Étude de préampli SE + transfo de sortie

Les deux livres de Francis Ibre : <a href="http://www.elektor.fr/nos" target=_blank><U>Tubes audio anciens & récents</U> (2007)</a> et <a href="http://www.elektor.fr/audiotubes" target=_blank><U>Audio tubes </U> (2010)</a>

Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby sébastien » Mon Apr 27, 2015 4:36 pm

Bonsoir à tous,

Je fais un petit suivi concernant mon préamp, surtout que certains ont parlé récemment de problème de gain sur un autre fil traitant de préamp à transfo de sortie. Si je ne m'abuse, je crois avoir 5 dB et des poussières de gain sur mon préamp. À la maison, c'est excellent. Ma pièce d'écoute fait environ 18'x25'x8' de plafond. D'ailleurs, j'avais testé un préamp à 12 dB de gain avant de me lancer dans l'aventure du préamp+TS DIY. Ce préamp, un Manley Jumbo Shrimp, avait trop de gain pour mon ensemble, tant sur l'étage phono que sur l'étage ligne (CD). Sinon, le préamp passif (0 dB) d'un ami m'avait permis d'écouter de la bonne musique pendant quelques mois, mais il manquait un petit quelque chose que le 5 dB de gain et l'adaptation d'impédance sont venus totalement combler. Pour informations mes PSE et mon lecteur CD ont des tensions de sortie respectivement de 1V (PSE) et 2.1V (CD).

Par contre, lorsque j'ai présenté mon préamp le 12 avril dernier à la journée Québec DIY, celui-ci tirait de la patte, car mon système PSE 300B, petites Onken et préamp était dans un gymnase, donc plus difficile à pressuriser, le manque de gain se faisait sentir.

http://www.quebecdiy.net/t601-photos-et ... e-diy-2015

D'ailleurs, le préamp qui lui avait volé la vedette ce jour-là était un excellent préamp de M. Marcel Hébert, réputé constructeur québécois, utilisant deux 12B4 avec environ... 12 dB de gain. Au final, ce n'était peut-être pas meilleur, mais certainement le mieux adapté dans le contexte de cette présentation. Tout cela pour dire que c'est du cas par cas et qu'il faut faire des essais chez soi pour voir ce qui conviendrait ou pas.

Bonne soirée,

Sébastien
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby jef » Wed May 20, 2015 2:13 pm

francis ibre wrote:Bonjour à tous,

le condensateur de découplage de la cathode est bien sûr en parallèle de la résistance Rk... mais pas que...
En effet, un deuxième chemin de courant existe en parallèle de ce condensateur : ce chemin passe par le tube et sa charge d'anode Ra et se referme par le condensateur de l'alimentation.
Vue depuis la cathode, l'impédance de ce chemin de courant est constituée de :
- la résistance interne du tube, divisée par µ+1
- la charge d'anode du tube, divisée aussi par µ+1
- l'impédance du condo d'alimentation, elle aussi divisée par µ+1, et comme ce condo est nroamlement de taille suffisante, son ilmpédance ne devrait pas représenter grand-chose, comparée à Ri et Ra...
Un condo de 100 µF représente environ 80 ohms à 20 Hz, autrement dit rien du tout par rapport aux 2 kO de la Ri du tube et aux 8 kO de sa charge Ra !

L'impédance de ce circuit vue depuis la cathode est donc Z = (Ra + Ri) / (µ+1)

Au passage, notez que dans le montage cathode suiveuse (follower...) on a tout simplement Ra = 0 ce qui nous donne à la sortie sur la cathode une impédance de sortie de : Z = Ri / (µ+1) = Ri / µ à peu de choses près, donc Z = 1 / s résultat bien connu !

Prenons un exemple :
- le tube 5687 a une Ri de l'ordre de 2 kO
- sa charge Ra est choisie vers 5 kO
- on choisit un point de repos à Ugk = -6 V avec un courant de repos de 20 mA et une tension plaque de 160 V
- la résistance de polarisation Rk sera alors de Rk = -Ugk / Ia = 6 / 0,02 = 300 ohms
- son µ est de 17

On a donc une impédance à la cathode de Z = (2 + 5 ) / ( 17 +1 ) = 389 ohms

Le condensateur Ck va donc **voir** en parallèle de Rk une Z de 389 ohms... et 389 en // avec 300 ça nous fait 169 ohms !
c'est cette valeur de R qu'il faut prendre en compte.

Ensuite on calcule Ck selon la Fc qu'on souhaite : par exemple ici 4 Hz...

Ck = 1 / ( 2 Pi R Fc ) = 1 / ( 2 Pi x 169 x 4) = 235 µF... avec 220 µF ce sera pas mal...

Parlons du choix de la fréquence de coupure : on a dans l'ensemble du système jusqu'à parfois une demi-douzaine de coupure...
Si pour une seule coupure, une fréquence de 10 Hz parait raisonnable, il ne faut pas oublier que toutes ces coupures vont se cumuler... et au final on aura notre 10 Hz repoussé à -24 ou -30 dB !!!
Et la coupure à -3 dB aura donc monté vers... 30 ou 40 Hz...
Alors prenons les chose dans le bon sens : si on veut que la coupure globale soit située en dessous de 20 Hz, disons même 15 pour être tranquille, il faut que chaque coupure soit placée en-dessous de 3 ou 4 Hz, autant que possible.
L'idéal serait de les **étaler** : la plus haute pourrait être vers 8, une autre vers 4, une troisième autour de 2 ou 3...
Il est assez facile de placer la coupure des liaisons assez bas, et pas très compliqué pour celle d'alimentation...
Mais c'est en général plus compliqué pour celle de cathode... et pour celle du transfo...

Perso, si le transfo coupe à 10 Hz, je place la coupure de Ck vers 5, celle de l'alim vers 3 et celle de liaison vers 2.
Evidemment si je peux les obtenir toutes plus bas que ça, je ne vais pas me gêner...
Mais en même temps je préfèrerai une coupure à 5 Hz avec un condo polypro, plutôt qu'une coupure à 2 Hz avec un chimique !

Francis



Bonjour à tous

Ce post est vraiment très riche en renseignements.
Du coup au risque de mal interpréter une phrase, je voulais avoir votre avis

Dans un ampli avec transfo en charge de cathode, le calcul (ou du moins son estimation) du condensateur de découplage Ck est-il différent des principes énoncés au dessus ?

Merci pour vos lumières :D
Jef
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby francis ibre » Wed May 20, 2015 4:32 pm

Bonsoir Jef,

il me semble bien que ça ne change rien, que la charge soit entre HT et anode ou entre cathode et masse : on a toujours deux chemins de courant en parallèle du condo Ck :

- la Rk d'une part
- le circuit contenant "tube, charge et condo d'alim" les trois étant en série...

Et on sait que l'impédance d'un circuit série est la somme des impédances, peu importe dans quel ordre on place les composants !
Donc pour moi, le calcul du Ck est le même.
En revanche, le comportement du circuit sera très différent, parce que la charge mise dans le circuit de cathode est attaquée par une impédance de source très basse, au lieu de l'impédance d'anode assez élevée...
Et le gain en tension du circuit sera proche de 1.
Donc dans ce cas, tout le gain en tension est donné en amont de l'étage final, ce qui n'est pas forcément plus facile !

Francis
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby jef » Wed May 20, 2015 8:52 pm

Bonsoir Francis

Merci pour ta réponse à ma question
Je t'avoue que je regarderais plus en détail demain soir les éléments que tu me fournis et je ferais les calculs la tête reposée :D

Bonne soirée
Jef
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby sébastien » Sat Nov 21, 2015 10:51 am

Petite question pour Francis qui connait bien le potentiomètre motorisé que j'utilise dans mon préamp. Depuis un certain temps, j'entends un petit crépitement dans mon HP quand je passe du volume 14 à 15 environ. Cela ne dure qu'une fraction de seconde, le temps de passer d'une atténuation à l'autre. Devrais-je nettoyer une des sections du potar avec un vaporisateur pour composantes électroniques ou quelque chose du genre?

Merci,

Sébastien
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby Marc77 » Mon Mar 14, 2016 5:48 pm

Bonjour Sébastien,

je voulais savoir si tu avais enfin pu faire des mesures sur ton préampli. Je suis en train de faire les réglages sur le mien, et aussi bien à l'écoute qu'aux mesures ça manquait de niveau sur les aigus. Je me suis aperçu que cela venait de l'atténuateur Khozmo, avec la valeur de 50k que j'ai comme le tien. Cette 50k viens en série sur le signal et les grilles des triodes. J'ai dû diminuer ça valeur entre 12k et 15k pour retrouver un niveau correct. Mais du coup je perds un peu dans le bas (écoute et mesure). C'est étrange. Tu n'as peut-être pas perçu ce manque dans les aigus, car tu as des pavillons pour les aigus qui peuvent compenser sans problème l'écart de niveau suivant le réglage du filtre.
Je vais essayer de remettre la 50k(ou une valeur intermédiaire), mais avec un parallèle une résistance et un condensateur(qui eux seront en série), pour rehausser le haut sans perdre en bas, on verra bien.

