Electronique > Réalisations > Preamplificateurs > Préampli guitare 006c
Dernière mise à jour : 16/07/2023Présentation
Préamplificateur guitare avec transistor FET (plusieurs choix possibles de transistor), très simple à construire, fonctionnement avec pile 9 V.
Deux versions ont été réalisées :
- Schéma 006c : circuit de base, entrée et sortie sur jack 6,35 mm (PCB accessible en libre service), alim pile 9 V
- Schéma 006cb : circuit modifié dans le cadre d'une demande pro (PCB non accessible en libre service), alim batterie 12 V
Ce schéma a également servi de base pour mon mélangeur audio 009 qui possède quatre voies d'entrée pour piezo.
Schéma 006c
Quelques composants ajoutés au montage de base préampli guitare 006 permettent l'utilisation d'une plus grande variété de transistors FET. Concernant le mode d'alimentation et les diodes, ne vous inquiétez pas, je ne suis pas devenu fou (explications dans le texte).
Entrée
L'impédance d'entrée est principalement déterminée par la valeur de R1 et de R2x, le transistor FET présentant une impédance d'entrée de plusieurs dizaines de mégohms. Dans la pratique, on considère qu'elle est égale à la valeur de R2x, puisque la valeur de R1 est au moins dix fois plus faible que celle de R2x (R1 peut même être court-circuitée par le cavalier JP1). La valeur de R2x quant à elle dépend du cavalier JP2x mis en place :
- si JP2A en place, mise en circuit de R2A => impédance d'entrée = 10 MO
- si JP2B en place, mise en circuit de R2B => impédance d'entrée = 4,7 MO
- si JP2C en place, mise en circuit de R2C => impédance d'entrée = 1 MO
Le couplage entre micro guitare et FET se fait de façon capacitive grâce au condensateur de liaison C1 qui associé à R2x forme un filtre passe-haut dont la fréquence de coupure est d'environ 30 Hz à -3 dB avec une pente de 6dB / octave si R2C de 1 MO en circuit (fréquence de coupure d'environ 3 Hz si R2A de 10 MO en circuit).
Gain
Le gain du préamplificateur est déterminé par la valeur des résistances [RV1+R4] et [R3+RV2] respectivement situées dans les branches Drain (D) et Source (S) du transistor FET Q1, ainsi que par la valeur de RV3.
Les potentiomètres ajustables RV1 et RV2 doivent être réglés une fois pour toute et pour un type de FET donné.
Le potentiomètre ajustable RV3, qui met en parallèle de façon partielle ou totale le condensateur C2 sur la résistance [R3+RV2], peut être ajusté à tout moment pour modifier le gain entre environ +15 dB et +25 dB (quand RV1 et RV2 sont correctement réglés et que le FET choisi le permet). Le gain maximum est obtenu quand C2 est complètement en parallèle sur [R3+RV2], c'est à dire quand le potentiomètre RV3 est en position de résistance minimale (curseur de RV3 vers C2). Le gain est au contraire minimal quand le curseur de RV3 est à la masse.
Remarque : la valeur de R4 peut être abaissée à 560 ohms, et la valeur de R3 peut être abaissée à 100 ohms.
Sortie
La sortie amplifiée s'effectue par le condensateur de liaison C3 de 4,7 uF, sur lequel est placé en parallèle un second condensateur C4 de 6,8 nF. Ce deuxième condensateur de plus faible valeur favorise le passage des aigus. La résistance R5 située en fin de circuit et câblée directement en parallèle sur la sortie n'est pas totalement indispensable. Elle permet de limiter le risque de plop quand on branche ou débranche la sortie du préampli, en fixant le potentiel des condensateurs C3 et C4 à une valeur connue (ici 0 V, puisque R5 est reliée à la masse).
Alimentation
L'alimentation peut être assurée :
- soit en
interne uniquement, par une pile rectangulaire de
9 V type 6F22, au plus proche du préamplificateur (cas le plus
classique).
Dans ce mode, câbler D2 ou D2', ne pas câbler D1 ni JP3 ni R6. - soit en
externe uniquement, par une alimentation externe
(déportée) provenant d'un amplificateur guitare modifié en conséquence.
Dans ce mode, câbler D1 et R6, placer le cavalier JP3, ne pas câbler D2', remplacer D2 par un strap (court-circuit). - soit en
interne ou en externe, par les deux méthodes décrites
ci-devant.
Dans ce mode, ne pas câbler D2', câbler D2, câbler D1 et R6, placer le cavalier JP3.
Important :
Dans le mode "alimentation interne et externe", le cavalier JP3 ne doit être mis en place que si le jack mâle de sortie est de type TRS/stéréo et que son point de connexion Ring apporte une tension d'alimentation. En cas d'utilisation d'un jack mâle de type TS/mono, (cas le plus fréquent, aucune alimentation externe) JP3 doit être retiré.
