AMPLIFICATEUR A TUBES POUR SACD ET HOME CINEMA - 5 x 24 Weff
Push-Pull Ultra-Linéaire en Classe A de 6L6GC 

Projet publié dans la revue Electronique Pratique n°307  de juillet-août 2006 sous le titre: "Amplificateur Haute Fidélité à 5 voies"

  

Cette réalisation intègre le module de 24 Weff présenté dans notre EP301 de janvier 2006 afin de réaliser un amplificateur à 5 voies pour l’écoute en haute fidélité des SACD. Les caractéristiques techniques de cet amplificateur sont telles qu’il peut sans complexe être utilisé comme amplificateur de monitoring dans un studio d’enregistrement et de montage. Il va sans dire qu’il peut aussi piloter votre installation de ‘’Home Cinema’’, la puissance musicale de cet amplificateur atteignant 5 x 36 W.
Comme il n’est pas souvent nécessaire de fonctionner à pleine puissance, nous avons ajouté un sélecteur de puissance qui nous propose 3 modes de fonctionnement et une position repos.
Le module présenté dans l’étude précédente pouvait être équipé de tout tube de même configuration que la série 6V6, 6L6, 5881,7027 et autres. Il ne faudrait toutefois pas dépasser les 0,9 A pour le chauffage des tubes, l’utilisation des EL34 et autres KT n’est pas compatible avec l’alimentation ni avec la possibilité pour ce châssis d’évacuer les calories. Nous avons développé le module 6V6GT, qui peut équiper la version stéréo ou 5 voies.
Nous nous attacherons à décrire avec précision la réalisation mécanique et la nouvelle alimentation qui sont les deux sujets qui peuvent présenter quelque difficulté. Pour l’étude proprement dite du module amplificateur,  je vous renvoie au EP301 ou au projet 11.

 

Mode	FL - FR	SL - C - SR	Consommation HT
SB	-	-	108 mA
1	2 x 12 Weff	3 x 4 Weff	328 mA
2	2 x 24 Weff	3 x 8 Weff	485 mA
3	5 x 24 Weff		700 mA

L’agencement des composants se fait sur un profilé cornière aluminium de 20 x 40 x 2 mm de 150 mm de long (photo 3), et est fixé au côté latéral du châssis (photo 2). 
Ce profilé alu est disponible dans les rayons ‘’bricolage’’.

L'alimentation

L’alimentation déportée (photo 9) est raccordée à l’amplificateur par un câble à 7 conducteurs (photo 10 et figure 6) Ce câble est destiné initialement à équiper une attache remorque et est disponible dans les rayons ‘’Auto’’ sous une longueur standard de 6 mètres. Il est conçu pour véhiculer des courants de 6 ampères minimum et l’isolation est étudiée pour résister à l’usure, la fatigue mécanique et aux intempéries.  A  fins de test, nous l’avons utilisé sans le raccourcir, et la chute de tension des conducteurs véhiculant les 5 ampères des filaments est inférieure à 0,3 Vac sur les 12,6 Vac. L’alimentation est ainsi éloignée de 6 mètres de l’amplificateur et l’ensemble fonctionne sans générer aucun problème. 
L’alimentation est prévue pour débiter un courant de 0,8 A sous 485 Vdc. Sa réalisation est un projet à part entière et vous sera présenté dans l’EP 308 ou sur notre site au projet suivant. Je vous rassure immédiatement, il n’y a qu’un seul circuit imprimé !

La mise en fonction de l’alimentation est assurée par un interrupteur situé à l’arrière du châssis de l’amplificateur (photo 8) ou via une connexion ‘’remote’’ pilotée par le préamplificateur présenté dans l’EP300 de décembre 2005. Pour plus de détails, référez-vous à l’étude du module. 

La dissipation des tubes

Ce tableau reprend les mesures de courant et dissipation anodique, de DHT à 24 W et de puissance maximale pour 16 combinaisons de résistances de cathode allant de 560 Ω à 777 Ω. Libre à vous de choisir une valeur qui vous paraît plus conservatrice. Le dessin du circuit imprimé a été étudié pour permettre le placement des deux résistances en parallèle.
Une valeur de 680 Ω pour R20 et R21 est une bonne valeur moyenne, la dissipation anodique (Wa) est de 24,5 W pour une puissance de sortie de 37 W à 2 % de DHT.


