MINI AMPLIFICATEUR 2x4W - PP de EL95 - PREAMPLIFICATEUR ECC81 + DAC USB - S/PDIF
Projet publié dans la revue Electronique Pratique n°374 de septembre 2012 sous le titre "Ensemble Amplificateur - Préamplificateur HIFI"
Cet ensemble met en œuvre un système composé d’un amplificateur push-pull de EL95 et d’un préamplificateur « esclave » à tube ECC81 intégrant une entrée USB, S/PDIF et deux linéaires. Il développe une puissance musicale de 2 x 4,5 W pour une puissance nominale qui s’établit à 2 x 3 W RMS à moins de 1% de distorsion.
Sa bande passante s’étend de 40 Hz à 30 kHz à –1 dB. Présenté en boîtier fermé sous une réalisation extrêmement compacte, il ne mangera que peu de place dans une étagère tout en permettant de sonoriser confortablement une pièce moyenne avec une qualité audiophile.
LE PRINCIPE
Le préamplificateur est alimenté via l’amplificateur. Le préamplificateur peut être couplé directement aux deux amplificateurs monotube publiés dans les EP HS n°5, EP n°371 et EP n°376, sur notre site au projet 41 et au projet 48 et à tout amplificateur à tubes pour autant que soit disponible une tension de 12 Vac. Dans la configuration reprenant les deux éléments couplés, un seul potentiomètre de volume suffit et peut être indifféremment placé dans un des deux éléments.
L’amplificateur peut être utilisé seul et dans ce cas sera équipé du potentiomètre de volume.
Un module à entrées USB et S/PDIF disponible sous deux versions compatibles (photo R) traitera les signaux numériques issus d’un ordinateur ou d’un lecteur CD. Ces signaux commutables avec deux entrées linéaires sont amplifiés de 12 dB par une double triode ECC81.
L’AMPLIFICATEUR
Schéma
Schéma
Le circuit d’entrée
Bien qu‘équipé de transistors, nous avons repris la configuration classique utilisée pour un circuit à tubes: un étage amplificateur d’un gain de 30 dB suivi d’un déphaseur de type cathodyne. De plus l’établissement des polarisations est identique. Les transistors à effet de champ BS107 ou BS108 supportent une tension Vds de 200 Volts, se polarisent avec un Vgs de –2 Volts pour un courant de quelques milliampères. Le transistor Q1 monté en source commune est polarisé à +35 Vdc ce qui par R9 (47 kΩ) fixe le courant à 0,75 mA. La tension du drain chargé par R8 (100 kΩ) s’établit alors vers +135 Vdc. Câblé en source commune, le gain s’élève à plus de 600. C’est pourquoi il faut le réduire en introduisant une résistance entre la source et la masse. Avec une valeur de 3,3 kΩ en R11, le gain sans la contre réaction globale s’établit à 30 dB.
Bien qu‘équipé de transistors, nous avons repris la configuration classique utilisée pour un circuit à tubes: un étage amplificateur d’un gain de 30 dB suivi d’un déphaseur de type cathodyne. De plus l’établissement des polarisations est identique. Les transistors à effet de champ BS107 ou BS108 supportent une tension Vds de 200 Volts, se polarisent avec un Vgs de –2 Volts pour un courant de quelques milliampères. Le transistor Q1 monté en source commune est polarisé à +35 Vdc ce qui par R9 (47 kΩ) fixe le courant à 0,75 mA. La tension du drain chargé par R8 (100 kΩ) s’établit alors vers +135 Vdc. Câblé en source commune, le gain s’élève à plus de 600. C’est pourquoi il faut le réduire en introduisant une résistance entre la source et la masse. Avec une valeur de 3,3 kΩ en R11, le gain sans la contre réaction globale s’établit à 30 dB.
Le transistor Q2 est monté en déphaseur. Les signaux aux source et drain sont d’égale amplitude et de phase opposée. Avec une tension d’alimentation de +210 Vdc le signal maximal obtenu peut atteindre 50 Vpp sur chacune des électrodes ce qui est largement excédentaire pour piloter les tubes de sortie.
