Electronique > Réalisations > Preamplificateurs > Préampli micro 034
Dernière mise à jour : 27/08/2023Présentation
Préamplificateur à grand gain (+60 dB), avec transistors FET (transistor à effet de champ) et BJT (bipolaire traditionnel).
Le
circuit est étudié pour traiter des signaux d'entrée d'amplitude
comprise entre 10 uV et 4 mV, autant dire des signaux très
faibles. L'impédance d'entrée très élevée de 10
MO est davantage
adaptée à une source haute impédance qu'à une source basse impédance
(bien que cela fonctionne aussi). La bande passante s'étend de 10 Hz à 50 kHz. La tension d'alimentation requise est
de 12 V et le courant consommé de 1,5 mA.
Attention, ce montage ne possède aucun réglage de gain et au-delà de 4 mV en entrée, la distorsion commence à se faire sentir. Pour cette raison, il n'est pas spécialement adapté pour de la voix parlée ou chantée à proximité directe d'un microphone traditionnel, sauf bien sûr si ledit microphone présente une très faible sensibilité (et délivre de ce fait un signal électrique de très faible amplitude).
Schéma
Le couplage d'un transistor FET (Q1) et d'un transistor BJT
(Q2)
permet ici de bénéficier d'un gain élevé (+60 dB) et d'une impédance
d'entrée élevée (principalement déterminée par la valeur de R3), le
tout avec une faible
distorsion (environ 0,5% sur les plus forts niveaux).
Tous les composants sont courants, bien distribués et bon marché. Le circuit se contente d'une alimentation simple de +12 V, mais il peut aussi fonctionner avec une tension comprise entre +9 V et +24 V. A noter toutefois une petite différence de gain en fonction de la tension d'alimentation utilisée (environ +59 dB sous 9 V et +64 dB sous 24 V).
Ajustage du gain
Le circuit est à l'origine destiné à être utilisé sans possibilité de faire varier son gain. Il est toutefois possible de réduire ou d'augmenter ledit gain, dans les limites +40 dB à +70 dB. Pour cela, il faut modifier soit la valeur de R4, soit la valeur de R7, soit les deux. Voici ci-après un tableau de valeurs qui vous évitera tout calcul.| Gain | R4 | R7 |
| +40 dB | 680R | 1M |
| +45 dB | 1k2 | 12k |
| +50 dB | 2k7 | 27k |
| +55 dB | 3k9 | 1k8 |
| +60 dB | 4k7 | 470R |
| +65 dB | 4k7 | 180R |
| +70 dB | 4k7 | 33R |
Vous noterez qu'en remplaçant R7 par un potentiomètre de 470R (ou 1 kO) tout en gardant la même valeur de 4k7 pour R4, vous bénéficiez d'un réglage de gain sur une plage réduite de 12 dB environ (gain d'environ +72 dB avec R7 = 0).
Contrairement aux apparences, ce n'est pas la résistance R3 qui détermine le gain global de ce préampli. Cette résistance permet juste de polariser "automatiquement" le transistor FET Q1. Je ne suis pas à l'origine de cette astuce, que j'ai repérée dans un vieux bouquin.
Taux de distorsion
Comme dans la totalité des montages amplificateurs, le taux de distorsion dépend du gain et de l'amplitude du signal d'entrée. Pour rappel, ce circuit est conçu pour des niveaux faibles, compris entre 10 uV et 4 mV, son niveau de sortie maximum est de l'ordre de 4 V crête-à-crête (niveau ligne) pour 4 mV crête-à-crête en entrée. Les graphes qui suivent montrent les raies harmoniques qui apparaissent en "poussant un peu". De gauche à droite, raies harmoniques pour signal d'entrée de 50 uV, 200 uV et 1 mV.
Le dernier graphe peut faire peur parce qu'il comporte plein de traits (raies), mais il n'y a pas de raison. D'une part parce que le taux de distorsion reste bas (< 1%) et d'autre part parce qu'il visualise ce qu'on a avec un signal de test fixe qui ne devrait pas exister en condition normale d'utilisation (si ce niveau apparaît en permanence, c'est qu'il ne faut pas utiliser ce préampli - ou alors il faut réduire son gain).
Rappelons qu'une légère saturation (disons jusqu'à 3%) d'une crête brève ne s'entend pas.
Circuit imprimé (PCB)
Circuit dessiné en double face avec un plan de masse des deux côtés.
Historique
27/08/2023
- Première mise à disposition.