De plus cette résistance de 50k atténue le signal en entrée. Cela m'a fait repenser à ton problème de manque de niveau à la journée Québec DIY.
Volume au maximum le Khozmo a une valeur de 470k entre sortie et masse. Avec ta résistance de grille de 100k en parallèle ça fait 470x100/(470+100)=82,5k. Rajouté avec la résistance de 50k sa donne 50+82,5=132,5k. Tout ça forme un pont diviseur de tension qui atténue ton signal d'entrée de 50/132,5x100=37,7%.


Merci
Marc
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby sébastien » Tue Mar 15, 2016 4:51 pm

Bonjour Marc,

Non, malheureusement, je n'ai ni retouché l'intérieur de mon préamp ni fait des mesures depuis belle lurette déjà. Comme il me procure une excellente écoute, je ne sens pas le besoin d'y retoucher. En fait si, mais c'est plutôt en lien avec un "hum, grésillement, bruit" qui apparaît à fort niveau et plutôt dans un des deux canaux. Cela dit, ce n'était pas assez limitant depuis un an pour y retoucher. J'y verrai surement dans les prochains mois. Il faut aussi que je change mon condo de tête de l'alim. De mémoire je faisais travailler les 5687 avec un chia trop de tension. Donc, quelques travaux à venir. Si j'ai davantage de mesures, je te tiendrai au courant, mais dans l'ensemble je me déclare déjà fort satisfait de ce préamp.

À bientôt,

Sébastien
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby sébastien » Mon Dec 11, 2017 2:17 am

Bonjour à tous,

"Long time no see.", j'espère que vous allez bien. Par ici, le système a évolué. Je suis rendu avec un caisson Onken W utilisé en 3 voies avec Onken OS-500MT, coupées vers 550 Hz et Onken OS-5000T dans le haut. En amplification, j'ai remplacé cet été mon Kanéda 228+ par un Kanéda 225 (180W/ 8Ohms et 300W/4 Ohms). De plus, j'ai inséré un miniDSP OpenDRC-An dans mon système. J'ai conservé mes filtres passifs et le miniDSP sert à quelques corrections de phase et d'amplitude via rePhase et enregistrées ensuite dans le dit miniDSP placé entre le préamp et l'ampli. Très chouette comme approche. Enfin, j'ai fait l'acquisition d'un lecteur/enregistreur à bandes magnétiques Revox B77 mkI. Je m'amuse avec cela depuis cet été.

Depuis l'insertion de composants DIY dans mon système, j'ai toujours eu un petit hum. Le système n'est pas silencieux. Je souhaite travailler là-dessus pour les mois à venir. J'ai commencé à recâbler mon préamp, de là la relance dans cette discussion. À l'époque, en lien avec ce travail, un membre du forum m'avait conseillé pour peaufiner mon préamp et espérer réduire ces bruits. Voici quelques extraits de son propos:

"...je trouve que ton câblage des lignes “alternatif” et “courants pulsés” (c’est à dire de l’embase secteur jusqu’à l’entrée de la première self) mériteraient d’être refaites, y compris celle du TA d’alim de la tempo

-Il aurait fallu que chaque barre de masse soit disposée à proximité des circuits audio, avec un point pour l’alim et un autre point pour le tube et ses composants. Et s’il y a un fil (court) pour relier les circuits à la barre de masse, il doit être de forte section (sinon la barre ne sert plus à rien ...)...

- Enfin, n’oublie pas que ton câblage des entrées utilise du câble blindé (d’excellente qualité, certes) donc non torsadé. Ca le rend plus sensible au rayonnement, en basse fréquence (il me semble que Francis te l’avait dit, je ne me souviens plus où non plus)..."



