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Préampli RIAA Xono (double entrée et alim) + Servo DC

Message » 02 Oct 2020 23:19

Bonjour,

Après avoir testé plusieurs préamplis RIAA (Kaneda, Pacific, à base de LT1115), j'ai décidé de franchir le cap en passant sur un modèle plus sophistiqué.

Je suis donc partie sur modèle basé sur le clone du Pass Labs Xono avec quelques adaptations :
    Deux entrées MC
    Preampli RIAA uniquement asymétrique
    Alimentations séparées pour la partie prépré MC et pour la partie RIAA en double mono
    Avoir un sélecteur d'entrée préampli qui puisse choisir une correction RIAA
    Découpage en 3 boitiers prépré MC, préampli RIAA et alimentation

Je me suis donc lancé dans l'aventure et réalisé les circuits imprimés correspondant aux différents composants.
Le résultat final est constitué de ces trois boitiers :
Image

Voici donc les différentes étapes de mon aventure.
Je vais commencé par décrire l'alimentation.
Celle-ci est en trois parties.

L'alimentation des préprés MC est en double mono avec son transformateur Toroïdy
Image

Et son filtrage composé d'un double circuit CRCRC
Image
Avec pour chaque canal, un condensateur de 10000uF suivi de 2 condensateurs de 22000uF.
On va ainsi pouvoir fournir les 30v nécessaires pour les préprés.

L'alimentation de la partie Préampli RIAA est aussi en double mono pour fournir les +-30v nécessaires pour chaque canal.
on retrouve donc un transformateur Toroïdy sur mesure pour fournir 4*27v pour une configuration double mono de l'alimentation mais en utilisant un seul transformateur.
Image

Et son filtrage composé d'un double circuit CRCRC, dont seul la partie CRCR est présente dans le boitier d'alimentation, le dernier condensateur étant dans le boitier du préampli.
Image
Les condensateurs utilisés sont des 10000uF, l'image montre le filtrage de l'alimentation en double mono.

Et pour finir, un petit transformateur et son régulateur pour fournir la tension de 12v nécessaire pour le pilotage des relais pour la sélection des entrées et l'ajustement des réglages du filtres RIAA.
Image

Je posterai prochainement la réalisation des deux autres boîtiers prépré MC et pré ampli RIAA dans ce sujet.

Jean-François
Dernière édition par Media6292 le 18 Oct 2020 22:57, édité 2 fois.
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Message par Google » 02 Oct 2020 23:19

 
 
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Message » 03 Oct 2020 16:40

Bonjour,

voici la description du boîtier préampli RIAA XOno.

Je suis parti des différentes informations trouvés sur le net, en particulier de ces deux sites http://alexkachler.free.fr/audio/xono/
https://www.rstaudio.de/en-gb/pass-xono-clone/ pour concevoir mon propre circuit.

Le choix du découpage en 3 boîtiers est lié à des contraintes de largeur pour chacun des boîtiers et à la volonté de séparer la partie prépré MC de la partie préampli RIAA pour avoir plus de souplesse et gérer des alimentations séparées.
Le Préampli XOno riaa ne reprend que la partie asymétrique du schéma de base. Le Circuit imprimé comportera donc :
    Deux préampli XOno RIAA asymétrique
    Deux alimentations distinctes pour chaque canal comprenant un condensateur de filtrage complétant ceux du boîtier d'alimentation pour avoir la topologie CRCR et un circuit de régulation

Le circuit prévu pour être glissé dans les rails du boitier HIFI 2000.
Image
En plus des 2 circuits RIAA et des 4 alimentations, un circuit de logique (en haut à droite) va permettre de choisir pour chacune des 2 entrées la correction RIAA à appliquer.

Le circuit en cours d'assemblage
Image

et le circuit dans sa boite prêt à être testé
Image

Les 4 alimentations sont testées avant d'être connectées aux circuits préamplis.
Ensuite, il faut effectuer les quelques réglages nécessaires.
Image

L'ajustable doit être réglé pour avoir environ 800 ohms aux bornes de la résistance (violette) avant la mise sous tension, il sera ajuster pour avoir 350 mv au niveau des résistances de sortie de 33 ohms (jaune).

Reste ensuite à vérifier les tensions aux bornes des résistance de 470 ohms (bleu) et 150 ohms (verte), on doit normalement avoir 1V. Mais, ceci n'est valable que pour une diode avec une tension de 1.5V, ce qui n'est pas le cas avec les diodes actuelles. La diode faisant 1.68v, la tension mesurée est de 1.1 Volts.

Il faut donc, changer de Led, ou adapter les valeurs des résistances. C'est ce qui sera fait ici.

L'objectif est de garder le courant de référence, donc pour 1V dans une résistance de 150 ohms, on a 6.7mA, pour garder ce même courant une tension de 1.1V, il faut la remplacer une résistance de 165 ohms.
On effectue la même opération pour la résistance de 475 ohms, ce qui nous donne un courant de 2.1 mA. Pour avoir ce courant pour une tension de 1.1v, il faut ajuster la résistance à 523.8 ohms.

Les réglages sont maintenant terminés. Le montage est assemblé avec la courbe RIAA standard.

L'alimentation et le préampli sont prêts pour un test avec une cellule MM.
Image

Mais, ces boîtiers seront vite complétés par la partie prépré MC qui est la cible.
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Message » 08 Oct 2020 18:22

Bonjour

Eh ben, on lésine pas du côté alim! 54000 µF par rail pour un préampli qui délivrera quelques dizaines de milliampères dans le pire des cas...c'est pas un peu exagéré?
Enfin, quand on aime on ne compte pas ! :wink:
En tout cas çà a l'air réalisé proprement
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Message » 14 Oct 2020 21:53

Merci.

Coté alimentation, l'objectif est d'avoir la plus petite onde résiduelle possible, surtout pour la partie prépré.
La simulation a été faire avec PSU Designer II, l'objectif est d'avoir une fluctuation de moins de 20 uV.
C'est pour cela que le circuit CRCR a été retenu.
En pratique, j'ai fait différents tests d'alimentation avec la mesure du bruit de fond sur le prépré, c'est la solution qui m'a donné les meilleurs résultats, même en mettant un régulateur, la qualité en sorti du filtrage avait un impact sur le résultat.

C'est peut-être extrême :D , mais l'alim est très importante sur un circuit de ce type où l'on cherche a obtenir le maximum.
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Message » 14 Oct 2020 22:03

Voici la troisième partie avec les circuits prépré MC.

Le prépré est composé de 4 cartes mono pour gérer 2 entrée phono MC.
Image

Les transistor utilisés sont des 2SK2145 en remplacement des SK170. Les valeurs des résistances ont été ajustées par rapport au montage original pour les prendre en compte. La partie la plus délicate restant l’appairage de ces transistors CMS qui ne sont pas simples à manipuler :wink: .

Les 4 cartes sont montés dans leur propre boîtier avec régulateur Sulzer séparés pour la canal droit et gauche afin d'être en alimentation double mono.
Image

L'ensemble est maintenant prêt à fonctionner pour les premiers tests.
Image

A suivre les premières écoutes et la suite des réglages et évolutions.

Jean-François

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Message » 15 Oct 2020 9:06

Super projet, quelle sophistication !

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Message » 15 Oct 2020 10:16

Media6292 a écrit:Coté alimentation, l'objectif est d'avoir la plus petite onde résiduelle possible, surtout pour la partie prépré.
La simulation a été faire avec PSU Designer II, l'objectif est d'avoir une fluctuation de moins de 20 uV.
C'est pour cela que le circuit CRCR a été retenu.
En pratique, j'ai fait différents tests d'alimentation avec la mesure du bruit de fond sur le prépré, c'est la solution qui m'a donné les meilleurs résultats, même en mettant un régulateur, la qualité en sorti du filtrage avait un impact sur le résultat.

Tu peux partager tes mesures sur ce point ?

D.

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Message » 15 Oct 2020 11:06

Très joli projet en tout cas.
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Message » 15 Oct 2020 23:29

Merci,

Concernant les mesures, j'avais fait des comparaisons entre une alimentation sur pile et une alimentation avec le montage CRCRC.
Les résultats étaient ceux-ci (avec un préampli Pacific):

Image

L'alimentation avec le circuit CRCRC plus le régulateur Sulzer (bleu) est quasi identique à l'alimentation à piles plus Sulzer (blanc).
La remonté au dessus de 60 kHz est liée à la carte son. L'enregistrement est fait à 352,8 kHz.

J'ai aussi comparé le régulateur Sulzer et le LM317:

Image

L'alimentation CRCRC plus LM317 est plus bruitée (blanc) que l'alimentation CRCRC plus Sulzer (bleu). L'échelle n'est pas la même que l'image précédente. Les valeur haute est à -72 dB et non 0dB comme le graphique précédent.

Juste une petite remarque, je n'ai pas calibré la référence 0dB pour mesurer le bruit de fond précis du préampli, car mon objectif était simplement de comparer les alimentations entre elles, donc le delta entre les courbes.

Ces tests ont servi de base pour la sélection de la partie alimentation CRCRC avec un régulateur Sulzer pour la partie prépré et une alimentation CRCRC plus le régulateur de l'Ono pour la partie RIAA.

J'ai commencé des mesures sur le Xono, le bruit de fond est plus bas que le Pacific, je dois encore finaliser les mesures avec cette fois-ci une calibration de la référence à 0bB et je les présenterai.

Mais, pour le moment, je prépare une petite carte Servo DC pour tenter de supprimer les condensateurs de liaison.

Jean-François

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Message » 15 Oct 2020 23:46

Why not... Mais il manque le schéma du montage et la gestion des 0V et de la masse...
Quid du bruit de la carte son ?