Le push-pull
La pentode EL95 (photo) a été conçue pour équiper les meubles radio des années 50 et les amplificateurs à faible consommation comme ceux des magnétophones. Elle fut abondamment utilisée à partir de 1955 par les majors de la Hi-Fi comme Telefunken, Grundig, Philips, Siemens, et leurs sous-marques. L’avantage certain de ce tube par rapport à sa rivale la EL84 est sa faible consommation de chauffage : 200 ma et sa faible tension d’anode de 200 à 250 Vdc. Montée en push-pull, elle peut néanmoins développer 8 Watts.
Afin d’éviter de devoir appairer les tubes, nous avons opté pour des résistances de cathodes séparées.
La tension Vk s’établit à +9,5 Vdc environ. A ce propos, nous avons constaté une constance étonnante dans les points de fonctionnement de ces EL95. La douzaine de tubes à notre disposition est interchangeable sans grande variation de polarisation, donc de courant cathode. Les anodes sont chargées par le transformateur de sortie sous une impédance 10 kΩ. Les grilles écran sont reliées directement à la haute tension via des résistances de 470 Ω. Le courant de cathode, c.a.d. anode + g2 s’établit à 20 mA, dont 16 mA pour l’anode. La dissipation anodique (Wa) fait 4 Watts et nous fonctionnons en classe A jusque 2 W et AB au-delà.
La tension Vk s’établit à +9,5 Vdc environ. A ce propos, nous avons constaté une constance étonnante dans les points de fonctionnement de ces EL95. La douzaine de tubes à notre disposition est interchangeable sans grande variation de polarisation, donc de courant cathode. Les anodes sont chargées par le transformateur de sortie sous une impédance 10 kΩ. Les grilles écran sont reliées directement à la haute tension via des résistances de 470 Ω. Le courant de cathode, c.a.d. anode + g2 s’établit à 20 mA, dont 16 mA pour l’anode. La dissipation anodique (Wa) fait 4 Watts et nous fonctionnons en classe A jusque 2 W et AB au-delà.
Ceci permet d’allonger substantiellement la durée de vie des tubes et limite la consommation « ampli + préampli» à 47 VA au total.
A noter également que l’écrêtage se produit de manière très progressive à l’inverse des amplificateurs à semi-conducteurs (figure 17).
A noter également que l’écrêtage se produit de manière très progressive à l’inverse des amplificateurs à semi-conducteurs (figure 17).
Le transformateur de sortie
Le transformateur de sortie très économique est fabriqué par la firme anglaise OEP (réf. N35A002F) et disponible chez « RS-Particuliers » sous le code : 210-6475.
La sortie en broche C présente une impédance de 6 Ω fréquemment utilisée pour les enceintes modernes. Pour les impédances de 4 Ω, nous utiliserons la broche B.
Le transformateur de sortie très économique est fabriqué par la firme anglaise OEP (réf. N35A002F) et disponible chez « RS-Particuliers » sous le code : 210-6475.
La sortie en broche C présente une impédance de 6 Ω fréquemment utilisée pour les enceintes modernes. Pour les impédances de 4 Ω, nous utiliserons la broche B.
La contre-réaction
Une portion du signal de sortie est réinjectée dans le circuit de source de Q1.
Le taux contre-réaction appliqué s’élève à 12 dB sans qu’il n’y ait d’accrochage ni de ‘’motor-boating’’.
Une remarque importante: les étages de sortie des amplificateurs à tubes sont conçus pour être chargés par une impédance bien définie, 10 kΩ dans le cas présent. Cette impédance est réalisée en chargeant la sortie par l’impédance de charge. En l’absence de cette charge, un amplificateur à tubes contre-réactionné peut se révéler instable! Par la contre-réaction, l’impédance de sortie est abaissée à 2,7 Ω, ce qui porte le facteur d’amortissement à 3.
Une portion du signal de sortie est réinjectée dans le circuit de source de Q1.
Le taux contre-réaction appliqué s’élève à 12 dB sans qu’il n’y ait d’accrochage ni de ‘’motor-boating’’.
Une remarque importante: les étages de sortie des amplificateurs à tubes sont conçus pour être chargés par une impédance bien définie, 10 kΩ dans le cas présent. Cette impédance est réalisée en chargeant la sortie par l’impédance de charge. En l’absence de cette charge, un amplificateur à tubes contre-réactionné peut se révéler instable! Par la contre-réaction, l’impédance de sortie est abaissée à 2,7 Ω, ce qui porte le facteur d’amortissement à 3.
Le circuit d’alimentation
Schéma
Schéma
Le transformateur d’alimentation présente deux secondaires : 12,6 Vac sous 1,2 A et 210 Vac sous 120 mA pour une puissance nominale rendue de 50 VA. Il est fabriqué chez Wuesten en Allemagne.
Les tubes sont câblés en série par paires pour un courant total de chauffage de 400 mA. La tension filaments est fixée à la masse par la résistance R45 de 100 Ω. La tension de 12,6 Vac alimentera également le préamplificateur.
Les tubes sont câblés en série par paires pour un courant total de chauffage de 400 mA. La tension filaments est fixée à la masse par la résistance R45 de 100 Ω. La tension de 12,6 Vac alimentera également le préamplificateur.
Le redressement du secondaire 210 Vac génère une tension de 260 Vdc. Le lissage est assuré par les condensateurs C21, C17 et la self L1. Le bruit résiduel de la HT sur C17 est de 50 mV et de 320 µVac après R42.
La consommation primaire est de 42 VA sous 230 Vac, et 47 VA avec le préamplificateur.
La consommation primaire est de 42 VA sous 230 Vac, et 47 VA avec le préamplificateur.
MISE EN ŒUVRE
Le boîtier
Nous avons opté pour un boîtier fermé. Le boîtier disponible chez Conrad sous la référence 520403 mesure seulement 200 x 150 x 70 mm. La taille modeste de ce coffret permet néanmoins d’embarquer tous les composants sans que cela ne se transforme en un fouillis inextricable.
L’usinage du boîtier sera réalisé avant le montage des cartes, la photo C et la figure 4 présentent l’agencement général.
La face arrière supporte le socle RCA d’entrée, les socles des haut-parleurs, les transformateurs de sortie, le socle DIN d’alimentation du préamplificateur, les socles fusible et secteur (photo D et figure 5).
Le circuit imprimé est placé sur quatre entretoises de 5 mm. La position du circuit est fixée latéralement par le socle RCA sur la face arrière et le bord se positionnera à 2 mm de la face arrière.
Il est prudent de vérifier le marquage à l’aide des divers éléments avant de forer les trous.
Le transformateur d’alimentation est fixé contre le fond du boîtier et surélevé de 10 mm afin de pouvoir respirer.
La face avant est fournie par la société Schaeffer (photo E). Le passage de l’axe du potentiomètre est décalé et le couplage est réalisé par un cardan.
Le cardan est réalisé à partir d’un bout de tube creux en laiton de 8 mm disponible dans les rayons de bricolage.
Afin d’améliorer la ventilation par convection, il y a lieu de libérer les ouvertures de ventilation des deux capots. Cette opération très simple se fait à l’aide d’une pince coupante à l’envers de la tôle (photo F).
Pour le capot inférieur, nous percerons quelques trous supplémentaires de 10 mm afin d’augmenter la ventilation par convection (figure 4).
Après s’être assuré que tous les ensembles trouveront leur place, nous pouvons passer au montage des divers composants sur le circuit imprimé.
Les circuits imprimés
Le circuit imprimé du module amplificateur mesure 90 x 110 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants et photo de la carte .
Les 11 picots de 1,3 mm sont insérés et soudés en premier lieu. On soudera ensuite les composants par ordre de grandeur croissant. Il y a six pontages, les deux liaisons du potentiomètre P1 aux entrées sont réalisées du côté cuivre avec des fils isolés. La liaison 0V est réalisée côté cuivre avec du fil de 0,5 mm² minimum.
La carte accepte deux types de potentiomètres : ALPS et Piher.
La carte des tubes
La carte des tubes mesure 90 x 52 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants et photo de la carte .
La première opération consiste à placer 11 bouts de fil rigide de 0,5 mm² (type fil de sonnette) et de les couper à 10 mm. Ensuite insérer et souder les 13 picots de 1,3 mm du côté cuivre.
Ils sont coupés à raz du côté composants. Les trous de passage des supports heptal sont percés au diamètre de 3 mm afin de pouvoir les enficher à fond. Souder les composants et quatre pontages et terminer par le placement des quatre supports heptal.
