PRÉAMPLIFICATEUR RIAA

   


Pour répondre à trois questions souvent posées, je ne fabrique ni ne modifie ni ne chiffre mes montages à la demande.
Pour l'approvisionnement en composants et en circuit imprimé, une société vous propose ses services, voir la page d'accueil.

C'est un préamplificateur qui permet, à partir d'une platine disque vinyle, d'attaquer la carte son d'un PC par l'entrée ligne..
Elle a été uniquement conçue dans cet intérêt.

Le circuit imprimé câblé :

Pour réaliser ce projet vous aurez besoin :

schéma structurel
typon
schéma d'implantation des composants
Nomenclature :

Résistances




Condensateur






Circuit Intégré



R1A, R1B, R7A, R7B
R2A, R2B, R4A, R4B, R5A, R5B, R8A, R8B, R9A, R9B
R3A, R3B
R10A, R10B

C2A, C2B
C3A, C3B
C4A, C4B, C5A, C5B
C10A, C10B
CV1, CV2, CV5, CV6
CV3, CV4, CV7, CV8

U1, U2

30 k
100 k
1 M
200 k

750 pF
2,7 nF
100 nF
220 nF
10 µF 16V Tantale
47 nF (ou 100 nF) CMS 0805

NE5532 + support 8 broches DIL
Analyse du schéma :

Le circuit intégré NE5532 a la particularité d'être un faible bruit. Pour réduire les perturbations en provenance de l'alimentation, les deux circuits intégrés sont découplés à proximité immédiate de leur boîtier par deux condensateurs au tantale et sous leur boîtier par deux condensateurs céramiques CMS. J'ai préféré alimenter l'ensemble par deux blocs d'accumulateurs 7,2V pour avoir une réjection du 50 Hz maximale (l'alimentation du montage est alors en +7,2V et -7,2V au lieu des +12V et -12V mentionnés sur le schéma).
Ci-contre la photo d'un condensateur CMS.
Le conducteur bleu est celui de la masse de l'entrée (masse câblée en étoile).
L'amplificateur U1:A assure la correction RIAA avec son réseau R2A-C2A et R3A-C3A. S'il existe une difficulté d'approvisionnement pour le condensateur de 750 pF, on peut le remplacer par deux condensateurs de 470 pF et 270 pF montés en parallèle. La capacité équivalente est de 740 pF et on se rapproche un peu plus de la courbe idéale (le deuxième condensateur est alors soudé coté cuivre).
Ci-dessous la courbe de réponse de la structure (le gain est ramené artificiellement à 0 dB pour une fréquence de 1000 Hz) :
 

L' impédance d'entrée dynamique de l'étage est de 50k (R5A et R4A couplées en parallèle).
Son gain à 1000 Hz est de 24,5 dB. Les basses profondes sont coupées afin d'éliminer la résonance du bras de la platine...

La broche 2 (entrée -) voit une résistance de 100 k (R4A) tandis que la broche 3 (entrée +) voit une résistance de 30 k (R1A en parallèle avec le groupement série R2A et R3A). Le point de repos de la sortie (broche 1) présentera donc une tension d'offset qui sera éliminée par le condensateur C5A. J'ai préféré cette solution technologique au montage traditionnel qui implique la mise en place de condensateurs chimiques sur la chaine d'amplification et donc l'introduction d'un bruit supplémentaire. Pour la même raison les résistances R1A à R5A sont à couche métallique.

Le coefficient d'amplification du deuxième étage est de - R9A / R7A = - 3,3, ce qui permet d'attaquer ma carte son avec les potentiomètres numériques réglés au neutre. J'avais à l'origine intégré un filtre passe-bas avec une fréquence de coupure de 18 kHz à -3 dB. L'inconvénient de ce filtre est qu'il éliminait partiellement les "glitch" (photo ci-contre) qui devenaient difficilement repérables lors de la phase de traitement du signal (durant la restauration du vinyle).
Le rôle de la résistance R10A est de référencer la sortie par rapport à la masse, lorsque l'oscilloscope est connecté pour des mesures (alors que la sortie du montage n'est pas reliée à la carte son). En utilisation normale, elle n'est pas nécessaire.

Le routage est étudié pour réduire les bruits au minimum. On peut remarquer le câblage de la masse en étoile. Les points chauds (connexion des entrées plus et des entrées moins des NE5532) ont des longueurs de pistes minimales. C'est la raison du montage des composants à la japonaise.

Fabrication:

Réaliser tous les perçages à 0.8mm, sauf 1mm pour les emplacements des conducteurs. Pour implanter une résistance verticale il faut d'abord souder la connexion qui sera la plus courte (celle où le corps du composant touche le circuit), retourner la carte, modifier l'inclinaison puis souder la deuxième connexion. Attention à la polarité des condensateurs au tantale, la barre sombre représente généralement la borne +.

J'ai réduit le câble blindé qui se situe entre la platine et le circuit imprimé à une longueur de 20 cm pour diminuer le bruit. Ci-contre la photo des vumètres lors de la lecture d'une plage de silence, on est à -42 dB. Si la cellule n'est pas en contact avec le disque, on descend à -65 dB.
Ci-dessous, l'allure d'un signal à un niveau de - 20 dB. La courbe représentative est "propre", contrairement à la courbe de capture (ci-dessus) aux environs d'un "glitch" qui généralement est entachée de bruit.
Lecture du disque :
Le disque avant lecture est nettoyé au savon de Marseille, rincé avec de l'eau déminéralisée puis séché. La lecture du disque est réalisée avec un bras de nettoyage en temps réel qui dépose un fim composé d'un mélange de 50% d'alcool à brûler, 50% d'eau déminéralisée et une goutte de mouillant (pour le traitement des fruitiers). Le liquide élimine les impuretées présentent dans le sillon et évite les décharges d'électricité electrostatique.
La photo ci-dessus représente une vue générale du bras avec son réservoir à groite et le balai de distribution à gauche.
La photo de droite est celle du balai. On peut remarquer le robinet (partie noire) qui permet le réglage du débit de liquide.
Bonus : suite à plusieurs questions sur les points chauds, un petit topo.
Pour un amplificateur intégré linéaire (U1:B dans notre cas), toute pertubation qui arrive sur une entrée (broches 5 et 6) est amplifiée par le gain en boucle ouverte. Lors du routage, il est donc nécessaire de réduire les pistes à leurs longueurs minimales. C'est le cas de l'équipotentielle de couleur verte (entrée plus) et l'équipotentielle couleur rouge (entrée moins).
Le sens d'implantation des résistances est imposé par cette règle. Vous pouvez remarquer que pour une implantation verticale, la liaison la plus courte (le corps du composant est en contact avec le circuit imprimé) est connectée au point chaud.
De même, une piste "point chaud" ne devra pas longer une piste d'alimentation, etc

Version :

09 Janvier 2008
13 Janvier 2008 : les points chauds
Accueil