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Dernière mise à jour : 15/04/2009Caractéristiques principales
Puissance : 2 x 50 mW (sur charge 200 ohms)Tension : +/-12 V à +/-15 V
Technologie : Circuit intégré (AOP)
Présentation
Cet ampli pour casque utilise des composants courants et comblera sans doute ceux qui sont en quête d'un montage vraiment simple.
Il est moins performant que les quatre précédents décrits sur ce site (amplis casque 001 à 004), mais il peut néanmoins suffire dans une grande variété de cas. C'est un exemple typique de ce qu'on trouve sur les petites tables de mixage bon marché, et même sur certaines tables destinées à la disco-mobile. Le casque utilisé peut présenter une impédance comprise entre 8 ohms et 200 ohms, cette dernière valeur étant plus adaptée ici.
Schéma
Le schéma ci-dessous vous permet de constater que la simplicité est vraiment de mise, puisque l'on y voit la totalité des composants nécessaires pour les deux voies gauche et droite. N'attendez pas de miracle de ce type de montage, la distorsion peut être assez importante si vous poussez un peu trop le volume... Si vous êtes à la recherche d'un ampli casque qui sonne "fort et clair" pour écouter vos morceaux de musiques classique dans votre canapé, je suis désolé, ce montage ne sera surement pas à la hauteur de vos attentes. Mais en usage "normal", il constitue un petit ampli d'appoint bien sympatique.
Amplification
Un seul composant sert ici à amplifier le signal d'entrée pour chacune des voies gauche et droite : un AOP archi connu du type LM741 (U1 pour la voie gauche et U2 pour la voie droite). Le choix d'un tel composant, pour ceux qui sont habitués à des références plus sérieuse d'amplificateurs opérationels, peut faire sourire. Et oui, le LM741 à encore son mot à dire. Le gain, et donc la puissance de sortie, sera fonction de la position du curseur du potentiomètre (RV1 pour la voie gauche et RV2 pour la voie droite) cablé en résistance variable entre la sortie de l'AOP et son entrée inverseuse. Plus la valeur résistive de la partie du potentiomètre qui se trouve entre le curseur et la sortie de l'AOP est élevée, plus le gain est important et plus le volume sonore en sortie est élevé. Appellons RB la partie "droite" du potentiomètre (RV1 ou RV2), entre curseur et sortie AOP, et appellons RA sa partie "gauche", entre curseur et entrée inverseuse. Le gain est alors défini par le rapport RB /RA :- Si le potentiomètre est en position médiane, la résistance de part et d'autre du curseur est la même : RA = RB. Le gain du système est alors :
G = RB / RA = 1 (ni amplification, ni atténuation)
- Si le potentiomètre est en position 1/10 (curseur proche de l'entrée), la résistance RA est plus faible que RB. Le gain du système est alors :
G = RB / RA = 10 (amplification)
- Si le potentiomètre est en position 9/10 (curseur proche de la sortie), la résistance RA est plus grande que RB. Le gain du système est alors :
G = RB / RA = 0,1 (atténuation)
Les résistances R1 et R2 servent à fixer le potentiel des condensateurs de liaison C1 et C2 sur une valeur fixe de 0V.
Protection contre les court-circuits en sortie
Les résistances R3 et R4 servent à limiter le courant de sortie des AOP en cas de court-circuit franc et permanent sur la sortie casque. Si vous trouvez que la puissance de sortie manque un poil de pêche (surtout avec un casque 8 ohms ou 16 ohms) vous pourrez descendre la valeur de ces deux résistances à 150 ou à 100 ohms, mais les court-circuits francs en sortie ne seront alors plus appréciés de façon permanente (un court-circuit passager ne présentera en revanche pas de risque).Découplage alimentation
Deux cellules de découplage d'alimentation (une par branche d'alim) ont été ajoutées, couples R5/C4 et R6/C3. Ces cellules de découplage sont conseillées si par exemple vous voulez intégrer cet ampli casque dans un appareil audio existant et que vous voulez vous repiquez sur l'alimentation existante. Si vous disposez d'une alimentation secteur indépendante, ces deux cellules de découplage ont un intêret moindre, et vous pourrez alors remplacer les deux résistances R5 et R6 par un strap, tout en laissant toutefois les condensateurs C3 et C4 en place. Notez en passant que la liaison électrique filaire qui chemine entre l'alim et l'ampli constitue toujours une résistance, certe de faible valeur, mais résistance tout de même. Vous aurez donc toujours une cellule de découplage RC... mais avec une constante de temps bien plus faible, c'est tout. Garder les résistances R5 et R6 ou économiser quelques cents, vous ne savez pas ce qu'il vaut mieux faire ? Je vous laisse à vos pensées.Autres AOP possibles ?
