Conception pédagogique d'un petit préampli micro pour pas cher du tout du tout !!

Citation de : Vévé

Ça donne envie d'en commander quelques uns ... Je rajouterais bien un switch pour la phase moi aussi...

 suffit d'avoir un bon câble blindé, et (en sortie ou entrée, au choix....), entre PCB et le connecteur d'ajouter un inverseur DPDT 

Citation de Jimbass :

Offenbach, est-ce que tu publieras tes fichiers Eagle ? Vu la qualité sonore que tu obtiens sur plaque proto, je tenterais bien un routage sur plaque à bandes ... (une fois que j'aurai été éclairé sur la gestion des masses). 

 La conception d'un PCB c'est un travail de pas mal d'heure !!.... donc je compte mettre à dispo un PDF pour que ceux qui veulent puissent le graver à leur manière, mais je ne compte pas publier les fichiers originaux de EAGLE.

Pour ce qui est de la mise en oeuvre sur plaque à bande, c'est tout à fait envisageable évidement ! Peut être que j'essaierai de faire un routage pour ça !

Gestion des masses.....

L'électronique audio manipule des tensions, or une tension a besoin d'une référence pour être mesurée. Un signal audio est une tension variable, référencée par rapport à un autre point. Ca paraît simple dans l'idée, sauf que la mise en pratique s'avère parfois être un vrai casse tête !

Je ne vais pas ici faire un cours complet sur la masse, mais on va tout de même passer en revue les fondamentaux....

En fait le terme masse regroupe sous un même mot plusieurs idées, concepts, qu'on a tendance à confondre et mélanger, d'où certaines confusions !

En gros j'y vois 3 choses très différentes :

- (A) la masse comme référence, celle qu'on dessine dans nos petits schéma électroniques....

- (B) la masse comme blindage ou écran électromagnétique. Exemple : la tresse dans le câble d'un micro, le boitier métallique d'un preamp.....

- (C) la masse considéré comme la TERRE, qui elle est un système mis en oeuvre pour la sécurité de l'utilisateur et éviter l'électrocution accidentelle !

Voyons un peu plus en détails....

(A) masse = "référence".

Dans tout montage, on a besoin d'avoir une référence pour appréhender les tensions. En effet un potentiel est définit entre 2 points, comme une mesure de distance. On ne peut pas dire simplement que le point A est à 2m50. 2m50 de quoi ? d'un autre point. Sinon ça ne veut rien dire !

Pour les tensions c'est exactement la même chose. Ainsi dans un circuit on définit un niveau de potentiel qui va nous servir de référence à l'ensemble.

Quand on dit qu'on le définit, en fait entre les 2 points d'alimentation +15v et -15v, on choisit généralement le milieu à 0V pour servir de référence. Cela est, d'un point de vue théorique, complètement arbitraire, mais un tel choix, on s'en doute, va simplifier quand même largement les choses !

On pourra ici relire le chapitre sur l'alimentation symétrique et asymétrique....

Entre 2 étages d'AOP par exemple, le signal est véhiculé par un fil (ou un piste de cuivre), et la référence implicite est le 0V. Il s'agit d'une liaison asymétrique tout à fait normale, comme dans le câble jack entre une guitare et son ampli.

(B) masse = "blindage"

C'est tout à fait autre chose.... Un champs électrique ou électromagnétique peut venir perturber ce qui se passe dans un conducteur. Exemple : un transfo rayonne, et un fil qui passe à côté peut se récupérer des parasites "ambiants" générés par le transfo, ces parasites viennent s'ajouter au signal qui transite dans le fil. La seule bonne méthode est d'essayer de protéger au maximum le signal des perturbations, car une fois les parasites et le signal mélangés il est impossible (ou quasi...) de les séparer... C'est en cela qu'un blindage trouve son utilité : il s'agit d'un élément métallique qui entoure, enveloppe soit la machine toute entière, soit un conducteur, soit un transfo, etc... Il agit alors comme une cage de faraday et protège de façon notable. Pour un efficacité optimum, il est important que cet élément métallique soit au potentiel de la masse (celle dont on a parlé juste au-dessus (A)). Ainsi les mouvements de charges et courant résiduels qui peuvent apparaitre à cause des perturbations dans le matériaux du blindage sont neutralisé au maximum.

