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EGS100, l'intégré DIY

Message » 15 Sep 2014 1:21

Bonjour

Je viens de terminer un nouvel intégré, dont voici quelques images. Dans la version présentée, il fait 2x100 W sous 8 Ohms. En adaptant le nombre de push pull, et la tension des condos, il peut être aisément alimenté fortement, jusqu'à 80v au moins.
Le gain de 28 dB est défini par la boucle de retro action.
Il est destiné aux enceintes AGS100 à base d'HP Aurum Cantus et Morel, qui sont en cours d'achèvement. J'en parlerai ici bientôt.

La carte ampli est une réalisation entièrement discrète, constitué d'une architecture classique, chère à Douglas Self, que j'ai suivi de bout en bout. J'ai mis au point ce schéma à la simulation (j'utilise TINA TI pour faire mon intéressant) , de manière à obtenir un ampli rapide, stable, avec un THD le plus faible possible. J'ai choisi soigneusement les composants, en vue de l'ambition de fidélité affichée
A la simulation, le THD est inférieur à 0,003%, le slew rate à 50V/µs.

L'étage d'entrée est à base de transistors KSC1845 et complémentaires de Fairchild. Faible bruit, dédié à l'audio, Vce max 120V et 50 mA, c'est un composant de premier choix!
Cascodé pour une meilleure immunité des bruits, miroir de courant pour un meilleur contrôle de l'offset, biasé relativement haut (5mA) pour permettre une grande rapidité tout en ayant une capa du pôle dominant assez élevée (100 pF), pour la stabilité.
Les transistors sont soigneusement apairés et noyés dans de la résine conductrice pour le jumelage thermique.

En ce qui concerne le VAS, j'ai choisi des KSA1381. Egalement dédié à l'audio, avec un Ic max de 100mA,le format permet un montage sur le radiateur commun. Le VAS est en "pseudo darlington", pour diminuer la distorsion.
Il intègre un Vbe multiplier classique.
Les drivers sont des MJE 13034 et 35, l'étage de puissance est confié à un double push pull composé de NJW1302 et complémentaires (contrairement à ce qui est noté sur le schéma).
Pou la petite histoire, j'avais commandé une trentaine de transistors de chaque grade pour en extraire des duos parfaitement apairés. La précision des techniques de fabrications de ces joujoux extras font que la dispersion du lot est extrêmement faible. Dans un même batch, on peut se passer de cette corvée !
Le bias est réglé à 30 mA, on peut monter plus haut. L'offset est extrêmement stable, il se tient tranquillement sous le mV.
Les radiateurs sont largement surdimensionnés, au bout d'une heure d'écoute à mi puissance (précisemment où la dissipation des transistors est maximum), la température ne dépasse pas les 35° (vague sensation de chaleur en posant la main dessus)

La carte ampli intègre une protection DC et une temporisation contre les ploc. (schéma issu à l'origine de beepbeep, légèrement revu et corrigé)

Je suis assez fière de cette carte, je la dupliquerai dans plusieurs configurations différentes.
J'ai également intégré une option de DC servo à base d'ampli op, pour supprimer le condo d'entrée, que je n'ai pas testée. A la simulation, celà est parfait.

La fàçade avant est rustique, je bricole avec une simple perceuse dans mon salon.
IMG-20140903-00163.jpg


Je dois faire des progrès sur le cablage interne. J'ai blindé un maximum pour limiter les bruits.
IMG-20140903-00151.jpg


Détail de la carte ampli
IMG-20140903-00154.jpg


Face arrière
IMG-20140903-00162.jpg


et le schéma
EGS 100 SCHEMA.JPG
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Message par Google » 15 Sep 2014 1:21

Publicite

 
Encart supprimé pour les membres HCFR

Message » 15 Sep 2014 1:21

mesures (reservé)

J'ai procédé à quelques mesures de la carte ampli (réalisé avec un oscilloscope Velleman PCSGU250, qui intègre un générateur de fonction mais avec un THD pouvant aller jusqu,à1%):

La distorsion n'est pas décelable avec les moyens utilisés. Il faudrait que je crée un oscillateur suffisamment performant pour cette mesure. Mais celà augure du respect du cahier des charges !
EGS100 DISTO.jpg


Mesure signal carré à 40 Hz (en rouge le signal d'entrée)
EGS100 40Hz.jpg
EGS100 40Hz.jpg (40.03 Kio) Vu 2757 fois


à 20 kHz
EGS100 20 kHZ.jpg
EGS100 20 kHZ.jpg (28.94 Kio) Vu 2757 fois


et la mesure du bruit. Je ne sais si cette représentation est conventionnelle, car l'échelle de temps est très faible (500 kHz par graduation). En deçà de cette échelle, le système de mesure n'est pas suffisamment sensible
EGS100 BRUIT.jpg
Dernière édition par fiscal le 15 Sep 2014 1:35, édité 1 fois.
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Message » 15 Sep 2014 1:22

le préampli

Il est à base de LME49720, famille des ampli op ultra low distorsion de national semi. Il limitera toutefois à 20 V/µs le slew rate, ce qui est très largement suffisant en audio.

