Concevoir un amplificateur audio stéréo avec un TDA7377

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Quand on fabrique un amplificateur audio, on peut trouver un nombre important de schémas différents, tous basés autours de composants et de technologies différentes. Dans cet article, je me suis intéressé aux amplificateurs classe AB, et en particulier à la puce TDA7377. Cette puce permet de réaliser des amplificateurs audio simples et puissants, avec moins d'une dizaine de composants !

Utiliser le TDA7377

Nous aborderons dans cette partie un rapide tour du datasheet du TDA7377, où je concluerai toutes les informations données par un schéma récapitulatif.

La plus grosse particularité du TDA7377, est qu'il dispose de quatre sorties, qu'on peut utiliser dans 3 configurations.

4 sorties simples :

4 sorties simples

2 sorties simples + 1 sortie bridgée :

2 sorties simples + 1 sortie bridgée

2 sorties bridgées :

2 sorties bridgées

Au niveau des entrées, si on veut utiliser une sortie comme une sortie simple, il faut mettre un condensateur de 220nF en amont sur l'entrée :

Entrée simple

Si on veut bridger deux sorties, il faut relier les deux entrées correspondantes, et mettre un condensateur de 470nF devant :

Entrée bridgée

Nous allons ensuite nous occuper de l'alimentation. Le TDA7377 est conçu pour fonctionner dans une plage de tensions allant de 8 à 18 volts. Pour garantir une bonne alimentation de notre amplificateur, nous allons utiliser deux condensateurs de découplage. Le premier, d'une faible capacité, filtrera les fréquences aigues, tandis que le second filtrera les fréquences graves.

Le schéma des condensateurs de découplage

Nous avons ensuite d'un condensateur sur la broche 6 (SVR). Ce condensateur sert à éviter les "pop" quand on allume l'amplificateur. Sur les application notes du datasheet, la valeur du condensateur est de 47µF. Cette valeur est proportionnelle au temps que l'amplificateur prendra à s'allumer.

Le condensateur SVR

Pour finir, le TDA7377 est doté d'une broche ST-BY qui fait office de sourdine. La sourdine est activée quand la broche 7 est mise à la masse, et désactivée quand la broche 7 est à VCC. Cependant il ne faut pas brancher directement VCC dessus : la broche 7 ne supporte pas de source de courant > 5 mA selon le datasheet. On branche alors une résistance de 10kΩ en série. Et pour éviter le "pop" quand on rentre/sort de veille, il faut mettre un petit condensateur entre la broche ST-BY et la masse.

RC ST-BY

Nous avons fait le tour du TDA7377, il est temps de faire un schéma pour récapituler tout ça. J'ai choisi comme configuration de bridger les deux sorties, et de désactiver la fonction ST-BY.

Schéma récapitulatif

Quelques prototypes ratés

Etant donné que le TDA7377 utilise un brochage différent du package DIP (du pentawatt pour les curieux), j'ai décidé de faire un circuit imprimé complet.

Le premier prototype

Sur le premier prototype, l'empreinte du TDA73733 est inversée. Par conséquent, ce prototype n'a jamais été fonctionnel.

Le PCB du premier prototype

J'ai alors enchainé sur un second prototype. Le schéma et l'agencement des composants bon. Seulement voilà, comme pour le premier prototype j'ai utilisé des pistes trop fines et trop proches. Bilan : beaucoup de court-circuits. En rédigeant cet article, je me suis même rendu compte que la gravure du cuivre n'était même pas finie : il suffit de regarder certains pads qui ont une zone rose clair au milieu, à moitié gravée ...

Le PCB du second prototype

Probablement un des pires circuit imprimés que j'ai fait.

Prototype final

Après ces deux échecs, je suis arrivé à un prototype fonctionnel de mon circuit imprimé. Je me suis fixé comme contrainte d'espacer un maximum les pistes, et d'essayer le plus possible d'élargir les pistes.

Le troisième prototype

Je l'ai mis dans un petit coffret en plastique, avec des borniers pour connecter facilement des enceintes.

Le troisième prototype dans son boitier

L'alimentation se fait par un jack. A des fins de tests, j'ai bricolé un petit adaptateur pour pouvoir l'utiliser sur une alimentation ATX. Attention aux alimentations ATX de mauvaise qualité, les parasites s'entendent facilement dans les enceintes.

Conclusion

Concevoir un amplificateur à base de TDA7377 est une tâche très simple, vu le peu de composants utilisés, et la faible criticité de leurs valeurs (le TDA7377 ayant un gain fixe, il n'y a pas de besoin de feedback, etc.) ; le tout à condition de ne pas se tromper d'empreinte quand on fait un circuit imprimé, comme moi !

Le circuit imprimé du troisième prototype

J'ai cependant quelques remarques à faire au niveau de la réalisation du circuit imprimé (ne répétez pas mes erreurs) : rapprochez le plus possible les condensateurs de découplage du circuit intégré et utilisez des pistes les plus larges possibles pour celles qui vont devoir encaisser beaucoup de courant (rails d'alimentation, sorties pour haut-parleurs).

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