Préampli DIY sur batteries

[jacquese]

Bonjour à tous,

Encore un projet de préampli à transistor.

Cette fois-ci les principales caractéristiques sont les suivantes :
 - gain unitaire (principalement destiné à mon système audio-visuel) tout en démat;
 - sur batteries au plomb.


Ce préampli sera capable de fonctionner sans interruption sur batterie. Quand un jeu de batteries alimente l'audio, l'autre jeu est en charge et vice-versa.

Concernant les fonctionnalités :
 - sélection d'une source parmi quatre sur encodeur rotatif avec affichage par LED ;
 - sélection du volume 32 positions sur encodeur rotatif avec affichage par LED ;
 - un bouton M/A sur l'encodeur de la sélection de source ;
 - un bouton Mute sur l'encodeur de la sélection de volume ;
 - les entrées sont asymétiques sur RCA ;
 - un sortie asymétrique sur RCA ;
 - potentiomètre à relais ;
 - coupure des points chaud et froid des entrées son-sélectionnées ;
 - fonctionnement sur batteries 24/24 : totalement isolé du réseau électrique (un jeu de batterie qui alimente l'audio quand l'autre est en recharge puis on change) ;
 - Déparasitage sévère des batteries par filtre CLC ;
 - simple mono

Pour ce qui est du schéma, le principe est hyper simple :
 - un buffer à l'entrée
 - le potentiomètre
 - un buffer en sortie

Pour les buffers : quatre FET en parallèle, autopolarisés, utilisation de FET appairés pour l'autopolarisation. Pas de CR, couplage direct. Il est prévu un réglage fin de l'offset pour un réglage à moins de 100uV. Le circuit est alimenté sous 9V à 10V

Le circuit simulé :

   

Ca donne une disto en sortie de 0.004%, essentiellement H2, largement suffisant :

   

Le schéma complet d'un canal de préamplification :

   


Il y a beaucoup de choses à intégrer dans le boîtier :
 - deux carte préamplis
 - une carte potentiomètre à relais
 - une carte de gestion / affichage du volume et du MUTE
 - une carte de gestion / affichage du volume et du M/A
 - une carte principale de gestion des batteries (alimentation générale et chargeurs)
 - deux cartes dédiée de gestion de deux batteries chacune (chargeur, sélection batteries et déparasitage)
 - quatre batteries 12V/0.8AH

[Julien]

Salut

Joli ce projet, et très ''high tech''.
Et très utile à mon avis, même dans un système audio ''classqiue'' où le gain entension est nettement suffisant, voire trop élevé, mais les impédances trop élevées pour se passer de ''buffer''.

Pourquoi un potar à relais ?

Julien

[raoul]

Bonjour Jacques,

Je fais le lien avec ton préampli RIAA présenté récemment : https://forums.melaudia.net/showthread.php?tid=13219

Pourquoi une alim sur batteries ici et pas sur le RIAA ?

[6336A]

Bonjour

Et très utile à mon avis, même dans un système audio ''classqiue'' où le gain entension est nettement suffisant, voire trop élevé, mais les impédances trop élevées pour se passer de ''buffer''.

Justement, la chose peut se discuter.
Les lecteurs de cd ou autres sources numériques ont pourtant une impédance de sortie très souvent inférieure ou égale à 100R, ce qui en théorie, est très suffisant pour attaquer n'importe quel circuit d'amplification ou filtre actif dont les impédances d'entrées sont supérieures à 1K. 
J'ajouterai que le dernier étage en sortie des convertisseurs N/A est quasi systématiquement un buffer, ou en tout cas un aop monté en contre-réaction totale.
 
Noter que Jacques a précisément placé le potentiomètre entre les deux buffers, de sorte que :
-L'impédance d'entrée soit constante.
-L'impédance de sortie également.
Ce qui est fait dans les filtres actifs, où on isole les cellules de filtrage dont les impédances sont élevées.