Le schéma est très classique, avec un gain de 3 V/V.

La carte intègre un filtre RIAA, un sélecteur de source à relais commandé par un flip flop CMOS, et l'alimentation régulée +/- 12 V à base de LM317, ainsi qu'une autre 12V pour le trigger et la protection CC de la carte ampli.

La carte préampli emporte également toute les LED de fàçade. (sélecteur d'entrée, tempo CC, ON et Wait (confié à une LED bicolore).

En fait, la majorité de la cablerie interne provient du systeme de Led de fàçade, ou du trigger.

Les schémas sont disponibles sur demande

Ce préampli équipe également mon premier intégré à base de LM4702, qui fonctionne toujours merveilleusement bien.

Edit, les schémas

Le préampli, avec le potar ALPS de 50 k log. Les condos de 47 µF dans la CR ont été shuntés, R1 et R2 sont passés à 40 k pour un gain de 3 V/V
préampli.JPG


Le filtre RIAA
riaa.JPG
riaa.JPG (32.4 Kio) Vu 2566 fois

Et le sélecteur de source, qui pilote des relais. (les points 1 à 4 vont sur une des bornes des relais, les émetteurs sont à la masse, comme on ne le voit pas sur cette image
selecteur source.JPG
selecteur source.JPG (42.35 Kio) Vu 2566 fois
Dernière édition par fiscal le 15 Sep 2014 21:02, édité 4 fois.
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Message » 15 Sep 2014 1:22

l'alim (reservé)

Comme je n'ai plus de place ailleurs, je poste ici le schéma de la temporisation et protection CC, intégrés sur la carte ampli.
Comme il est indiqué sur le schéma (pour que je m'en souvienne), il faut mettre une résistance de pull up sur la base du darlington, sinon çà ne marche pas bien.

tempo + protect CC.JPG
tempo + protect CC.JPG (36.31 Kio) Vu 2564 fois


Voici les schémas de l'alim

Elle est simple, à double pont, config CLC. Le transfo est fait sur mesure par audiophonic, avec au total 650 VA, dont 50 pour la tension auxiliaire +/- 12V (cinq bobinnage au total avec le primaire). Du beau boulot, même s'il vibre un peu lorsqu'il débite beaucoup de courant.
La carte alim intègre un soft start, et un trigger pour la fonction on/off par bouton poussoir (il y a donc également une alimentation permanente de 12V de faible puissance sur cette carte)
La capacité de filtrage est de 44mF par rail.
C15 à 17 filtrent les bruits HF. C13 et 14 couplés a R5 et R6 reduisent l'impédance des grosses capacités.
C5 àC11 en parallèles des diodes de redressement (pont Vishay PB5006) doivent (en principe) réduire les bruits de commutation.

Le soft start embarque un relais de puissance de 48 V, ce qui n'est pas optimal pour régler la constante de temps. J'ai du utiliser un condo de 1000 µF pour obtenir un délai de 0,5 seconde (ce qui est suffisant, mais une seconde aurait été parfait). Il vaut mieux utiliser un relais dont la tension est moitié de celle de l'alimentation de puissance (dans cette configuration particulière),celà laisse plus de latitude dans le choix de la constante de temps.

En,fin, un trigger couplé à une LED bicolore déporté en façàde permet d'allulmer et eteindre la bête par pression d'un bouton poussoir. Un interrupteur général en face arrière permet la coupure générale.

ALIM EGS 100.JPG
l'alim puissance

SOFT START EGS 100.JPG
le soft start
SOFT START EGS 100.JPG (43.89 Kio) Vu 2491 fois

trigger egs100.JPG
le trigger
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Message » 15 Sep 2014 10:07

:bravo:
Intoxiqué au Beryllium :D
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Message » 15 Sep 2014 12:08

Joli 8)
Sur ton schéma le circuit R17/C4 n'est relié à rien, c'est normal ?
Y a pas un peu trop de fumeurs de moquette par ici ?
androuski
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Message » 15 Sep 2014 12:16

androuski a écrit:Joli 8)
Sur ton schéma le circuit R17/C4 n'est relié à rien, c'est normal ?


Si si, c'est le pont diviseur de la boucle de retro action.

mais il y un point qui n'est relié à rien ,et un autre en sortie de HP, qui sont les connexions du circuit optionnel de correction de l'offset, non représenté ici.