MISE EN ŒUVRE

La mécanique
 
Le boîtier choisi pour notre réalisation est fabriqué par Hammond au Canada et porte la référence 1441-30BK3. Il mesure 432 x 254 mm pour 51 mm de hauteur. La tôle en fer a une épaisseur de 1 mm. Le capot du fond est une grille en fer disponible dans les rayons bricolage et agrémenté d’une peinture noire matte (photo 12). L’appareil doit être surélevé de 20 mm afin d’assurer une ventilation suffisante.
Initialement, les deux arceaux de sécurité (figure 7) n’étaient pas prévus pour la version définitive, mais le confort qu’ils apportent pour la manutention, le transport, la protection des tubes, le look ‘’pro’’ et divers avis positifs nous ont décidé à les conserver (photo 13).
Il est indispensable de réaliser la partie mécanique en premier lieu en se servant des cartes non montées. La photo 4 et les figures 2, 3, 4 et 5 vous serviront de guide pour la réalisation. 

 
Marquage du châssis
 
Pour marquer les différents perçages, nous utilisons les cartes vierges.
Cinq premiers trous de 3 mm marqués d’un astérisque en figure 2 sont percés avec précision à une distance de 22,5 mm du bord extérieur. La carte du canal central se trouve juste au milieu du châssis, les autres sont espacées de 75 mm exactement. Nous y fixons les cartes imprimées bien orthogonalement, afin de marquer tous les autres trous. Attention, veillez à mettre les cartes dans le bon sens, car le perçage est asymétrique (figure 2 et photo 6).
Les cotes de perçage des faces avant et arrières sont données en figure 4 et figure 5.
Elles sont prises à l’extérieur du châssis. Elles ne sont pas critiques pour la face arrière, mais celles de la face avant doivent être marquées avec précision. Si vous utilisez un autre châssis ou une tôle d’une épaisseur différente il y a lieu de re-calculer avec précision la hauteur des trous du socle RCA.
Le trou de passage du socle ‘’Cliff Touchproof’’ de 38 mm est certainement le plus fastidieux à percer. A moins de posséder un emporte pièce de 38mm, il faudra percer une série de trous en couronne, agrandir, faire sauter la coupelle et limer jusqu’à obtention d’un beau rond (photo 7, photo 8 et figure 4).
Les lumières situées à l’arrière du châssis (photo 4) ont deux fonctions : elles permettent la compatibilité avec les différents types de transformateurs de sortie, et elles assurent l’évacuation des calories prisonnières à l’intérieur du châssis.
A cet effet, les transformateurs de sortie seront placés sur des entretoises M4 de 5mm de haut  (photo 8).

 

Montage final

 
Avant de fixer les divers éléments au châssis, il faut y fixer les entretoises métalliques M3 F-F de 15 mm et s’assurer une dernière fois que les cartes et les supports des tubes tombent bien dans les trous. L’entretoise située près de la broche 2 de V3 marquée d’un astérisque sur la carte sera en plastique (Réf Conrad: 534781) de manière à éviter le contact électrique avec le châssis. 
Ce contrôle effectué, nous pouvons équiper le châssis de tous ses accessoires en commençant par les transformateurs. Après placement des cartes, les fils des transfos seront coupés à bonne longueur et équipés de souliers Faston pour la partie HT. Les fils de sortie sont soit soudés directement sur le bornier HP à pinces avec les deux fils de contre-réaction, soit équipés de souliers Faston de 0,11 inch pour cosse de 0,8 mm d’épaisseur.

Nous avons opté pour cette deuxième solution afin de faciliter le montage – démontage du prototype. Le raccordement des modules se fait à l’aide de fils de 1 mm² de couleur ‘’ad hoc’’ équipés aux extrémités de cosses Faston. La photo 2 montre une vue de l’agencement des divers éléments et de leurs connexions. Le câblage est compact mais chaque connexion trouve sa place sans forcer. L’ensemble reste malgré la densité de composants assez aérée.
Dans la réalisation de l’amplificateur stéréo, nous avions protégé l’arrière du châssis par un carton isolant ou une feuille souple de Tufnol. Cette précaution n’est en fait pas indispensable, car il y a de la haute tension en bien d’autres endroits, par exemple sur les culots des tubes. Nous veillerons seulement à router le fil rouge de la haute tension sous les autres fils comme montré en photo 2. 

