Module bi-Amplificateur LM3886.

 

 

Afin de réduire les coûts, une carte bi-amplificateur mono avec filtres analogiques 24 dB incorporés a été développée. Une carte avec filtres actifs numériques sera développée le jour ou ces types de filtres seront capables de traiter directement le flux DSD, ce qui pour le moment n'est pas d'actualité. Le but final n'étant pas de triturer et dégrader le signal d'origine ( bien souvent du MP3 déjà pas mal dégradé ) durant des heures sur l'ordinateur, mais profiter de quelques moments de quiétude en écoutant simplement de la Musique, et oublier le matériel. Cette philosophie étant aux antipodes de l'audiophilie. Nous laisserons, pauvres impies que nous sommes, les condensateurs, résistances et câbles "miracle" aux audiophiles convertis, bien rangés dans le tiroir, à côté de l'eau bénite de Lourdes et la croix Vitafor de la tante Yvonne. Nous utiliserons simplement des composants de qualité, là où ils doivent être utilisés. Ce module amplificateur pourra être également utilisé pour une enceinte de sol ou bien, une trois voies, le tweeter étant alors raccordé sur la voie HF à travers un simple petit filtre passif.

Ici, plus de carte enfichable puisque tout est incorporé sur la carte "Amplificateur". Ce circuit intégré de moyenne puissance couplé à un dissipateur correctement calculé est capable de délivrer avec une alimentation de +/- 28 V DC, une puissance continue de 38 Watts dans  8 Ohms et de 68 Watts dans 4 Ohms, avec des crêtes pouvant atteindre 135 Watts. Un très faible taux de distorsion dans toute la bande audio 20 Hz à 20 KHz et même largement au delà,  encore amélioré par la présence d'un étage driver. Ajoutons à cela une protection totale et un signal sur bruit de plus de 92 dB et vous comprendrez qu'il serait bien difficile pour ce prix, de faire mieux en composants discrets. Ce module amplificateur est développé sur la base du schéma d'application avec des composants passifs de qualité "audio". La partie "Alimentation" et la partie "Filtres actifs"sont intégrées et tout ce petit monde tient sur une carte  de 204 mm x 128 mm. Cette carte, plus courte à l'origine, a été allongée pour permettre de placer la partie "Filtres actifs" et "Protection", ce qui a permis d'implanter quatre condensateurs de filtrage de plus. Le circuit imprimé est réalisé en 4 couches en respectant les règles audio., les deux couches internes supportant uniquement les pistes d'alimentation de puissance.  Toutes les pistes sont optimisées, et celles d'alimentation de puissance sont doublées. La carte dispose donc d'une alimentation de puissance musclée, et d'une alimentation régulée +/- 14V, celle ci permettant d'alimenter le circuit de désymétrisation INA-134, l'étage driver 49720 / 4562 et les filtres actifs. Des points de test sont disponibles pour connecter l'amplificateur à un analyseur et oscilloscope et tester les deux sorties"Filtres".  Pour la partie puissance, un pont diviseur (potentiomètre multi-tours) se trouve sur chaque sortie de la carte "Amplificateur". Le câble peut donc être branché sur votre carte son sans risque de dommages. Le câble de test pour la partie "Driver" se branche sur le connecteur "potentiomètre" Pot 1&2.

Pourquoi donc câbler deux LM3886 alors qu'il existe une version double de ce circuit intégré, le LM4780 , pour lequel un circuit imprimé a été développé mais non finalisé ? Pour plusieurs raisons. D'abord, s'assurer du parfait isolement entre les deux puces. Ensuite, le LM4780 disposant de pins très rapprochée, complique un peu le circuit imprimé et n'autorise pas de passer des pistes assez larges. Cette configuration permet aussi de séparer les deux circuits intégrés et répartir les points chauds sur le dissipateur.

A noter que ce type d'amplificateur avec étage d'entrée ne nécessite pas de circuit "Servo DC" comme on peut en voir sur certains schémas, le décalage étant minime et sans incidence sur les performances.

Les condensateurs de liaison sont des Nichicon Muse ES non polarisés, et les autres chimiques, des Nichicon FW. Tous les condensateurs films sont des "Polypropylène".

Le module amplificateur, son transformateur ainsi que tous les connecteurs  seront montés sur une platine en tôle acier de 15/10 constituant un bloc fixé au dos de l'enceinte, ou positionné dessus, dessous ou à côté.

 Le circuit imprimé (pas le typon ) sera proposé à prix coûtant non dégressif. Les échanges, quant à eux sont gratuits, alors n'hésitez pas à venir discuter un peu avec moi en cliquant ICI. ou bien sur la plume en bas de page.

 

Schéma de principe de la carte Amplificateur.

