Electronique > Réalisations > Symétriseur audio 006
Dernière mise à jour : 13/05/2012Présentation
Ce montage permet de symétriser une sortie, de façon électronique, en utilisant un circuit intégré spécialisé de type SSM2142, DRV134, ou autre remplaçant "direct" quand le DRV134 sera devenu obsolète comme l'est aujourd'hui le SSM2142.
J'ai déjà utilisé quelques fois le SSM2142, en particulier pour symétriser la sortie de mon préampli micro 007. Ce montage est le complément idéal du désymétriseur audio 005.
Schéma
Le schéma est fortement inspiré d'un exemple de mise en oeuvre proposée par le fabricant National Semiconductor. J'y ai ajouté quelques composants (diodes, selfs, capas) pour améliorer la protection de la sortie vis à vis d'un environnement parfois sévère (on pense toujours plus à protéger une entrée, mais les sorties sont tout autant exposées).
Présentation succinte du SSM2142
Le SSM2142 et son "remplaçant" DRV134 sont des circuits fort sympathiques, dont les principales caractéristiques sont résumées ci-après :- Possibilité d'utiliser des longueurs de cable importantes / charges capacitives importantes.
- Impédance de sortie de 50 ohms.
- Protection totale contre les court-circuits francs et durables.
- Niveau de sortie pouvant atteindre 10 Vrms sur 600 ohms.
- Distorsion inférieure à 0,01% sur 600 ohms et avec une tension de sortie de 10 Vrms.
- Réjection alim (PSRR, Power Supply Rejection Ratio) de l'ordre de 80 dB.
- Rapport signal / bruit de l'ordre de 90 dB.
- Slew Rate (temps de montée) de 15 V / us
Entrée (asymétrique)
L'impédance d'entrée du SSM2142 est de 10 Kohms, l'emploi
d'un étage tampon (adaptateur d'impédance) en
entrée n'est donc nullement imposé. Le signal BF est donc
appliqué directement sur l'entrée du circuit, en borne 4.Sortie (symétrique)
Les sorties Sense+ et Sense- (bornes 7 et 2, respectivement) permettent d'assurer la meilleur réjection possible du bruit en alternatif, via deux condensateurs optionnels raccordés sur les sorties principales (bornes 8 et 1). Je n'ai pas utilisé ces sorties sur mon préampli micro 007 et en toute franchise, je ne saurais vous parler de la différence auditive entre les deux modes d'utilisation. Ici, je l'ai fait après l'avoir vu ainsi utilisé dans un distributeur de modulation professionnel utilisant aussi des SSM2142. Les sorties sont protégées contre des surtensions éventuelles que l'on peut rencontrer en milieu perturbé, surtout quand de grandes longueurs de cable sont utilisées. Quatre diodes 1N4007 sont utilisées pour limiter l'amplitude des parasites aux tensions présentes sur les rails d'alimentation, au seuil de conduction des diodes près. Avec une alimentation de +/-15 V, tout signal circulant sur les lignes de sortie et allant au-delà +15,7 ou au-deça de -15,7 sera ecrêté. Les deux diodes zener D5 et D6 montées tête-bêche limitent l'amplitude entre les deux bornes de sortie elles-mêmes (limitation entre point chaud et point froid). Une protection additionnelle, cette fois contre les perturbations HF (hautes fréquences) telles que CB, radio ou téléphone portable, est assurée par les filtres passe-bas constitués des couples L1 / C8 et L2 / C9. Ces filtres sont montés "à l'envers", c'est à dire en partant de la sortie XLR pour revenir vers les sorties de U1, puisque les perturbations, s'il en est, viendront du cable de liaison de sortie. Si la sortie symétrique n'a pas à attaquer de grandes longueurs de cable et que vous avez le privilège d'être situé dans un endroit "électromagnétiquement propre", vous pouvez remplacer les selfs L1 et L2 par de simples straps et supprimer purement et simplement les deux condensateurs C8 et C9.Remarque : si l'entrée du symétriseur doit être relié à un équipement assez distant, vous pouvez aussi ajouter un filtre similaire en entrée.
Remarque très importante
Les résistances R2 et R3 doivent être appairées et posséder la même valeur, à 0,1 % près. Je ne l'ai pas fait pour mon proto et celui-ci me le rend bien : symétrie des amplitudes de sortie pas parfaite.Sur-oscillations ?
Certains utilisateurs des SSM2142 et DRV134 reportent des cas de sur-oscillations quand de grandes longueurs de câbles sont utilisées. Une suggestion est proposée sur le forum Pro Audio Design, qui consiste en l'ajout d'un condensateur de 68 pF sur chacune des deux sorties (broches 1 et 8). Je n'ai pas essayé.Alimentation
Vous devez disposez d'une alimentation symétrique, telle l'alimentation symétrique 001. Si ce symétriseur doit être intégré dans une réalisation existante, et que cette dernière dispose déjà d'une alimentation symétrique, vous pouvez vous repiquer dessus sans problème. Un découplage local est assuré par les résistances R4 et R5, et par les condensateurs C6, C7, C10 et C11, qui devront physiquement se trouver au plus près du circuit intégré symétriseur. Attention à la tension maximale du circuit intégré, qui est de +/-18 V, et donc la même que grand nombre d'amplificateurs opérationnels. La tension recommandée est comprise entre +/-12 V et +/-15 V.Prototype
Réalisé en deux exemplaires (application stéréo) conformément au dessin de circuit imprimé proposé un peu plus loin.
Les tests ont été réalisés avec le générateur audio intégré à mon oscilloscope portable Picoscope 2205, le montage étant alimenté sous une tension de +/-12V.
Résultat des tests
Symétrie correcte mais pas parfaite, cela étant dû au non appariement des deux résistances R2 et R3 de 39K, une faisant 38,8 KO et l'autre faisant 38,2 KO. Il est vraiment très important que ces deux résistances soit de même valeur, ou tout du moins de valeurs très proches. Hormis ce point, tout fonctionne très bien, ce montage a été associé au désymétriseur audio 005 et donne de très bons résultats.
Circuit imprimé
Réalisé en simple face, avec deux petits straps (j'aurais pû en supprimer au moins un, mais pour des questions d'ésthétique, j'ai laissé comme ça).
Typon aux format PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Attention à la taille des condensateurs C4 et C5 de 220 uF : je ne leur ai pas prévu une grande place sur le CI. Les modèles que j'ai choisis (tension de service 25V) tiennent tout juste. Les self de chocs VK200 ont elles aussi leur place comptée, ça rentre tout juste (vous pouvez le cas échéant les remplacer par des perles ferrite dans lequelles vous faites passer une spire de fil rigide) !
Historique
13/05/2012- Ajout info concernant les cas de suroscillations parfois constatées avec de très grandes longueurs de câble.
28/02/2009
- Première mise à disposition.