L’alimentation du préamplificateur via la fiche DIN se fait à partir de la carte des tubes. On prendra soin de bien respecter la finalité des trois fils.
Il est préférable de tester la carte en dehors du châssis. Mais cela nécessite une tension d’alimentation continue variable jusque 260 Vdc ou un auto-transformateur variable. On ne saurait assez insister sur l’utilité de cet appareil quand on travaille avec des tubes. Le premier test se fait sans les tubes: la tension d’alimentation des semi-conducteurs se stabilisera à + 210 Vdc environ et on vérifiera que les tensions présentes aux broches des transistors correspondent bien au plan. Après insertion des tubes il faut alimenter les filaments pendant une minute et ensuite appliquer progressivement la haute tension en surveillant la tension aux anodes et grilles écran (g2) des EL95. Celles ci doivent progresser jusqu’à +260 Vdc. La tension aux cathodes (R27-R29) s’établit à +9,5 Vdc environ.
Remarque: à partir de 30 Vdc de HT, la carte est opérationnelle, un signal en entrée de 50 mVac se retrouve amplifié d’un facteur 8 en sortie haut-parleur.
Le montage final
Petit rappel : il est recommandé de réaliser la partie mécanique avant l’assemblage des cartes, ce faisant nous éviterons les surprises désagréables. Avec un marquage soigneux, tous les éléments trouvent leur place sans forcer. Nous n’oublierons pas de surélever le transformateur torique d’alimentation de 10 mm afin d’assurer sa ventilation.
Petit rappel : il est recommandé de réaliser la partie mécanique avant l’assemblage des cartes, ce faisant nous éviterons les surprises désagréables. Avec un marquage soigneux, tous les éléments trouvent leur place sans forcer. Nous n’oublierons pas de surélever le transformateur torique d’alimentation de 10 mm afin d’assurer sa ventilation.
Les masses
L’ensemble des circuits est flottant. La mise à la masse du châssis se fait en un seul point via la vis de fixation située près du socle RCA d’entrée (photo K). On s’assurera que sans ce contact de masse, le circuit est bien flottant par rapport au châssis. Si ce n’est le cas, il faudra chercher et lever la fuite coupable.
L’ensemble des circuits est flottant. La mise à la masse du châssis se fait en un seul point via la vis de fixation située près du socle RCA d’entrée (photo K). On s’assurera que sans ce contact de masse, le circuit est bien flottant par rapport au châssis. Si ce n’est le cas, il faudra chercher et lever la fuite coupable.
MISE SOUS TENSION
Les deux sorties doivent être chargées, pour la sortie inutilisée pendant le test, une résistance de 10 Ω - 2 W fera l’affaire. On vérifiera la montée des tensions jusqu’à obtenir les 12,6 Vac de chauffage et les 260 Vdc de HT. Avec le potentiomètre au maximum, injecter un signal de 100 mVac le signal en sortie fera 1 Vac environ.
Les deux sorties doivent être chargées, pour la sortie inutilisée pendant le test, une résistance de 10 Ω - 2 W fera l’affaire. On vérifiera la montée des tensions jusqu’à obtenir les 12,6 Vac de chauffage et les 260 Vdc de HT. Avec le potentiomètre au maximum, injecter un signal de 100 mVac le signal en sortie fera 1 Vac environ.
Nomenclature de l'amplificateur
Le PREAMPLIFICATEUR
Le PREAMPLIFICATEUR
Schéma
Les alimentations sont fournies par l’amplificateur via le socle DIN.
Le 12,6 Vac est redressé en mono-alternance par le module USB - S/PDIF pour obtenir une tension non filtrée de 16 Vdc. Le régulateur IC1 fournit une tension stabilisée de +12 Vdc qui assurera le chauffage des filaments et l’alimentation des trois relais. Le module USB S/PDIF possède ses propres multiples alimentations stabilisées.
La haute tension fait +250 Vdc pour un courant total de 4 mA.
L’entrée USB et S/PDIF
La mise en œuvre de ces deux entrées nécessite le placement de composants montés en surface (CMS).
