Préampli micro pour VHF

Préampli micro pour VHF
Dernière mise à jour : 30/11/2008
Présentation
Le préampli pour microphone décrit ici est une espèce de "reprise" du préampli micro 002. Il s'alimente sous 9 V et sa consommation, inférieure à 1
mA, permet d'utiliser une petite pile 9 V rectangulaire classique pendant plusieures heures.
Il est prévu pour un microphone dynamique dont l'impédance de sortie est comprise entre 50 et 200 ohms. Il est possible d'y raccorder un microphone
dont l'impédance de sortie est supérieure, mais au prix d'une légère diminution du gain. L'utilisation avec un microphone electret sera abordé dans cet
article. La bande passante à -3 dB est de 30 Hz à 100 KHz environ. Deux versions sont proposées ici : une version simple avec un seul transistor, qui
suffit pour un usage courant, et une version avec un AOP additionnel qui permet de donner un peu plus de gain et d'exploiter un microphone dont le
niveau de sortie est vraiment très bas. Bien entendu, procéder ainsi n'améliore pas le rapport signal / bruit, puisque l'étage d'entrée reste le même, il
faudrait adopter un étage d'entrée plus performant pour améliorer les choses avec des signaux d'entrée très faible. Mais avec ça, vous pouvez déjà
expérimenter un peu.
Le schéma N°1 (un transistor)
Avec ce schéma, le gain est de l'ordre de 35 dB à 40 dB (40 dB = amplification dans un rapport de 100).
Schéma Préampli micro 019a
Ce montage est un classique, mettant en oeuvre un NPN monté en émetteur commun (émetteur commun signifie simplement que l'émetteur du
transistor est commun à l'entrée et à la sortie de l'étage préampli, la base constituant l'entrée et le collecteur délivrant le signal de sortie). Le gain est
principalement déterminé par la valeur des résistances R3 et R4. R3 contribue à la stabilité en température du montage, et sa valeur, assez élevée vu
l'emplacement du composant, réduit le gain de façon significative. C'est pourquoi on y branche en parallèle le condensateur C2, qui "court-circuite" la
résistance dès l'instant ou un signal sonore est présent en entrée (si pas de signal sonore en entrée, le condensateur ne voit qu'une composante continue
et se comporte comme un isolant de grande valeur - il n'agit ici qu'en présence de signaux alternatifs). En retirant ce condensateur C2, le préampli
fonctionne toujours, mais avec un gain de 15 dB de moins environ. Le condensateur C4 monté entre collecteur et base du transistor permet de limiter la
bande passante dans le haut à une valeur raisonnable (aux environs de 100 KHz), et limite ainsi le risque de voir apparaitre une oscillation parasite non
désirée. Si l'usage d'une capsule electret est désiré, se reporter au schéma N°3 (schéma 019c).
Le schéma N°2 (un transistor + un ampli op)
Ici, le gain global peut être légèrement diminué ou peut être augmenté de quelques dB supplémentaires, au moyen d'un amplificateur opérationnel
monté en amplificateur inverseur, ajouté à la suite du transistor de l'étage présenté ci-avant.
Schéma Préampli micro 019b
Pas besoin d'être expert pour voir que le schéma peut être scindé en deux dans le sens de la largeur, avec une partie gauche rigoureusement identique au
schéma précédent, et une partie droite centrée sur l'AOP qui a été ajouté. La flèche marquée Out1 représente la sortie du premier étage, telle qu'on
pouvait l'exploiter avant. Rien à dire de plus en particulier pour le premier étage. Le second étage permet d'ajouter un gain maximal de quelques 26 dB
(+20 dB correspond à un facteur d'amplification de 10, +26 dB correspond à un facteur d'amplification de 20). L'AOP utilisé, un TL081, n'est pas un
modèle "rail to rail", et son excursion de sortie est limitée à environ 6 V pour une alimentation de 9 V. Mais qu'importe, disposer d'une tension de 1 V
est déjà bien souvent amplement suffisant ! Surtout quand on part d'une tension de 1 mV en sortie d'un microphone (rapport de 1000 tout de même, soit
+60 dB, que l'on peut obtenir en additionnant le gain des deux étages). Vous pouvez aussi utiliser un LF356 ou un TL071 à la place du TL081, voire un
NE5534, ce dernier se comportera mieux si le cable qui relie la sortie du préampli est de grande longueur (supérieur à 2 mètres). Notez le découplage
d'alimentation de l'étage d'entrée, assurée par le couple R10 / C3, et qui contribue à isoler les deux étages au niveau de l'alimentation, pour limiter là
encore le risque d'accrochage (oscillation parasite).
Le schéma N°3 (un transistor, avec adaptation pour micro electret)
C'est le même schéma que le premier (019a), avec en plus la possibilité d'y raccorder un micro electret, qui nécessite une alimentation pour fonctionner.
Schéma Préampli micro 019c
L'alimentation fournie au microphone electret est réalisée au travers de la cellule R5 / C6 et de la résistance R6. La valeur des résistances R5 et R6 peut
devoir être légèrement retouchée en fonction de la capsule electret utilisée, mais pas dans de grandes proportions (la valeur totale de ces deux
résistances devrait rester comprise entre 2K2 et 10K). Le cavalier (jumper) JP1 permet de couper l'alimentation allant vers le microphone, si ce dernier
est de type dynamique.
Pour plus de détail concernant l'alimentation d'un microphone electret, voir page Alimentation d'un microphone electret.
Les circuits imprimés
Trois circuits imprimés différents, un pour chaque schéma présenté. J'avais au départ pensé ne réaliser qu'un seul circuit pour les trois versions - en
n'implantant dessus que les composants nécessaires et en faisant des straps aux endroits adéquats, mais j'ai finalement souhaité refaire le circuit du
premier schéma, pour des questions de "miniaturisation". Du coup, dans la foulée, je me suis dit qu'il était préférable de faire un CI pour chaque
schéma, celui qui veut faire le plus complet pour la version la plus simple en a toujours la possibilité (je suis sûr qu'il y en a d'aussi tordus que moi).
Notez que les circuits proposés sont relativement compacts, tout en restant à la portée de l'amateur (les dessins d'implantation en 2D peuvent être
agrandis en cliquant dessus).
Circuit du préampli micro 019a (schéma N°1)
C'est le circuit le plus simple, qui possède le moins de composants, mais qui ne peut travailler qu'avec un microphone dynamique.
Typon [019a] aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Circuit du préampli micro 019b (schéma N°2)
C'est le circuit le plus "compliqué", mais il dispose d'une réserve de gain assez conséquente. A réserver aux usages où une "sensibilité" importante est
demandée.
Typon [019b] aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Circuit du préampli micro 019c (schéma N°3)
C'est le circuit intermédiaire, qui permet l'utilisation d'un microphone dynamique (strap JP1 retiré) ou electret (strap JP1 en place).
Réalisé en double exemplaire, un pour moi et un pour Will.
Testé sur une des entrées de ma FireFace800, ça fonctionne bien.
Typon [019c] aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi