Un préamplificateur BF avec contrôle de tonalité

Nous savions bien que l’article vous proposant DIX PRÉAMPLIFICATEURS BF à TRANSISTOR(S) remporterait un énorme succès auprès des audiophiles que vous êtes ! Et maintenant, bien sûr, vous voulez que votre préampli ait un contrôle de tonalité ! Eh bien voici un préamplificateur avec contrôle de tonalité, il est digne de ses prédécesseurs : simple, économique et Hi-Fi (il suffit de demander) !


Vous l’avez compris, il s’agit ici d’un préamplificateur (cette fois avec contrôle de tonalité grave et aiguë, plus volume évidemment) permettant «d’attaquer» un amplificateur final de puissance, lequel sera relié au haut-parleur ou à l’enceinte acoustique. Ce «nouveau» préampli (en fait nous avons repris l’un des dix et lui avons ajouté un contrôle de tonalité) utilise quatre transistors NPN BC547, mais il fonctionne tout aussi bien avec d’autres NPN (si les substituts ont un gain moindre par rapport aux BC547, votre préampli aura un signal de sortie plus faible ; si leur gain est plus élevé, le signal de sortie sera plus fort : voir Tableau 1).

TABLEAU 1

Tension d’alimentationCourant max. consomméSignal de sortie max.
30 V12 mA12 Vpp
25 V11 mA10 Vpp
18 V8 mA7 Vpp
12 V7 mA6 Vpp


Le schéma électrique
Jetons un coup d’oeil au schéma électrique de la figure 1 : ce préampli comporte en effet un potentiomètre de contrôle des basses, un potentiomètre de contrôle des aiguës (le troisième contrôle le volume) et quatre transistors NPN.
L’étage d’entrée est constitué de deux d’entre ces derniers, TR1 et TR2 : ces transistors amplifient 8 fois le signal BF appliqué à l’entrée puis le signal amplifié est prélevé sur le collecteur de TR2 à travers C3 (électrolytique 10 μF) pour être appliqué au réseau de contrôle de tonalité comprenant les deux potentiomètres linéaires de 100 k.
R11 (potentiomètre des aiguës) contrôle les fréquences de 1 kHz à 30 kHz et R14 (graves) celles de 10 Hz à 1 000 Hz environ. Quand les curseurs sont à mi course, la courbe de réponse est plate : les fréquences de la gamme audio ne sont ni accentuées ni atténuées.
Si on tourne R11 dans le sens horaire, les fréquences aiguës seront accentuées de 12 dB environ ; dans le sens inverse, elles seront atténuées d’environ 12 dB.
Si on tourne R14 dans le sens horaire, les fréquences graves seront accentuées d’environ 12 dB ; dans le sens inverse, elles seront atténuées de 12 dB environ (rappelons que 12 dB correspond à 4 fois en amplitude, c’est-à-dire 4 fois en tension et non pas en puissance).
On prélève le signal BF déjà corrigé en tonalité sur les curseurs des deux potentiomètres R11 et R14 avec un condensateur C9 de 330 nF et on l’applique sur la base de TR3 lequel, avec TR4, constitue l’étage final de ce préampli.
Ce second étage amplifie le signal environ 20 fois et il est donc possible de prélever sur le collecteur de TR4 un signal pouvant atteindre 10 Vpp (crêtecrête) pour peu que l’appareil soit alimenté par une tension continue d’environ 25 V (voir Tableau 1). Afin d’éviter les distorsions, nous vous conseillons de ne pas tourner le bouton du potentiomètre R1 de volume entièrement vers la droite (sens horaire).
Si nous avons prévu d’alimenter ce préampli en 25 V, nous pouvons toutefois vous assurer qu’il fonctionne également avec des tensions supérieures ou inférieures (bien sûr le signal de sortie sera alors supérieur ou inférieur). La distorsion harmonique maximale de ce préampli est d’environ 0,2 %.

Figure 1 : Schéma électrique du préamplificateur BF


Liste des composants
R1 ...... 100 kΩ potentiomètre log.
R2 ...... 100 kΩ
R3 ...... 15 kΩ
R4 ...... 3,3 kΩ
R5 ...... 100 kΩ
R6 ...... 56 kΩ
R7 ...... 2,2 kΩ
R8 ...... 1 kΩ
R9 ...... 5,6 kΩ
R10 ..... 1 kΩ
R11 ..... 100 kΩ potentiomètre lin.
R12 ..... 10 kΩ
R13 ..... 68 kΩ
R14 ..... 100 kΩ potentiomètre lin
R15 ..... 10 kΩ
R16 ..... 22 kΩ
R17 ..... 5,6 kΩ
R18 ..... 33 kΩ
R19 ..... 10 kΩ
R20 ..... 1,8 kΩ
R21 ..... 33 kΩ
R22 ..... 3,3 kΩ
R23 ..... 1,8 kΩ
C1 ...... 1 μF polyester
C2 ...... 22 μF électrolytique
C3 ...... 22 μF électrolytique
C4 ...... 220 μF électrolytique
C5 ...... 1 nF 63 V polyester
C6 ...... 15 nF 63 V polyester
C7 ...... 3,3 nF 63 V polyester
C8 ...... 15 nF polyester
C9 ...... 330 nF céramique
C10 ..... 220 μF électrolytique
C11 ..... 220 μF électrolytique
C12 .... 33 pF céramique
C13 ..... 1 μF polyester
TR1 ..... NPN BC547
TR2 ..... NPN BC547
TR3 ..... NPN BC547
TR4 ..... NPN BC547

Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


La réalisation pratique
Pour réaliser ce préamplificateur avec contrôle de tonalité, il vous faut le circuit imprimé EN1622 : c’est un double face à trous métallisés dont la figure 2b-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1. Si vous observez bien les figures 2a et 3 et la liste des composants, vous n’aurez aucune difficulté à y monter les composants, même si vous êtes un électronicien débutant. Accordez, comme d’habitude beaucoup d’attention aux soudures (ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide collée).
Enfoncez d’abord et soudez les quatre picots auxquels vous souderez (à la fin) les deux petits câbles blindés. Commencez par insérer et souder les résistances et terminez par les trois potentiomètres et le bornier.
Attention à l’orientation (et donc à la polarité) des condensateurs électrolytiques et des transistors. N’oubliez pas de souder la carcasse métallique de chaque potentiomètre au plan de masse proche ; face «soudures» vissez sur chacun d’eux un premier écrou plat et serrez-le modérément contre la large piste de masse (il servira de butée d’épaulement derrière la face avant, l’autre écrou sera vissé à l’endroit de la face avant, avant de raccourcir les axes et de poser les boutons (voir photo de première page).

Figure 2a : Schéma d’implantation des composants du préamplificateur BF avec contrôle de tonalité. N’oubliez pas de souder la carcasse de chaque potentiomètre en un point du plan de masse, à l’aide d’un court morceau de fil dénudé (vous éviterez ainsi les ronflements indésirables provenant du secteur 230 V). Si les broches des trois potentiomètres ne sont pas assez longues pour atteindre les trous de destination, allongez-les avec de courts morceaux de fil de cuivre dénudé.

Figure 2b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés du préamplificateur BF avec contrôle de tonalité, côté soudures.

Figure 2b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés du préamplificateur BF avec contrôle de tonalité, côté composants (plan de masse).

Le montage dans le boîtier
La platine sera sans doute montée à l’envers de la face avant du boîtier métallique contenant l’amplificateur et son alimentation. Dans ce cas, les trois potentiomètres, avec leurs écrous, constituent déjà une fixation importante ; cependant n’omettez pas de la compléter en utilisant les quatre trous de la platine : utilisez pour ce faire des entretoises autocollantes ou métalliques à vis et écrou ; vous pouvez aussi monter des vis 3MA de 20 mm et vous servir d’écrous (3 par vis) pour conserver un écartement identique dans les quatre angles et au niveau des trois axes des potentiomètres.
Quand la platine est bien fixée, montez l’interrupteur S1 de M/A en face avant (voir figure 2a pour le câblage), sauf si vous préférez utiliser un interrupteur M/A général coupant, en liaison avec un fusible bien calibré, le secteur 230V (dans ce cas supprimez S1 et reliez le bornier à la tension 25 V, ou autre, de votre alimentation, sans inverser la polarité : ce serait fatal aux transistors).
Reliez enfin les picots d’entrée à la RCA «cinch» d’entrée que vous aurez montée sur le panneau arrière, à l’aide d’un câble blindé, là encore sans inverser le point chaud et la tresse (cette dernière va au plan de masse) ; reliez les picots de sortie, toujours à l’aide d’un câble blindé (et sans inverser point chaud et tresse de masse), aux borniers ou picots d’entrée de la platine amplificateur (vous relierez la sortie de celle-ci au connecteur choisi pour alimenter le haut-parleur ou l’enceinte, ce connecteur étant monté sur le panneau arrière)... mais ceci n’est déjà plus du ressort du présent article ! Évidemment, pour obtenir un amplificateur stéréo, vous devez monter deux platines préamplis derrière la face avant, deux RCA «cinch» sur le panneau arrière... et deux platines amplis avec leurs deux connecteurs et leur paire d’enceintes. Quand à l’alimentation, une seule générale peut suffire, mais les puristes préfèreront un système «deux voies intégralement séparées» et prévoiront deux alimentations distinctes, chacune alimentant une seule voie préampli+ampli (et pourquoi pas quatre: deux par voie, une pour le préampli, l’autre pour l’ampli ?).
En tout cas si vous possédez un amplificateur seul (sans préampli) ou si vous en construisez un, tout destine notre préampli avec contrôle de tonalité à un montage dans le boîtier existant (deux platines pour la stéréo).

Figure 3 : Photo d’un des prototypes de la platine du préampli avec contrôle de tonalité vue côté composants (plan de masse en fait : le circuit imprimé est un double face à trous métallisés). La photo de première page montre le côté soudures de la platine : vous la monterez très probablement derrière la face avant du boîtier métallique de l’ampli+préampli à l’aide de quatre entretoises de 10 mm, après avoir percé les trois trous pour le passage des potentiomètres. Trois écrous plats, à visser sur leurs canons, vous permettront de consolider encore la fixation de la platine. Leurs axes seront ensuite raccourcis pour le montage final des boutons.

Conclusion
Si vous êtes débutant, lisez si possible cet article et réalisez ce préampli en vous reportant aussi souvent que possible à votre cours d’électronique, celui d’ELM bien sûr. Vous dynamiserez ainsi vos connaissances et votre savoir-faire.
D’autre part, continuez à nous adresser vos desiderata, cela nous permet de savoir si nous sommes toujours sur la «ligne de crête» de vos attentes (c’est notre vocation) et de travailler à satisfaire les prochaines. Bon montage et bonne écoute audiophile !

1 commentaires:

  1. Bonjour.
    Une petite question est-il possible de brancher un micro sur ce petit preampli ? ou une platine ? Ou est-ce que je dois obligatoirement passer par un preampli phono et micro ?
    Merci bien.

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