Comme c’est difficilement réalisable avec nos moyens domestiques, nous avons opté pour l’achat d’un module proposé à bas prix
L’entrée coaxiale S/PDIF ( Sony / Philips Digital Interconnect Format) est la version grand public de la norme professionnelle publiée par AES/EBU (Audio Engineering Society / European Broadcasting Union) en 1985 sous la référence AES3. Selon la définition ‘’elle fixe le transport de signaux audio numériques entre les appareils’’ Le protocole S/PDIF code le signal audio sous un format de 16 bit par défaut pour un flux de données total de 20 bits et utilise le support ‘’Biphase Mark Code’’. Nous n’avons pas beaucoup de place pour développer le sujet, mais vous trouverez les explications complètes sur le site Wikipedia entrant ‘’S/PDIF’’.
Dans les premières années qui ont suivi le lancement du lecteur CD en 1980, la conversion analogique était effectuée en interne et seules les sorties analogiques étaient disponibles. La sortie S/PDIF coaxiale ou optique (TOSLINK) ne s’est généralisée qu’une décennie plus tard.
Les modules de ce type se bousculent sur le marché. Ce projet accepte deux versions dimensionnellement compatibles avec la carte de base.
La première met en œuvre le couple CS8414 – PCM1793. Le CS8414 transforme le flux de données série en quatre signaux: l’horloge maître (master clock) d’une fréquence égale à 256 fois la fréquence Fs d’échantillonage, l’horloge série (serial clock) avec F = 64 x Fs , le routeur gauche-droit (left-right clock) avec F = Fs et enfin le signal audio numérique. Ces signaux sont référencés respectivement : MCK, SCK, FSYNC et SDATA. Le PCM1793 convertit ces quatre signaux en signal analogique stéréophonique.
Après mise à niveau et filtrage les deux canaux sont amplifiés par un OP275 et routés vers la sortie sous une impédance de 220 Ω.
La seconde version utilise un couple DIR9001 – WM8740 qui réalisent respectivement les mêmes fonctions. Le signal USB est simplement transcodé en signal S/PDIF par un circuit CM102S et décodé comme tel.
La mise en œuvre de ces deux entrées nécessite le placement de composants montés en surface (CMS).
Comme c’est difficilement réalisable avec nos moyens domestiques, nous avons opté pour l’achat d’un module proposé à bas prix
L’entrée coaxiale S/PDIF ( Sony / Philips Digital Interconnect Format) est la version grand public de la norme professionnelle publiée par AES/EBU (Audio Engineering Society / European Broadcasting Union) en 1985 sous la référence AES3. Selon la définition ‘’elle fixe le transport de signaux audio numériques entre les appareils’’ Le protocole S/PDIF code le signal audio sous un format de 16 bit par défaut pour un flux de données total de 20 bits et utilise le support ‘’Biphase Mark Code’’. Nous n’avons pas beaucoup de place pour développer le sujet, mais vous trouverez les explications complètes sur le site Wikipedia entrant ‘’S/PDIF’’.
Dans les premières années qui ont suivi le lancement du lecteur CD en 1980, la conversion analogique était effectuée en interne et seules les sorties analogiques étaient disponibles. La sortie S/PDIF coaxiale ou optique (TOSLINK) ne s’est généralisée qu’une décennie plus tard.
Les modules de ce type se bousculent sur le marché. Ce projet accepte deux versions dimensionnellement compatibles avec la carte de base.
La première met en œuvre le couple CS8414 – PCM1793. Le CS8414 transforme le flux de données série en quatre signaux: l’horloge maître (master clock) d’une fréquence égale à 256 fois la fréquence Fs d’échantillonage, l’horloge série (serial clock) avec F = 64 x Fs , le routeur gauche-droit (left-right clock) avec F = Fs et enfin le signal audio numérique. Ces signaux sont référencés respectivement : MCK, SCK, FSYNC et SDATA. Le PCM1793 convertit ces quatre signaux en signal analogique stéréophonique.
Après mise à niveau et filtrage les deux canaux sont amplifiés par un OP275 et routés vers la sortie sous une impédance de 220 Ω.
La seconde version utilise un couple DIR9001 – WM8740 qui réalisent respectivement les mêmes fonctions. Le signal USB est simplement transcodé en signal S/PDIF par un circuit CM102S et décodé comme tel.