D'un autre côté, on m'a aussi suggéré le "Tapir" pour traquer les ronflettes. Je ne connaissais pas l'existence d'un tel appareil. J'en ai commandé un que je viens de recevoir et devrai bientôt assembler.

https://www.elektor.fr/tapir

Bref, si je comprends bien, il pourrait y avoir deux sources de hum:

1) boucle de masse. Je crois comprendre que le Tapir ne détecterait pas cela;
2)rayonnement de haute tension qui se rend dans le signal audio. Chose pour laquelle le Tapir pourrait être utile.

Voilà où j'en suis pour l'instant. N'hésitez-pas si vous avez d'autres suggestions.

Sébastien
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby francis ibre » Mon Dec 11, 2017 7:42 am

Bonjour Sébastien,

les systèmes à très haut rendement sont évidemment très révélateurs des petits bruits parasites : rien n'est masqué !

La première chose à faire est de t'assurer que tu as bien éliminer toutes les boucles de masse :

1 - boucles refermées par la connexion à la terre :
- UN SEUL appareil doit avoir sa masse électrique (zéro volt des alims et barre de masse) reliée au châssis lui-même à la terre
- TOUS les autres appareils doivent avoir leur châssis métallique à la terre, mais isolé de la masse
- les prises entrée/sortie doivent être parfaitement isolées du châssis pour tous les appareils

2 - boucles entre appareils :
- les cordons modulation droit et gauche contiennent tous les deux un fil de masse : deux liaisons de masse entre deux appareils = une boucle !
- la seule solution est de réduire la surface apparente de cette boucle, et d'annuler les inductions qui s'y produisent : il suffit de croiser les deux cordons un nombre impair de fois, 3 ou 5 au minimum...


La deuxième chose est d'éliminer les courants 50 Hz parasites produits par les fuites capacitives des transfos, courants qui circulent dans les cordons modulation. Pour cela :

1 - rechercher le sens de chaque prise secteur donnant le bruit minimal : selon que la phase du secteur, ou le neutre, est à une extrémité du primaire du transfo d'alim, la fuite capacitive est maximale ou minimale !

2 - idéalement, installer un transfo symétriseur secteur, qui donne 2 x 115 V avec point milieu à la terre : les fuites capacitives sont symétriques et s'annulent = plus de courant parasite 50 Hz entre masses...

3 - si nécessaire, installer des transfos en sortie de préampli ou en entrée d'ampli, ce qui permet de séparer les masses des deux appareils : même effet que ci-dessus...


Troisième voie d'amélioration : cette fois on agit DANS les appareils :

1 - masse : surtout pas en étoile !
- Une barre de masse (gros fil de cuivre de 3 mm) doit partir du premier étage et aller jusqu'à l'alim en passant au plus près de chaque étage.
- chaque étage doit avoir UN point de masse local sur cette barre, point où sont raccordés directement les composants de l'étage : Rg, Rk, Ck, C alim...
- ce condo d'alim DOIT être local et non partagé = utilisé seulement par CET étage-là
- dans la barre de masse, il ne doit circuler aucun courant continu : elle assure l'équipotentialité des circuits, rien d'autre
- et le châssis ne doit jamais être la masse électrique

2 - alternatif : tout le câblage alternatif doit être torsadé serré et plaqué contre le châssis, en plus d'être confiné le plus loin possible des étages d'entrée

3 - signal : paire torsadée. Rien d'autre.
- Un coaxial en BF petits signaux est une erreur, une hérésie : toute induction produite par un champ proche à basse impédance (transfo, self, câblage des diodes) s'ajoute au signal, parce que l'écran ne peut réfléchir un champ basse impédance !
- depuis la prise d'entrée, une paire torsadée va directement au premier étage, fil signal à une extrémité de la R d'entrée, fil de masse à l'autre extrémité de cette même R. Si on fait autrement, on récupère une induction dès l'entrée, superposée au signal = impossible de s'en défaire ensuite !
- tout au long de son cheminement, le fil signal doit suivre une masse, si possible y être torsadé...


Si tout cela est mis en oeuvre avec rigueur, le système est muet comme une carpe.

Francis
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Re: Étude de préampli SE + transfo de sortie

Postby sébastien » Tue Dec 12, 2017 2:09 am

francis ibre wrote:Bonjour Sébastien,

Bonjour Francis,

Très content de te relire. Ça faisait longtemps.

francis ibre wrote:...La première chose à faire est de t'assurer que tu as bien éliminer toutes les boucles de masse :

1 - boucles refermées par la connexion à la terre :
- UN SEUL appareil doit avoir sa masse électrique (zéro volt des alims et barre de masse) reliée au châssis lui-même à la terre
- TOUS les autres appareils doivent avoir leur châssis métallique à la terre, mais isolé de la masse
- les prises entrée/sortie doivent être parfaitement isolées du châssis pour tous les appareils...