 

Le raccordement à la masse

L’ensemble des circuits est flottant, et le raccordement à la masse se fait en un seul point de fixation de la grille de protection. Nous veillerons à gratter la peinture et d’ajouter une rondelle éventail. (photo 11 et photo 12)
Le raccordement se fait par un fil de section de 1mm² équipé d’un soulier à trou pour la vis et d’un soulier Faston le raccordement à la masse d’un des modules. Du côté de l’alimentation, la masse est raccordée au boîtier et à la terre via le socle secteur.

 

Quelques différences

 

Le potentiomètre P1 de 20 kΩ placé en tête de circuit est un modèle 10 tours avec vis verticale. Le réglage se fait alors sous le châssis et il n’est plus nécessaire de prévoir les trous de passage dans la face avant. Il est possible de s’en passer en court-circuitant les trois pastilles et en remplaçant R2 par une résistance qui fixera l’impédance d ‘entrée de votre choix. Il est toutefois déconseillé de monter au-dessus de 100 kΩ. Les sorties des lecteurs SACD et Home Cinema sont à basse impédance, et celle du préampli à 6 voies de l’EP300 fait 600 Ω. Une valeur de 10 kΩ pour R2 est satisfaisante.

La valeur de R28 de la cellule de compensation a été augmentée à 18 kΩ, ce qui réduit encore la surtension présente aux grilles des tétrodes en cas de transitoire important. Il n’y a pas lieu de modifier les réalisations précédentes, l’amélioration est mineure et c’est sans effet sur les spécifications de l’appareil.

 

Mise en service

 
Le test de l’amplificateur se fera en injectant le 12,6 Vac (ou dc) / 5 ampères afin de chauffer les filaments. Si tous les tubes s’allument bien, on peut injecter la haute tension dc. Le plus facile est d’appliquer une tension continue et filtrée issue d’un redressement en pont d’un transformateur de récupération, progressivement à l’aide d’un auto-transfo variable. (Variac) A partir de 60 Vdc et pour un courant de 80 mA, l’ampli est déjà fonctionnel, ce qui va nous permettre de contrôler son bon fonctionnement. Nous pouvons alors monter en tension, à 120 Vdc la puissance de sortie est de  1 Watt. On marquera une pause à 360 Vdc (avec un courant de 500 mA !) pour effectuer les premières mesures de tension aux cathodes des 6L6GC et vérifier les tensions aux anodes et cathodes des ECC832. Les valeurs sont présentées au tableau de la figure 9 et peuvent varier de +/- 10 %.

L’alimentation qui sera présentée dans notre prochaine édition se met en service en deux étapes. Le primaire du transfo est sous-alimenté pendant 3 secondes, ce qui permet aux condensateurs tampons de se charger, et ensuite la haute tension grimpe progressivement pour atteindre +485 Vdc en 30 secondes. On évite ainsi le fonctionnement de l’alimentation à vide et les pointes de courant à la mise sous tension.

 
Mesures
 
Pour les différentes mesures, nous vous renvoyons à notre étude du EP301 ou au projet 11. Nous vous donnons en figure 10 les caractéristiques techniques de notre amplificateur prototype à 5 voies.

 

Le préamplificateur

Si le lecteur ne possède pas de réglage de volume, le préamplificateur avec son réglage de volume potentiométrique est indispensable. Le préampli à 6 voies décrit dans l’EP300 ou au projet 10 a été développé pour piloter notre ampli à 5 voies. La voie sub-grave (SW)  est routée si nécessaire vers un caisson actif.

   
Quelques vues de l’ensemble

L’amplificateur et son alimentation : photo 14
L’amplificateur et son préamplificateur photo15

 
Et la sixième voie ?
 
Dans notre première approche nous comptions intégrer l’amplificateur sub-grave. Mais après réflexion, il nous est paru indécent d’ajouter un amplificateur à tubes pour amplifier des fréquences de 20 Hz à 200 Hz avec une puissance de 50 à 70 W. L’amplification de puissance des fréquences graves n’est pas le point fort des tubes, de plus la toute grande majorité des caissons en vente sur le marché sont actifs.
A l’écoute, pour autant que les enceintes suivent, ce caisson se révèle inutile sauf si le format de la pièce d‘écoute est petit. (Inférieur à 40 m³) Dans ce cas les fréquences graves ‘’naturelles’’ sont écrasées et l’ajout d’un caisson sub-grave permet d’en remonter le niveau.



Besoin d'un complément d'information ?

Envoyez un courriel à l'adresse:  This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

                                                                         - End of text -

Récapitulatif des photos   (Haute définition)