L’étage préamplificateur
La sortie du module est filtrée par la cellule R1-C1 qui présente une fréquence de coupure de 35 kHz à –1 dB.
Le switch de sélection USB – S/PDIF est remplacé par le relais K3 qui est activé en position CD.
Le commutateur rotatif S2 sélectionne une des deux entrées numériques du module et deux entrées linéaires.
L’impédance des entrées linéaires fait 100 kΩ. Elle est réalisée par la résistance R11 (en parallèle avec R7 et R9) qui voit la grille de commande de V1 sous une impédance assez faible en raison du fort taux de contre-réaction.
La sortie du module est filtrée par la cellule R1-C1 qui présente une fréquence de coupure de 35 kHz à –1 dB.
Le switch de sélection USB – S/PDIF est remplacé par le relais K3 qui est activé en position CD.
Le commutateur rotatif S2 sélectionne une des deux entrées numériques du module et deux entrées linéaires.
L’impédance des entrées linéaires fait 100 kΩ. Elle est réalisée par la résistance R11 (en parallèle avec R7 et R9) qui voit la grille de commande de V1 sous une impédance assez faible en raison du fort taux de contre-réaction.
Le gain de l’étage sans contre-réaction s’élève à 30 dB, le taux de contre-réaction fait 18 dB pour un gain final de 12 dB.
Nous avons ajouté dans le circuit de contre réaction une cellule RC (R17-C7) commutable dans le but de compenser la perte aux fréquences graves due principalement à l’atténuation causée par le manque de volume de la pièce d’écoute et par des enceintes de dimensions réduites. Cette compensation physiologique des graves est commutée par le switch S1 « Tone ». Les valeurs de 2,2 nF pour C7 et 820 kΩ pour R17 accentuent la réponse de + 3 dB à 50 Hz et + 6 dB à 20 Hz.
Nous avons ajouté dans le circuit de contre réaction une cellule RC (R17-C7) commutable dans le but de compenser la perte aux fréquences graves due principalement à l’atténuation causée par le manque de volume de la pièce d’écoute et par des enceintes de dimensions réduites. Cette compensation physiologique des graves est commutée par le switch S1 « Tone ». Les valeurs de 2,2 nF pour C7 et 820 kΩ pour R17 accentuent la réponse de + 3 dB à 50 Hz et + 6 dB à 20 Hz.
Cette compensation se révèle efficace mais toutefois discrète. Il est toujours possible de supprimer la cellule et de remplacer le relais par un pontage.
Le potentiomètre de volume est placé en sortie. Le signal maximum de sortie avant écrêtage atteint 24 Vac ce qui correspond à une tension d’entrée maximale de 6 Vac.
Le potentiomètre de volume est placé en sortie. Le signal maximum de sortie avant écrêtage atteint 24 Vac ce qui correspond à une tension d’entrée maximale de 6 Vac.
MISE EN ŒUVRE
Le boîtier
Afin d’harmoniser l’ensemble nous avons opté pour le même boîtier que l’amplificateur, une face avant Schaeffer et l’alignement des contrôles.
L’usinage du boîtier sera réalisé avant le montage des cartes, la photo M présente l’agencement général. Le circuit imprimé est placé sur quatre entretoises de 10 mm. La carte sera fixée à la face arrière par les socles RCA, un espace d’environ 2 mm subsistera entre le bord de la carte et la face arrière. Sa position latérale est fixée par le passage des axes dans la face avant (photo L). La face arrière supporte les divers socles RCA d’entrée et de sortie et le socle DIN d’alimentation (photo N et figure 11). Les cotes de perçage de la face arrière sont relevées sur notre prototype mais doivent être confirmées in situ. Le positionnement du seul socle RCA de sortie peut servir de référence pour les autres perçages.
Après s’être assuré que tous les ensembles trouveront leur place, nous pouvons passer au montage des divers composants sur le circuit imprimé.
Afin d’harmoniser l’ensemble nous avons opté pour le même boîtier que l’amplificateur, une face avant Schaeffer et l’alignement des contrôles.
