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Electronique > Réalisations > Amplificateurs > Ampli casque 009

Dernière mise à jour : 09/08/2015

Caractéristiques principales

Puissance : 1 x 100 mW (mono)
Tension : +9 V à +12 V
Technologie : AOP + Push-pull

Présentation

Cet amplificateur pour casque, de type monophonique, dispose d'une entrée haute impédance pour guitare et d'une entrée de type ligne pour lecteur CD ou baladeur MP3 par exemple.



Deux réglages sont mis à disposition : un réglage général de volume, et un réglage de balance qui permet de doser la proportion de niveau guitare par rapport au niveau du signal audio appliqué à l'entrée ligne. Le montage ne fait appel qu'à des composants courants, le tout est de ne pas être allergique aux transistors FET, car horreur ! il y en a un dans le montage.

Schéma

Le schéma qui suit peut être coupé en deux, en tirant une ligne horizontale (jaune, épaisse et pointillée de préférence) en-dessous de C4, R6 et R7.

Entrée guitare

L'entrée guitare se fait en haute impédance (ici environ 500 KO, qui correspond à peu de chose près à la mise en parallèle de R1 et R2), afin de ne pas trop charger le microphone de la guitare et de conserver ainsi un niveau et une "couleur" de son corrects. Le montage adopté fait usage d'un transistor à effet de champs (FET) de type BS170, c'est le même que celui utilisé dans le Préampli guitare 005. Pour rappel, un transistor FET possède une grille (G) qui présente une résistance très élevée par rapport aux deux autres pattes de connexion, et son usage facilite grandement la conception de montages dont l'impédance d'entrée est pratiquement fixée par une ou deux résistances additionnelles. En sortie de l'étage à FET, on retrouve sur C3 le signal audio de la source guitare, en basse impédance, qui est dirigé aussi sec sur le mélangeur des sources, au travers de R4. Le gain de cet étage, de type suiveur de tension, est nul (0 dB); aussi il ne s'agit pas à proprement parler d'un étage amplificateur. S'il y a besoin de gain, mieux vaut utiliser un étage à FET ayant la structure des étages présentés en page Préampli guitare 003 (avec FET J201) ou Preampli guitare 006 (avec FET BF245).

Entrée ligne mono ou stéréo ?

La seconde entrée (ligne) est de type moyenne impédance, sans étage d'adaptation ni amplification, et est dirigé aussi sec sur le mélangeur des sources, à travers R6. Le condensateur de liaison C4 bloque toute composante continue qui proviendrait de la source niveau ligne. Pour connecter une source audio stéréo, il suffit d'ajouter un condensateur et une résistance, comme le montre le schéma 009b qui suit.



Oui, il s'agit bien dans ce cas d'une simple sommation passive supplémentaire des deux voies G et D de l'entrée ligne ;-)

Mélange des sources

Les deux sources sont mélangées au travers d'un système de type "panoramique" tel que ceux que l'on rencontre sur les tranches de table de mixage pour faire la "balance Gauche / Droite" à partir d'une source monophonique, mais est ici branché "à l'envers". Il est composé de R4, R5, R6, R7 et RV1. On retrouve au point commun R5 / R7, un savant mélange des deux sources guitare et ligne qui dépend de la position artistique que vous aurez donnée au curseur du potentiomètre RV1, qui est branché à la masse. Quand le curseur est au centre, les deux sources sont traitées à égalité, c'est à dire avec une atténuation qui correspond au rapport de valeurs entre R4 et la moitié "supérieure" de RV1 pour la voie guitare, et au rapport de valeurs entre R6 et la moitié "inférieure" de RV1 pour la voie ligne. Plus le curseur de RV1 (masse) se rapproche du point commun R4 / R5, et plus le signal provenant de la voie guitare est atténué (on a affaire à un pont diviseur qui atténue de plus en plus). Selon le même principe de fonctionnement, plus le curseur de RV1 (masse) se rapproche du point commun R6 / R7, et plus le signal provenant de la voie ligne est atténué. Le potentiomètre RV1 assure donc le dosage indispensable pour tout type de mélange audio. Le résultat du mélange est ensuite transmis au potentiomètre RV2 qui assure le réglage général de volume.
Remarques 
- Il aurait tout à fait été possible de disposer de deux potentiomètres individuels de niveau (un pour chaque entrée). La solution adoptée ici permet d'économiser un potentiomètre, mais ne conviendrait plus si on voulait ajouter une entrée supplémentaire...
- L'usage en préampli / ampli casque pour guitare seule est bien entendu possible, il suffit de laisser l'entrée ligne en l'air et de placer le curseur de RV1 entièrement côté R4 / R5.

Etage de sortie

L'amplificateur de sortie utilisé ici est le même que celui utilisé dans l'Ampli casque 003. Il met en oeuvre un AOP épaulé par deux transistors complémentaires (un NPN et un PNP), capable d'attaquer sans complexe un petit HP ou les deux écouteurs d'un casque audio. Le gain général de cet amplificateur est fixé par la valeur donnée aux résistances R8 et R9 (gain = R9 / R8). Il est figé en dur (pas de potentiomètre de réglage de gain général prévu), mais vous pouvez le rendre ajustable ou définir un autre taux d'amplification si votre besoin l'impose. Pour celà, c'est très simple, il suffit de modifier la valeur de R9, sachant qu'à une valeur plus élevée correspond un gain plus important. Si par exemple vous souhaitez multiplier par deux le gain actuel, il suffit de doubler la valeur de R9. Rien ne vous empêche par ailleurs de remplacer R9 par un potentiomètre ajustable de 470 KO pour ajuster le gain de façon précise.

Prototypes

Premier proto partiellement réalisé sur plaque d'expérimentation, puis mise au propre avec CI.

Prototype "intermédiaire"

Je n'ai pas (re)fait le proto en entier, je sais que les différentes sections fonctionnent.


Proto du préampli guitare 005

Prototype au propre

Réalisé sur circuit imprimé simple face (fichiers typon un peu plus loin).


(clic pour agrandir)

Brochage du BS170

Comme toujours avec les transistors de type FET ou MOSFET de petite puissance (boitier plastique TO92 en particulier), il convient de vérifier le brochage dans les documents constructeurs (datasheet), en tenant bien compte de la marque, car les constructeurs ne proposent pas forcement les mêmes brochages pour un même modèle de composant. Les BS170 que j'utilise sont de marque Motorola et leur brochage est le suivant.



Remarque : dans mes schémas, le diode n'apparait pas sur le symbole du transistor que j'utilise. Je n'en suis pas certain, mais il me semble que cette diode n'existe pas chez le BS170 d'autres constructeurs.

Circuit imprimé

Réalisé en simple face, conforme à celui du proto 002.


Version du 05/06/2009

Typon aux formats EPS, PDF, Bitmap 600 dpi

Historique

09/08/2015
- Ajout schéma 009b pour entrée ligne stéréo.
05/06/2009
- Ajout de la résistance R13 de 560 ohms entre bases de Q2 / Q3 et émetteurs de Q2 / Q3. Je l'avais complètement oubliée et cela provoquait une distorsion importante. Typon mis à jour pour tenir compte de cet ajout.
- Modification valeur condensateur de sortie C7, qui passe de 220 uF à 1000 uF. Non obligatoire mais meilleur rendu dans les basses, surtout si le petit HP ou casque utilisé est de bonne qualité.