Une entrée 0 dB symétrique, utile pour des enceintes amplifiées souvent bien éloignées de la source ou pour relier celle-ci à un matériel Audio Pro, console de mixage, enregistreur, DAC DSD ou lecteur CD/SACD disposant de sorties symétriques. Étage driver LME49720 /4562 pour éviter de faire travailler le LM3886 au maximum de gain et réduire encore le taux de distorsion. Possibilité de connecter l'entrée symétrique ou asymétrique sur chaque amplificateur et transformer ce module en bloc mono 80 à 100W 4 ohms. Dans cette configuration les composants des filtres pourront ne pas être câblés. On peut aussi travailler en bloc mono 80W en  passe bas, la configuration se faisant par simple déplacement de straps. Le passe haut dans cette configuration n'ayant aucun intérêt.

Quatre diodes Schottky 100 V 10 A en pont et sept condensateurs Nichicon FW  de 3300 µF 50 V en parallèle par rail pour  une alimentation de puissance  performante, et disposant d'une réserve d'énergie conséquente avec ses 23000 µF par rail, soit 46000 µF par module.  Chaque module dispose de son propre transformateur double enroulement torique ou R-Core 80 à 120 VA. Le principe retenu est donc celui du double bloc mono, permettant de s'affranchir d'éventuelles interactions sur les rails d'alimentation et de diaphonie.

Filtres actifs passe haut et passe bas de 24 dB / oct. Schéma classique et efficace. La bi-amplification permettant d'équilibrer parfaitement cette petite enceinte.

Circuit de protection réalisé avec le circuit intégré bien connu, le UPC1237 de chez NEC souvent utilisé seul pour protéger un amplificateur stéréo, ce qui est une aberration,  ce circuit intégré ne disposant que d'un seul étage de détection d'offset. Il suffit d'avoir une tension positive sur une voie et une tension négative sur l'autre (cas rare mais possible) pour avoir une détection d'offset de 0V et voir partir en fumée les deux enceintes.  Ici, nous utilisons un circuit par voie pour assurer une protection efficace. Ces circuits pilotent deux relais OMRON G6B, fiables et largement dimensionnés pour ce type d'amplificateur.

  

   

Désignation

Qté

Ref TME

Prix

Circuit imprimé BA3886S

1

 

20,00 €

Self KGAD 22 µH

8

 

6,00 €

Résistance 0,6W, 1W et 5W

40

 

2,00 €

Condensateur FKP2 15nF 100V

10

 

2,50 €

Condensateur MCCT

2

 

0,50 €

Condensateur Polypro MPP

4

 

1,00 €

Condensateur 10 µF 50V FW

2

 

0,50 €

Condensateur 47 µF 25V FW

1

 

0,50 €

Condensateur 220 µF 35V FW

2

 

1,00 €

Condensateur 3300 µF 50V FW

14

 

17,00 €

Condensateur NP 10µF 50V  Muse

2  

2,00 €

Condensateur NP 47µF 50V  Muse

2  

1,00 €

Régulateur LM317 et LM337

1  

2,00 €

Relais Omron G6B

2  

6,00 €

Ic Audio Line Receiver INA134

1  

3,50 €

Ic Ampli intégré LM3886

2  

15,00 €

Ic Ampli op Audio LME49720/4562

3  

11,00 €

Diode Schottky MBR10100

8  

5,00 €

Bornier Phoenix 5 points  5,08

1  

2,00 €

Transformateur 2x22V 120 VA

1  

26,00 €

Led 3 mm

4  

1,00 €

IC UPC1237

2  

10,00 €

Support Ic Ampli 8 broches

4  

1,60 €

Connecteur HE14 mâle

2

 

1,00 €

Strap cavalier pas de 2,54

2

 

 

Condensateur cms 1210/1812  1 µF

8  

4,00 €

Prise XLR3 Femelle châssis

1    
       
       

Prise Cinch châssis

1    

Prise Jack Stéréo 3,5mm châssis

2    

Liste de quelques composants et prix. Ces derniers ne sont donnés qu'à titre indicatif.

 

Implantation des composants.

  

  

Optimisation des pistes d'alimentation.

 

       

                                                                                                   Les pins 2, 6 & 11 non connectées sont coupées.

        

                                                                                    

                                                                                

                                              Le circuit imprimé nu.                                               

 

 Le circuit imprimé câblé

                                                                                            

            La charge 4 : 8 Ohms.                                                     Le transformateur d'alimentation 120 VA.

 

La platine équipée prête à être montée dans l'enceinte.

 

Test signal carré 40 Hz.                                                                              Test signal carré 10 KHz.

 

              Test Sinus 1 KHz puissance maximum pour +3 dB sur l'entrée.

 

Puissance nominale pour 0 dB sur l'entrée.

 

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