Protection du préamplificateur contre les inversions de polarité
Deux méthodes de protection à base de diode peuvent être utilisées :
- avec une diode câblée en
série (dans le sens passant) avec l'alimentation -
solution presque idéale, mais qui présente l'inconvénient de provoquer
une perte de tension (voisine de 0,6 V) qui engendre une petite perte
d'autonomie de la pile.
Dans ce mode, câbler D2 et ne pas câbler D2'. - avec une diode câblée en
parallèle (dans le sens inverse)
sur l'alimentation - solution presque idéale puisque
câblée ainsi, la diode ne provoque aucune chute de tension, mais qui
présente l'inconvénient de vider rapidement la pile
malencontreusement branchée à l'envers (c'est un détail), et
qui parfois, en grillant, se met en court-circuit et rend le montage
inopérant, laissant penser que tout est fichu...
Dans ce mode, câbler D2' et remplacer D2 par un strap (court-circuit).
Aucune de ces deux méthodes n'est parfaite, c'est pourquoi j'ai prévu d'utiliser l'une ou l'autre, au choix.
Schéma 006cb
Version réalisée dans un cadre pro. Même circuit de base que le schéma 006c, mais alimentation en 12V, pas de connecteur jack en sortie et ajout d'un régulateur de tension +5V pour alimentation d'un module de traitement dynamique basé sur un MAX9814.
Brochage des transistors FET
Ce préampli accepte plusieurs références de transistors FET et bien entendu, tous n'ont pas le même brochage. C'est la raison qui m'a poussé à prévoir trois emplacements distincts de transistor sur le circuit imprimé...
Quitte à indiquer le brochage du BF245, autant rappeler celui de quelques FET qui pourraient éventuellement être utilisés en remplacement, moyennant l'ajustement de la valeur de RV1 et RV2 (procédure d'ajustage indiquée au paragraphe "Réglages").
Voir aussi la page concernant le brochage des transitors.
Réglages
Ajuster les potentiomètres RV1 et RV2 de façon à obtenir un résultat optimal...
Prototypes
Deux prototypes réalisés, un basé sur le schéma 006c et l'autre sur le schéma 006cb.
Prototype version 006c (publique)
Premier prototype réalisé sur plaque sans soudure, second prototype réalisé selon le dessin de circuit imprimé (PCB) proposé plus loin.
L'oeil d'aigle aura remarqué que les trois diodes D1, D2 et D2' ont été soudées sur mon prototype, ce qui ne correspond à aucune des trois configurations d'alimentation énumérées au paragraphe Alimentation (en même temps, notez que le cavalier JP3 est retiré). Dans la pratique, cela n'a pas une grosse conséquence sur le fonctionnement du montage, sauf avec une pile qui commence à se mettre à genoux.
Prototype version 006cb (pro)
Connecteur jack de sortie remplacé par un connecteur 2 points mâle, circuit un peu raccourci et ajout d'un régulateur intégré.
Circuit alimenté en 12 V et non pas en 9 V comme pour le circuit 006c. Avec ce prototype équipé d'un BF256, le gain mesuré est de 30 dB (avec un tout petit poil de distorsion), soit 10 dB de plus qu'avec le prototype précédent équipé d'un transistor portant la même référence.
Mesures avec signaux fixes
Pas de guitare en ma possession, donc uniquement des mesures "labo" avec alimentation secteur stabilisée, générateur de signaux test et visualisation sur oscilloscope.
Résultat des mesures obtenues avec plusieurs références de transistors FET, avec RV3 en position min pour un gain max et [RV1+R4] réglé différemment pour chaque type de FET pour obtenir un gain max avec le minimum de distorsion :
|
 Avec BF256, gain supérieur à +20 dB |
Sur la copie d'écran oscilloscope qui précède, la trace bleue représente le signal appliqué à l'entrée du préamplificateur (200 mV crête-à-crête) et la trace rouge représente le signal de sortie amplifié (2,5 V crête-à-crête).
Circuits imprimés (PCB)
Réalisés en double face. Le cuivre côté "composants" n'est qu'un simple plan de masse et peut éventuellement être omis.
Version 006c (publique)
Circuit imprimé (PCB) au format PDF
Version 006cb (pro)
Pro - Dessin de circuit imprimé non disponible
Historique
30/07/2023
- Ajout photo prototype 006cb (pro).
16/07/2023
- Ajout schéma 006cb (pro).
26/12/2021
- Ajout photos prototype et résultats des tests et mesures.
- Ajout fichiers PDF du PCB.
28/11/2021
- Première mise à disposition (schéma 006c).