[jacquese]

Bonjour Julien, Raoul,

Pourquoi un potar à relais : parce que pour moi, il n'y a pas mieux pour obtenir les caractéristiques que je recherche, en même temps  : 
- équilibre des niveaux gauche et droite parfait pour tout les pas d'atténuation ;
- être quasi intégré sur la carte ampli (liaison ultra courte)
- être télécommandable par la suite (juste un code binaire à présenter à l'entrée)
- être peu sujet au vieillissement (encrassage, usure, etc.). Mes premiers potard à relais ont 10 ans : RAS.

J'ai lancé le développement de modules de gestion de batterie après le démarrage du projet préampli phono. Une V2 du préampli phono sur batterie est prévue par la suite.

[jacquese]

Pour enchérir sur la réponse de Jean-François...

Le but est d'avoir le bruit le plus faible possible. Pour cela, le potentiomètre a une résistance globale plutôt basse sans être exceptionnelle : 10K. J'ai préféré mettre un buffer en entrée pour ne pas solliciter la sortie des sources qui distordent d'autant plus qu'elle doivent fournir du courant.
La principale contribution au bruit de fond sera celle du potard : environ 10nV/Hz^0.5.

[PierreRa]

Bonjour Julien, Raoul,

Pourquoi un potar à relais : parce que pour moi, il n'y a pas mieux pour obtenir les caractéristiques que je recherche, en même temps  : 
- équilibre des niveaux gauche et droite parfait pour tout les pas d'atténuation ;
- être quasi intégré sur la carte ampli (liaison ultra courte)
- être télécommandable par la suite (juste un code binaire à présenter à l'entrée)
- être peu sujet au vieillissement (encrassage, usure, etc.). Mes premiers potard à relais ont 10 ans : RAS.

J'ai lancé le développement de modules de gestion de batterie après le démarrage du projet préampli phono. Une V2 du préampli phono sur batterie est prévue par la suite.

Bonjour,
Par curiosité, comment faites-vous pour éviter les bruits inévitables de commutation entre chaque pas d'atténuation ?
Merci.

[escartefigue33]

Bonjour, 
Pourquoi des batteries au plomb ?

Les batteries au Li-Ion prennent de moins en moins de place et sont faciles à charger grâce à leur BMS, (intégré pour les Lipo).
Ils ne nécessitent qu'un générateur de courant constant, le BMS se charge du reste.

Le bouton M/A peut servir à interrompre tout simplement la charge pendant le fonctionnement, et permettre une déconnexion totale du secteur.
Avec 3 x 18650 et le BMS correspondant, on peut avoir 14,4V avec une capacité de 2500mAh bien plus qu'il n'en faut pour faire fonctionner un préampli pendant des heures.
Il est possible bien sûr d'avoir une tension symétrique avec 3 cellules de plus et un BMS 6S1P.

Cdt, 
Gérard

[6336A]

La principale contribution au bruit de fond sera celle du potard : environ 10nV/Hz^0.5.

Oui, le bruit de Johnson de la résistance. Sans cette résistance, le bruit sera très bas, de l'ordre de 2nV/Hz^0.5.

[RM8Kinoshita]

Bonjour Julien, Raoul,

Pourquoi un potar à relais : parce que pour moi, il n'y a pas mieux pour obtenir les caractéristiques que je recherche, en même temps  : 
- équilibre des niveaux gauche et droite parfait pour tout les pas d'atténuation ;
- être quasi intégré sur la carte ampli (liaison ultra courte)
- être télécommandable par la suite (juste un code binaire à présenter à l'entrée)
- être peu sujet au vieillissement (encrassage, usure, etc.). Mes premiers potard à relais ont 10 ans : RAS.

J'ai lancé le développement de modules de gestion de batterie après le démarrage du projet préampli phono. Une V2 du préampli phono sur batterie est prévue par la suite.

Bonjour,
Par curiosité, comment faites-vous pour éviter les bruits inévitables de commutation entre chaque pas d'atténuation ?
Merci.

Bonjour, il faut choisir un modèle de type MBB (make before break) ce qui peut être un comportement de commutation intégré dans le soft qui pilote les relais

à voir aussi, les temps de collage/décollage des modèles de relais utilisés suivant le datasheet fabricant. Ces derniers variant aussi suivant la tension d'alimentation des bobines

crdt.