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Message » 16 Oct 2020 13:42

Pour préciser les conditions des mesures, le seul objectif était de m'assurer qu'une alimentation secteur pour un péampli Pacific avec sa partie prépré soit aussi silencieuse que l'alimentation sur piles. Les mesures sont simples avec un protocole de base, mais répondent à mon objectif.
J'avais regardé différents circuits, mais comme j'avais déjà utilisé celui-ci (CRCRC + Sulzer), je voulais m'assurer qu'il réponde à cet objectif.
Après, j'aurai bien fait un test avec un circuit d'alimentation Jung/Didden pour comparer, mais les contraintes de temps font qu'il faut de temps en temps arrêter les tests et choisir un circuit pour passer sur la suite des réalisations.

Concernant la carte utilisée pour les mesures, c'est une EVGA Nu Audio qui a un très bon rapport signal/bruit. Courbe avec entrée à la masse :

Image

Concernant le schéma du Xono, je suis parti du document Pass Labs mise à disposition sur le site http://alexkachler.free.fr/audio/xono/ et j'ai aussi suivi les travaux sur différents sites comme celui-ci https://www.rstaudio.de/en-gb/pass-xono-clone/.
J'en profite pour remercier leurs auteurs pour le partage d'informations.

Mon idée est aussi de partager les schémas de cette réalisation et de faire des mesures plus détaillées et calibrées.
Mais, je préfère attendre la finalisation du circuit et surtout d'avoir le temps pour tout mettre en forme proprement.

Jean-François

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Message » 16 Oct 2020 13:49

Fait bien gaffe à la gestion de ton blindage et du 0V.
Je me demande la gueule qu'a le courant au démarrage des alimentations ... avec autant de capa, les transformateurs doivent s'en prendre plein la tronche ! :ko:

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Message » 16 Oct 2020 19:37

Merci pour le conseil, je fait effectivement attention au blindage et au 0V, mais tout n'est pas encore finalisé et testé pour ces points.

Concernant l'alimentation, les résistances ont une valeur de 10 ohms, le démarrage est donc progressif entre les différents étages des capacités. Ça limite l'intensité demandée au transformateur.
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Message » 18 Oct 2020 22:57

Voici donc une évolution du circuit de base avec la mise en œuvre d'un mécanisme servo DC pour éliminer le courant continu en sortie et ainsi se dispenser des condensateurs de liaison.

Pour ce faire, je suis reparti sur le circuit du servo DC utilisé pour le prépré à base de LT1115.
Image
Servo DC en surligné jaune dans le schéma du prépré LT1115.

Mais, ce circuit ne fonctionnant qu'en +-15 (18) volts, il faut ajuster la tension de base qui est en +-30v.
Pour ce faire, j'ai testé le schéma du preampli phono VENDETTA SCM-2A (https://www.diyaudio.com/forums/analogue-source/90900-real-vendetta-9.html), qui utilise un servo DC avec une résistance et une diode zener pour ajuster la tension à 18v.
Le modèle fonctionne, mais au prix d'une dissipation de puissance dans la résistance.

Ayant sous la main des régulateurs 7815 et 7915, je décide de tester avec ces régulateurs.
La consommation faible de l'ampli opérationnel fait que les régulateurs ne chauffent pas.
C'est solution qui sera retenue.

Voici donc la carte de test contenant le circuit servo DC:
Image

Les deux petits Switch permettent
- d'activer le servo DC
- de supprimer le condensateur de sortie. Cela permettra ainsi de pouvoir facilement faire une comparaison avec ou sans servo DC.

Les deux circuits sont mis en place dans le préampli RIAA. ils sont connectés aux bornes des condensateurs de sorties et à l'entrée de la contre réaction.
Image

Maintenant que le préampli RIAA fonctionne en servo DC, je décide de supprimer aussi les condensateurs en sortie du prépré.
Je laisse ce circuit prépré monté en tension, mais au delà de 7 v en sortie du prépré, le servo DC n'arrive plus à corriger et voit sa tension de sortie augmenter.

Pour corriger ce problème, il faut ajuster l'étage de sortie du prépré pour ne pas délivrer plus de 6v.
Pour ce faire, je remplace la résistance de 3.3k par une résistance de 4.7k.
Cela va permettre de réduire la composante continue à 6v et aussi de maintenir un courant correcte pour les 2sk2145gr.

Avec cet ajustement, le servo DC joue parfaitement son rôle, et il n'y a plus de problème de composante continue en sortie.

A l'écoute,le servo DC apporte plus de transparences par rapport à la version avec les condensateurs de liaison, et aussi plus de détails.
C'est cette solution qui sera retenue.

Jean-François

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Deux extraits de vinyl avec condo ou avec Servo DC sont disponible à partir de ce lien https://httmv.blogspot.com/2020/10/evolution-preampli-riaa-xono-servo-dc.html (il faut que je regarde si je peux les charger directement dans le forum)
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Message » 19 Oct 2020 8:40

Tu as déjà vu les mesures faites sur les capacités de liaison ?
Bon là je ne peux pas faire la recherche mais on trouve un bonne article... Peut-être dans le bistrot.

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