L’usinage du boîtier sera réalisé avant le montage des cartes, la photo M présente l’agencement général. Le circuit imprimé est placé sur quatre entretoises de 10 mm. La carte sera fixée à la face arrière par les socles RCA, un espace d’environ 2 mm subsistera entre le bord de la carte et la face arrière. Sa position latérale est fixée par le passage des axes dans la face avant (photo L). La face arrière supporte les divers socles RCA d’entrée et de sortie et le socle DIN d’alimentation (photo N et figure 11). Les cotes de perçage de la face arrière sont relevées sur notre prototype mais doivent être confirmées in situ. Le positionnement du seul socle RCA de sortie peut servir de référence pour les autres perçages.
Après s’être assuré que tous les ensembles trouveront leur place, nous pouvons passer au montage des divers composants sur le circuit imprimé.
Préparation du module numérique
La carte de base accepte deux types de modules numériques du même fabricant (photo R). Ces modules présentent les mêmes dimensions mais l’emplacement des diodes de redressement et du point de masse sont légèrement différents. L’embarquement du module DAC nécessite une petite préparation. Les deux commutateurs d’origine sont enlevés ainsi que la diode de redressement positive. Quatre entretoises plastic de 5 mm sont collées aux quatre coins à l’aide de colle cyanoacrylate (photo P). Une nouvelle diode BYV27-100 est placée et la queue du côté positif traversera la carte de base pour générer la tension de +16 Vdc.
La carte de base accepte deux types de modules numériques du même fabricant (photo R). Ces modules présentent les mêmes dimensions mais l’emplacement des diodes de redressement et du point de masse sont légèrement différents. L’embarquement du module DAC nécessite une petite préparation. Les deux commutateurs d’origine sont enlevés ainsi que la diode de redressement positive. Quatre entretoises plastic de 5 mm sont collées aux quatre coins à l’aide de colle cyanoacrylate (photo P). Une nouvelle diode BYV27-100 est placée et la queue du côté positif traversera la carte de base pour générer la tension de +16 Vdc.
Les circuits imprimés
La carte de base mesure 179 x 110,5 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants et photo de la carte.
Les sept picots 1,3 mm sont insérés et soudés en premier lieu. Il y a dix pontages. Sont placés côté cuivre ceux qui relient le potentiomètre à la sortie, les pontages X-X, Y-Y et K-K .
Ils sont réalisés de préférence avec du fil kynar et collés par points au cyanoacrylate.
Le module DAC sera fixé sur la carte de base en dernier lieu.
La petite carte de support de la ECC81 mesure 39,5 x 44,5 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants.
La fixation à la carte de base est assurée par dix bouts de fil rigide de 0,5 mm² (… le fil de sonnette) pliés et coupés à 10 mm. Reste les trois pontages et socle noval à insérer.
Le raccordement de la basse tension de 12,6 Vac doit être impérativement respecté.
Le point chaud est raccordé au plot central laissé vide par le switch « Power » (photo M).
Le 0 V est raccordé au plot « ad hoc » situé au coin avant droit du module.
La carte peut être testée avant embarquement à l’aide de l’amplificateur, on vérifiera les tensions mentionnées au schéma.
La carte de base mesure 179 x 110,5 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants et photo de la carte.
Les sept picots 1,3 mm sont insérés et soudés en premier lieu. Il y a dix pontages. Sont placés côté cuivre ceux qui relient le potentiomètre à la sortie, les pontages X-X, Y-Y et K-K .
Ils sont réalisés de préférence avec du fil kynar et collés par points au cyanoacrylate.
Le module DAC sera fixé sur la carte de base en dernier lieu.
La petite carte de support de la ECC81 mesure 39,5 x 44,5 mm : Typon à l’échelle 1, Plan d’implantation des composants.
La fixation à la carte de base est assurée par dix bouts de fil rigide de 0,5 mm² (… le fil de sonnette) pliés et coupés à 10 mm. Reste les trois pontages et socle noval à insérer.
Le raccordement de la basse tension de 12,6 Vac doit être impérativement respecté.
Le point chaud est raccordé au plot central laissé vide par le switch « Power » (photo M).
Le 0 V est raccordé au plot « ad hoc » situé au coin avant droit du module.
La carte peut être testée avant embarquement à l’aide de l’amplificateur, on vérifiera les tensions mentionnées au schéma.
Nomenclature préamplificateur
Interconnexion des deux unités
Le raccordement des deux unités est réalisé par un cordon DIN classique et deux cordons RCA. Pour réduire l’encombrement il est préférable de fabriquer ces cordons au plus court (photo S).