(C) masse = "TERRE"

Nos maisons et habitations sont connectés au réseau électrique de EDF, et dans les prises nous trouvons le secteur, une tension alternative de 230V environ. Un contact direct entre une personne et le secteur va provoquer une électrocution, et peut entrainer la mort. La Terre (la planète !) est notre référentiel et dans chaque habitation un piquet conducteur doit être planté dans le sol à une bonne profondeur : https://fr.wikipedia.org/wiki/Terre_(%C3%A9lectricit%C3%A9)

L'alimentation électrique du secteur est constitué de 3 fils :

Phase

Neutre

Terre

La phase porte le potentiel alternatif

le Neutre sert de référence à la mesure du potentiel de la phase, et côté producteur d'électricité, le Neutre est relié à la TERRE.

En temps normal, il n'est donc pas théoriquement dangereux de toucher directement le Neutre (qui est censé être au potentiel 0V). Je vous le déconseille fortement, on ne sait jamais !!

Voyons ce qui se passe en cas de défaut d'isolement, c'est à dire que par exemple un fil du secteur se débranche dans l'appareil et vient toucher la carcasse de l'appareil.

Si la machine n'est pas à la terre : alors le potentiel de la phase se retrouve dans le boitier. Et si on touche le boitier, un fort courant va se développer à travers le corps pour regagner le sol (oui on marche sur le sol...) Si on est pied nus dans un flaque d'eau la résistance sera très faible et le courant encore plus fort.... bref c'est l'électrocution. Pas terrible tout de même.... !

Si la machine est à la terre : lorsque le fil débranché va toucher le boitier, comme celui-ci est directement relié au potentiel 0V de la terre, via le fil et piquet de terre, le fait de toucher le boitier ne sera en théorie pas dangereux, car par les pieds nous sommes reliés au sol, et par notre main relié aussi au sol via la prise de Terre !

D'autre part un petit boitier sur le tableau électrique surveille les courants qui circulent dans le neutre et la phase. En temps normal le Neutre sert de "retour" pour le courant qui "provient" de la Phase. Ainsi le courant sur les 2 fils doit être identique. Si une différence est mesurée, cela peut vouloir dire qu'au lieu de revenir par le Neutre, le courant revient par la TERRE. Or cela implique un défaut d'isolation, ou bien une personne en train de toucher la phase.... et donc potentiellement un danger. Alors immédiatement ce petit boitier qui s'appelle un Disjoncteur différentiel, va couper ET la phase ET le neutre, normalement avant que la personne ai pu s'électrocuter !

Le mise à la terre d'un appareil est donc quelque chose d'important pour la sécurité et il ne faut pas faire l'impasse là dessus !

Là où les problèmes commencent à arriver c'est quand on va devoir interconnecter tout ça. Entre plusieurs machines.... mais au sein même d'un appareil lors de sa conception.

Car on réalise sans même s'en rendre compte des boucles de masses....

A suivre !.....

Pour compléter ces excellentes explications je tiens à citer le blog de Jipihorns's qui est une référence en audio et avec qui je partage la majorité des points de vue techniques.
Ils sont abordés scientifiquement et sans blabla idiophilique, donc à consommer sans modération.
Pour le sujet sur les masses, 3 vidéos incontournables pour les débutants qui veulent vraiment comprendre:

Oui ces vidéos sont très intéressantes. L'auteur est compétent et assez pédagogue ! Ca reste tout de même assez complexe, et il vaut mieux avoir quelques bases assez solides pour comprendre tout ce qu'il dit ! 2h de conférence sur les masses pour un débutant ça reste assez indigeste ! même si le sujet est passionnant !

Ses vidéos sont en général bien fondées scientifiquement, mais son domaine de prédilection reste l'audiophilie, qui, si elle recoupe beaucoup le domaine audio PRO, a quelques différences. Je ne sais pas si il a ouvert beaucoup de machines de studio, davantage des amplis et préampli hifi !!

Il faudra que je visionne à nouveau, de mémoire il y a quelques points de détails où j'ai un avis différents du sien !