Electronique > Réalisations > Amplificateurs > Ampli BF 003

Dernière mise à jour : 09/03/2014

Caractéristiques principales

Puissance : 1 W
Tension : +4 V à +12 V (+18 V)
Technologie : Circuit intégré LM386

Présentation

Cet ampli, très simple à réaliser et de dimensions très réduites, fonctionne à l'aide d'une unique source d'alimentation dont la valeur peut être comprise entre 4V et 12V (voire 18V, comme indiqué un peu plus loin).

Ampli BF 003 - PCB 3D

Il repose sur l'emploi d'un amplificateur intégré de type LM386, capable à lui seul de délivrer une puissance de quelques centaines de milliwatts sur une charge (HP) de 8 ohms, tout en ne consommant au repos que quelques mA. Idéal pour réaliser un petit ampli portable fonctionnant sur pile. Pour une application en stéréo, il suffit de construire cet ampli en deux examplaires.

Différents types de LM386

Avant de commencer, il me semble utile de préciser qu'il existe plusieurs types de LM386, dont les puissances de sortie et tension d'alimentation diffèrent. Le tableau ci-dessous les décrit brièvement.

Circuit
Boitier Tension d'alim
Puissance de sortie (THD = 10%)
LM386N-1
DIL08 (MDIP) 4V à 12V
325 mW / 8 ohms (alim 6V)
LM386N-3 DIL08 (MDIP) 4V à 12V 700 mW / 8 ohms (alim 9V)
LM386N-4 (1) DIL08 (MDIP) 5V à 18V 1 W / 32 ohms (alim 16V)
LM386M-1 SOIC8 (CMS) 4V à 12V 325 mW / 8 ohms (alim 6V)
LM386MMX-1 (2) Mini SOIC8 (CMS) 4V à 12V 325 mW / 8 ohms (alim 6V)
Nota (1) - Le LM386-N4 est classé par certains revendeurs comme "Préampli-ampli", alors que le LM386-N3 est classé comme "Ampli".
Nota (2) - Le LM386MM-1 est obsolète et est remplacé par le LM386MMX-1.

Les LM386 que j'utilise sont les LM386N-3, ils sont en boitier DIL08 standard.

DIL08

Les LM386M sont en boitier CMS, ne les choisissez pas par erreur ;-). Si vous souhaitez alimenter le LM386 sous 15V, seule la référence LM386N-4 convient.

Schéma

Le schéma suivant, basé sur la note d'application de National Semiconductor, laisse apparaitre la simplicité promise ci-avant. Il sera ensuite discuté des différentes valeurs que l'on peut donner aux composants qui tournent autour du LM386. Vous serez ainsi en mesure de monter votre petit ampli BF portable selon vos propres besoins.

Ampli BF a LM386   LM386 - Brochage

Montage de base (le plus simple)
Le montage minimal se résume à cabler les condensateurs de liaison C1 et C2 en plus du LM386. Tous les autres composants du schéma peuvent être omis ! C'est ce qu'on appelle le circuit du pauvre. Et si la sortie que vous allez relier à l'entrée de ce montage dispose déjà d'un condensateur de liaison, vous pouvez même supprimer C1 ! Avouez que dans ce cas, il ne reste plus grand chose à souder... Dans ce cas, le gain du LM386 est fixé par construction à 20, soit 26 dB. Pour un gain plus élevé, vous devrez impérativement utiliser les broches 1 et 8, voir ci-après.

Potentiomètre RV1
Le potentiomètre RV1, de type logarithmique, sert à prélever une fraction plus ou moins importante du signal audio à amplifier. Ce n'est ni plus ni moins qu'un réglage de volume. Si votre source audio dispose déjà d'un réglage de niveau, vous pouvez vous passer de ce potentiomètre, en conservant toutefois le condensateur de liaison C1, dont la borne positive sera alors directement reliée à l'entrée + du LM386.

Cellule R1 (Rx) / C3 (Cx) - Gain du LM386
Les deux composants R1 (Rx) et C3 (CX), montés en série entre les broches 1 et 8, permettent de définir une valeur de gain entre 20 et 200. En absence de ces composants, le gain du circuit est fixé en interne à 20. Le tableau ci-dessous résume ce qu'il faut faire selon le gain désiré.

Gain en tension désiré
Cablage à réaliser entre broche 1 et 8 du LM386
20 (26 dB) Ne rien raccorder aux broches 1 et 8 (les laisser en l'air)
20 à 200 (26 dB à 46 dB)
Résistance R1 en série avec condensateur C3 entre broches 1 et 8
50 (34 dB)
R1 (Rx) = 1K2 et C3 (Cx) = 10uF
200 (46 dB)
Condensateur seul entre broches 1 et 8 - C3 (Cx) = 10uF et R1 (Rx) = 0

Rappel : un gain de 20 dB correspond à une amplification en tension de 10, et un gain de 6 dB correspond à une amplification en tension de 2. Un gain de (20 dB + 6 dB) correspond à une amplification en tension de (10 x 2).

Remarque : il est également possible de faire varier le gain avec une résistance placée entre la broche 1 et la masse. Sachant cela, on peut envisager d'utiliser la résistance Drain-Source d'un transistor à effet de champ (FET) pour bénéficier d'une commande de gain à partir d'une tension continue.

Cellule C5 / R2
Ces deux composants, montés en série entre la broche 5 et la masse, permettent de conserver une bonne stabilité de l'amplificateur aux hautes fréquence, en compensant l'impédance plus élevée du HP à ces fréquences. Il est fortement conseillé de monter ces deux composants, même si cela n'est pas obligatoire.

Condensateur C4 (Cy) - Bypass
Ce condensateur, facultatif, permet d'améliorer le taux de réjection de l'alimentation. Avec une valeur typique de 10uF, le taux de rejection atteind 50dB.

Bass Boost

Du fait de leur petite dimensions, les petits HP souffrent d'un manque de basses manifeste. En insérant une résistance de 10K avec un condensateur de 33n en série, entre les broches 1 et 5 du LM386, vous accentuerez les basses d'environ 5dB à 6dB, ce qui permettra d'obtenir l'impression de "quelque chose de plus consistant". Cette solution ne fait pas de miracle et donne un rendu "correct" à bas volume. Elle peut en revanche donner des résultats moins bons si le HP est vraiment petit et si vous poussez trop le volume. A vous de voir ce que vous préférez (le mieux est de tester).

Prototype (le mien)

Réalisé en l'air, sans circuit imprimé.

theremax_boitier_montage_002f

Si ce type d'assemblage vous rebute, une solution de repli consiste à adopter un support à pastilles, à bandes ou imprimé tel celui proposé un peu plus loin.

Prototype de Simon D.J.

Le prototype de Simon repose sur une plaquettes d'expérimentation à pastilles.

ampli_bf_003_proto_sdj_001a ampli_bf_003_proto_sdj_001b

Là encore, un montage plutôt compact et aéré en même temps, On voit que Simon n'en est pas à son premier coup d'essai ;-)

Circuit imprimé

Pas trop gros, ça va.

Ampli BF 003 - PCB

Typon aux formats PDF et Bitmap 600 dpi

Remarques diverses

- Le LM386 est relativement sensible aux émetteurs AM. Quand il est utilisé à fort gain, il existe un risque de détection qui peut conduire à entendre une émission de radio. Si cela arrivait, placer une self de choc et un condensateur en entrée afin d'y remédier, tel que décrit à la page Filtre RF.
- L'ajout d'un condensateur de 100uF à 470uF sur les bornes d'alimentation (bornes 4 et 6) est conseillé si le cable d'alim est long, ou si vous utilisez une pile (le rendu audio sera meilleur avec le condensateur en place quand la pile commencera à s'user).

Ajout d'un préampli pour guitare

Il vous suffit d'ajouter à cet ampli, un petit préampli guitare à transistor comme celui présenté à la page Préampli guitare 005, pour avoir entre les mains un petit ampli guitare portable à moindre coût ! En pratique, d'autres préamplis guitare (autres que le 005 précité) conviennent, qu'ils soient construits autour d'un AOP, d'un transistor FET ou transistor bipolaire. Chaque préampli dispose peut-être d'un niveau de sortie différent (pour un même capteur utilisé) mais celà n'est guère problématique puisque la simple présence d'un potentiomètre de volume placé entre sortie préampli et entrée ampli (RV1 sur le schéma) permet de s'adapter à tous les cas. Notons pour finir que l'on trouve sur le Net des schémas d'ampli guitare où seul le LM386 est mis à contribution, sans aucun préampli, et où le capteur de guitare est donc directement relié à l'entrée du LM386. Cela fonctionne, mais les résultats auditifs sont quasiment toujours moins bons qu'avec un étage d'entrée additionnel réellement adapté aux capteurs utilisés sur les guitares. A ce sujet...

Historique

09/03/2014
- Correction circuit imprimé ampli 003 (erreur câblage potentiomètre, merci à Karim de m'avoir signalé l'erreur).
14/06/2007
- Première mise à disposition.