Le raccordement des deux unités est réalisé par un cordon DIN classique et deux cordons RCA. Pour réduire l’encombrement il est préférable de fabriquer ces cordons au plus court (photo S).
Quelques mesures prises sur l'ensemble
Les mesures sont relevées sur l’ensemble préampli + ampli.
Les mesures sont relevées sur l’ensemble préampli + ampli.
La réponse aux signaux carrés (figure 16) trahit la taille des transformateurs de sorties et sa fréquence de coupure de 30 Hz à – 3 dB. A 1 kHz et 10 kHz le comportement est excellent, le dépassement est faible et le temps de montée est de l’ordre de 6,5 µSec. La fréquence de coupure se situe vers 54 KHz à – 3 dB. L’ajout d’une réactance composée d’une capacité de 1 µF en série avec une résistance de 8 Ω laisse le signal imperturbable.
La mesure du taux de distorsion à 1 dB de la puissance nominale donne 0,7 %. La représentation spectrale à la puissance nominale montre la présence en égale amplitude des harmoniques 2 et 3, mais situées 40 dB sous la fondamentale (figure 18 & figure19). Au seuil de 2 % de DHT, la puissance rendue est de 3,8 Watts. L’écrêtage commence au-dessus de 3,5 Weff mais de manière assez douce ce qui à l’écoute donne l’impression d’une puissance nettement supérieure (figure 17).
La mesure de la distorsion d’intermodulation se fait en injectant deux signaux de 60 Hz et 7 kHz dans un rapport de 12 dB (4 à 1). Les deux raies latérales situées à 60 Hz de part et d’autre de la raie à 7 kHz sont à 50 dB du signal pilote à 0 dBV de 60 Hz (figure 18).
La figure 20 montre les bruits et ronflements résiduels et la distorsion à 1 Watt. Le niveau de référence de la mesure du bruit est placé à –40 dBV. L’ondulation à 50 Hz se trouve à –76 dBV et les harmoniques suivantes sont inférieures à –80 dBV. Le bruit mesuré en sortie fait 200 µV-Lin ou 70 µVac en pondération A. Ceci nous donne un rapport signal bruit supérieur à 80 dB-Lin pour 1 Watt en sortie.
La mesure de la distorsion d’intermodulation se fait en injectant deux signaux de 60 Hz et 7 kHz dans un rapport de 12 dB (4 à 1). Les deux raies latérales situées à 60 Hz de part et d’autre de la raie à 7 kHz sont à 50 dB du signal pilote à 0 dBV de 60 Hz (figure 18).
La figure 20 montre les bruits et ronflements résiduels et la distorsion à 1 Watt. Le niveau de référence de la mesure du bruit est placé à –40 dBV. L’ondulation à 50 Hz se trouve à –76 dBV et les harmoniques suivantes sont inférieures à –80 dBV. Le bruit mesuré en sortie fait 200 µV-Lin ou 70 µVac en pondération A. Ceci nous donne un rapport signal bruit supérieur à 80 dB-Lin pour 1 Watt en sortie.
Spécifications de l’amplificateur
Spécifications du préamplificateur
Conclusion
Bien que d’une puissance de 2 x 4 Watts assez modeste en comparaison des puissances aussi impressionnantes qu’inutiles proposées aujourd’hui sur le marché de l’audio, nous avons été surpris par la puissance apparente de cet amplificateur. Les graves sont rendues sans traînage et les aiguës avec une excellente précision. Le son très agréable, sans coloration particulière et sans agresser nos sens. Associé à des enceintes de qualité, il restitue la musique classique et le jazz avec une excellente musicalité.
Bien que d’une puissance de 2 x 4 Watts assez modeste en comparaison des puissances aussi impressionnantes qu’inutiles proposées aujourd’hui sur le marché de l’audio, nous avons été surpris par la puissance apparente de cet amplificateur. Les graves sont rendues sans traînage et les aiguës avec une excellente précision. Le son très agréable, sans coloration particulière et sans agresser nos sens. Associé à des enceintes de qualité, il restitue la musique classique et le jazz avec une excellente musicalité.
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Récapitulatif des photos (Haute définition)
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