Si je ne m'abuse, pour l'instant, la masse électrique de mon préamp est à la terre. J'ai un interrupteur de mise à la terre sur ce préamp (châssis en bois). Ma platine, aucune idée, mon lecteur CD, aucune idée, mon préamp phono, sais pas, idem pour mon miniDSP. L'autre truc qui m'embête c'est que mon nouveau Kanéda 225 venant du Japon, mais avec transfo 120V/60Hz, n'a qu'une prise IEC de deux broches. Quid de la mise à la terre?

francis ibre wrote:2 - boucles entre appareils :
- les cordons modulation droit et gauche contiennent tous les deux un fil de masse : deux liaisons de masse entre deux appareils = une boucle !
- la seule solution est de réduire la surface apparente de cette boucle, et d'annuler les inductions qui s'y produisent : il suffit de croiser les deux cordons un nombre impair de fois, 3 ou 5 au minimum...


Noté, je ferai cela. Au fait, pourquoi le nombre impair?

francis ibre wrote:La deuxième chose est d'éliminer les courants 50 Hz parasites produits par les fuites capacitives des transfos, courants qui circulent dans les cordons modulation. Pour cela :

1 - rechercher le sens de chaque prise secteur donnant le bruit minimal : selon que la phase du secteur, ou le neutre, est à une extrémité du primaire du transfo d'alim, la fuite capacitive est maximale ou minimale !


On m'avait parlé de cela. J'y jetterai un oeil.

francis ibre wrote:3 - si nécessaire, installer des transfos en sortie de préampli... ce qui permet de séparer les masses des deux appareils : même effet que ci-dessus...


N'est-pas automatiquement le cas avec un préamp W.O.T. (With Ouput Transformer) comme le miens?

francis ibre wrote:Troisième voie d'amélioration : cette fois on agit DANS les appareils :

1 - masse : surtout pas en étoile !
- Une barre de masse (gros fil de cuivre de 3 mm) doit partir du premier étage et aller jusqu'à l'alim en passant au plus près de chaque étage.
- chaque étage doit avoir UN point de masse local sur cette barre, point où sont raccordés directement les composants de l'étage : Rg, Rk, Ck, C alim...
- ce condo d'alim DOIT être local et non partagé = utilisé seulement par CET étage-là
- dans la barre de masse, il ne doit circuler aucun courant continu : elle assure l'équipotentialité des circuits, rien d'autre
- et le châssis ne doit jamais être la masse électrique...


À retravailler dans mon cas.

francis ibre wrote:2 - alternatif : tout le câblage alternatif doit être torsadé serré et plaqué contre le châssis, en plus d'être confiné le plus loin possible des étages d'entrée.


Il me manquait certaines torsades. J'ai commencé ce travail récemment. Pour le reste, c'est loin des entrées.

francis ibre wrote:3 - signal : paire torsadée. Rien d'autre.
- Un coaxial en BF petits signaux est une erreur, une hérésie : toute induction produite par un champ proche à basse impédance (transfo, self, câblage des diodes) s'ajoute au signal, parce que l'écran ne peut réfléchir un champ basse impédance !
- depuis la prise d'entrée, une paire torsadée va directement au premier étage, fil signal à une extrémité de la R d'entrée, fil de masse à l'autre extrémité de cette même R. Si on fait autrement, on récupère une induction dès l'entrée, superposée au signal = impossible de s'en défaire ensuite !
- tout au long de son cheminement, le fil signal doit suivre une masse, si possible y être torsadé...


Je ne me rappelle plus ce qui m'avait mené à utiliser du coaxial pour mon projet. Pourtant, j'ai du bon CuAg isolé PFTE en 16 et 18 AWG depuis des lunes à la maison et en bonne quantité. Je vais virer les coaxiaux et les remplacer par un de ces derniers.

francis ibre wrote:Si tout cela est mis en oeuvre avec rigueur, le système est muet comme une carpe.

Francis


C'est bien ce que je souhaite. La patience et le travail devraient éventuellement payer.

Euh... au fait, le Tapir servirait à quoi dans tout ça? À rien?

À+

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