C'est donc une illusion d'optique.
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Message » 15 Sep 2014 12:46

ok :wink:
Y a pas un peu trop de fumeurs de moquette par ici ?
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Message » 15 Sep 2014 14:14

très très courageux cette approche all in one, ca me rapelle quelque chose... mais moi j'ai merdé dans le reglage volume R2R et j'ai une ronflette indemerdable dans la partie preamp. Je vois que tu as un bon potar alps/

il est tentant ce douglas self, tu n'as pas eu envie de mettre un capa multiplieur dans l'alim de l'etage d'entrée et du VAS ?
Dernière édition par maxidcx le 15 Sep 2014 14:27, édité 1 fois.
le topic du Firstone LC un ultime ampli diy
maxidcx
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Message » 15 Sep 2014 14:18

Beau travail,un vrai passionné d'amplification.

pour les mesures de bruit et FFT,il faut utiliser une carte son potable.même en générateur,faire gaffe aux masses pour le montage de mesure.

l'oscilloscope,par contre,avec un bon signal carré source (genre 2-300ns/V ) permettra de voir la bande passante,(temporel),et la stabilité sur charge X.
un carré à 40Hz ou à 40 KHz donnera la même indication,(hormis les basses F).

peut-on voir la bande passante avec tina ? (diagramme de bode),
50 V/µs avec 100pF me semble élevé.
thierry38efd
 
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Message » 15 Sep 2014 14:45

maxidcx a écrit:très très courageux cette approche all in one, ca me rapelle quelque chose... mais moi j'ai merdé dans le reglage volume R2R et j'ai une ronflette indemerdable dans la partie preamp. Je vois que tu as un bon potar alps/

il est tentant ce douglas self, tu n'as pas eu envie de mettre un capa multiplieur dans l'alim de l'etage d'entrée et du VAS ?


C'est une idée à évelopper, que je n'ai pas eu lorsque je suis parti dans cette aventure :D
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Message » 15 Sep 2014 14:57

thierry38efd a écrit:Beau travail,un vrai passionné d'amplification.
merci

pour les mesures de bruit et FFT,il faut utiliser une carte son potable.même en générateur,faire gaffe aux masses pour le montage de mesure.
J'utilise une carte son externe tascam US 122. Elle ne fonctionne pas bien sous windows 8, j'attends ces jours ci une carte plus actuelle et plus performante, (tascam US 366

l'oscilloscope,par contre,avec un bon signal carré source (genre 2-300ns/V ) permettra de voir la bande passante,(temporel),et la stabilité sur charge X.
un carré à 40Hz ou à 40 KHz donnera la même indication,(hormis les basses F).
Tu peux être plus clair STP ? que je fasse cette mesure

peut-on voir la bande passante avec tina ? (diagramme de bode),
Je poste çà ce soir. La bande passante est extrêmement large
50 V/µs avec 100pF me semble élevé.
Sauf erreur, la pente est déterminée par le rapport courant de polarisation de l'étage d'entrée sur Cdom. Dans mon cas, 5mA/100 pF donne 50 v/µs (je vérifierai encore ce point ce soir). confirmé en simulation. En vrai, je ne crois pas qu'on arrive à tenir ce chiffre. De toute fàçon, le préampli est un AOP LM49720, qui est " limité" à 20v/µs
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Message » 15 Sep 2014 20:49

Bonsoir

Voici la courbe de Bande Passante simuulé avec TINA Ti

BP EGS 100.jpg


C'est pas si clair sur l'image copiée, mais en gros c'est 4Hz à 1Mhz à +/- 3dB

Et le slew rate simulé sur signal carré à 50 khZ, c'est 40 v/µs (et pas 50 comme dit plus haut)
SR EGS 100.jpg
SR EGS 100.jpg (29.17 Kio) Vu 2567 fois
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Message » 15 Sep 2014 23:53

Je suis incapable de juger correctement le schéma ou tes mesures / simulations mais l'aventure donne envie. Chapeau pour la réalisation ça fait plaisir à voir.
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Message » 16 Sep 2014 21:58

Je me serai bien fendu d'un petit CR d'écoute, de rigueur dans ce genre de réalisation, mais là je suis bien embarrassé.

En effet, je ne dispose pas de mes enceintes de référence là où je réalise cet ensemble, et les enceintes que je monte en parallèle sont une création nouvelle.
Je n'ai donc pas d'éléments de comparaison!

toujours est-il que l'ensemble est à la hauteur de ce que j'attendais: tout ce qu'il faut, là où il faut ! Difficile de dire ce qui appartient à l'ampli où aux enceintes.

Une toute récente expérience sonore en dit long:

Je suis allé à la biénale de la danse ce week end à Lyon (que je conseille fortement aux amateurs!). La musique est interprété par l'orchestre de l'opera de lyon.

Les premiers instants du spectacle sont sonores uniquement, et à ce moment, je me dis "zut c'est une bande enregistrée, remboursez !" car l'espace d'une seconde j'ai reconnu la sonorité particulière de mes premiers essais de cette chaine nouvelle.
Bien sûr, c'était bien du live. De la musique baroque.
C'est dingue comme la musique originelle est typée chaleureuse et veloutée!
comme mon ensemble.... à s'y tromper
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