Oui, pourquoi pas. Certains se sentiront plus à l'aise que d'autres pour ce genre de travail, n'hésitez pas à faire des tests. Si vous les avez sous la main, essayons donc à la suite (avec la même musique au casque pour faciliter les comparaisons) un LM741, un TL081, un NE5534 puis un OPA132PA (ou OPA134PA). De préférence sous une tension d'alim de +/-12V à +/-15V. Vous avez aussi, bien entendu, la possibilité d'utliser deux AOP contenus dans un même et unique boitier, tels les TL082, NE5532, OPA2132PA, OPA2134PA ou encore OPA2604.Alimentation
L'alimentation doit être de type symétrique (double) et doit délivrer des tensions de sortie comprises entre +/-12V à +/-15V. Une valeur de +/-9V (obtenue avec deux piles de 9V par exemple) conviendra également, mais un peu au détriment de la puissance de sortie et de la qualité sonore. Une alimentation simple telle que celle présentée à la page Alimentation symétrique 002 conviendra parfaitement (vous pouvez mettre des régulateurs de type LM7812 et LM7912 à la place des LM7815 et LM7915, si le coeur vous en dit, et surtout si vous en avez déjà). Je serais cependant presque tenté de dire qu'une alimentation basée sur un pont de diodes et deux condensateurs de filtrage de 220 uF serait même largement suffisante (un truc dans ce goût-là)...
Puissance de sortie
Ouh, le vilain mot. Je sais, vous êtes comme tout le monde, vous vous fichez éperdument de savoir quelle puissance de sortie on peut s'attendre à trouver avec un AOP de type 741. Le titre mentionne 2 x 50 mW, mais avec quelle valeur d'alim, et pour quelle impédance de sortie, alors là, je n'en sais fichtre rien et ça ne m'interresse pas de le savoir. Au cas où vous changeriez d'avis et où subitement vous auriez envie d'avoir tout de même une notion de grandeur, voici un petit tableau récapitulatif.| +/-9V | +/-12V | +/-15V | +/-18V | |
| 8 ohms | 2 mW | 3 mW | 3 mW | 3 mW |
| 16 ohms | 3 mW | 6 mW | 7 mW | 7 mW |
| 32 ohms | 6 mW | 13 mW | 14 mW | 14 mW |
| 100 ohms | 14 mW | 28 mW | 42 mW | 45 mW |
| 200 ohms | 20 mW | 40 mW | 68 mW | 90 mW |
Valeurs données pour niveau max avant ecrêtage, et non pour 10% de distorsion comme aiment le faire certains, allez savoir pourquoi... La puissance est fortement réduite avec des charges de basse impédance (8 ou 16 ohms) à cause de la résistance de protection contre les court-circuits cablée en sortie des AOP. En réduisant la valeur de ces résistances de protection (R3 et R4) de 330 ohms à 150 ohms, la puissance de sortie peut être légèrement augmentée, mais le gain n'est pas si énorme que ça, l'AOP n'aimant pas trop travailler sur une charge globale trop faible. Je suis sûr que ces valeurs de puissances semblent bien faibles à certains. Surtout à ceux qui au début s'en fichaient totalement. N'oubliez pas que la puissance sonore perçue dépend aussi du rendement de votre casque d'écoute. Et pendant que vous y êtes, allez donc consulter la page de caractéristiques techniques de votre lecteur MP3, qui mentionne la puissance de sortie max de votre petit appareil portable. Juste pour comparer, comme ça.
Circuit imprimé
Je le trouve moche, et si vous avez tout de même envie de le réaliser, tant pis pour vous.
Les deux potentiomètres de volume sont soudés sur le devant du circuit imprimé et peuvent être utilisés pour sa fixation mécanique. Dans ce cas, inutile peut-être de faire usage des trous de fixation. Vous pouvez aussi déporter les deux potentiomètre avec un petit bout de cable blindés, et voir même, pourquoi pas, les remplacer par un seul double (stéréo).
Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi (avec sources Proteus *.dsn, *.sec, *.lyt et *.reg).