Au départ une idée de protection de la carte son !
Dans le but de réaliser une protection de carte son et plus particulièrement pour une carte son externe type UCA222 j’avais l’idée d’utiliser un montage avec des composants uniquement passifs donc sans alimentation externe.
J’ai réalisé un montage passif simple pour des mesures basiques et un montage un peu plus élaboré avec une isolation galvanique qui permet d’obtenir des résultats plus précis.
Ces montages passifs, composés de résistances condensateurs diodes et petits transformateurs galvaniques sont simples, peu coûteux, ne nécessitent aucune alimentation. Aucun bruit n’est ajouté évidemment s’il n’y a pas d’alimentation et ils sont très fiables.
Cependant les montages de protection passifs présentent certains inconvénients. Ils peuvent atténuer le signal, l’impédance est non contrôlée, il n’y a pas de gain possible et surtout pas d’adaptation d’impédance.
Pour remédier à ses inconvénients j’ai composé un montage actif de protection équipé d’un AOP type NE5532
Le montage est un peu plus important mais il présente plusieurs avantages telle qu’une adaptation d’impédance un gain précis et contrôlable, un filtrage actif ainsi qu’une protection active qui peut détecter et limiter activement un signal trop fort.
Utilité d'une alim symétrique ?
Le petit souci du montage actif avec un AOP est qu’il faut fournir une alimentation symétrique de 9 volts Je me suis mis demeure de la réaliser avec un composant particulier le LT 1054 qui est un convertisseur à découpage (pompe de charge) qui commute à ~25 kHz. Cette commutation génère :
- Du bruit haute fréquence sur le rail −9V
- Des pics de commutation (ripple)
- Des harmoniques qui peuvent tomber dans la bande audio (20 Hz - 20 kHz) si mal filtré
Schéma de montage de l'alimentation
Pour recréer la symétrie à partir d'un 9V simple, le LT1054 est parfait pour ça, c'est un inverseur de tension à pompe de charge. En interne, il commute des condensateurs à environ 25 kHz pour inverser la polarité de la tension d'entrée. Vous entrez +9V, il sort -9V sous 100mA. Simple et élégant.
- C2 (10µF) est le condensateur de pompe - il transfère l'énergie en interne. Utiliser de préférence un condensateur film ou tantale non polarisé, car il voit alternativement les deux polarités pendant la commutation. (Dans mon cas j'utilise un condensateur non polarisé audio 100V)
- C3 (100µF) filtre la sortie négative - attention à la polarité inversée comme indiqué. (+ à 0V et - au -9V)
- C1 et C4 filtrent les rails d'alimentation.
- LT1054IN8#PBF est connecté au PCB par l'intermédiaire d'un socle DIP8 et vous trouverez ci-après les dimensions de ce support ainsi que le brochage du LT1054
Brochage du support DIP8
Brochage du LT1054
Liste des composants..
Liens vers les composants pour achat
Implantation des composants:
Maintenant, soit on utilise la Breadboard avec sa facilité de câblage mais cela reste bien entendu au niveau de prototype, soit on fabrique un PCB ce qui est beaucoup plus professionnel et ce module fera partie de la protection de la carte son et son utilité sera celle d'alimenter en symétrique l'AOP NE5532
Dimensions du PCB : 42 x 28mm
Pour réaliser le circuit (breadbord ou PCB) je ne me suis pas trop fait de "noeuds au cerveau" en restant simple et en calquant le circuit sur celui du schéma réalisé sous le logiciel EasyEDA editor online en choisissant la version Standard gratuite mais nettement suffisante. De plus, l'option routage automatique, même perfectible, reste une option de départ du routage intéressante.
Le lien ci-après vous renvoie vers les deux faces avant et arrière du PCB, prêtes pour le percage et à l'echelle 1:1
PCB - câblage coté cuivre (coul. bleue) coté composants (couleur rouge)
PCB coté composants pour perçages
PCB vue 3D avec composants placés
PCB vue 3D avec composants placés
Pour ma part je préfère associer dans un même boitier cette alimentation symétrique dédiée au NE5532 plutôt qu'une alim séparée.
Références
Les bases théoriques des alimentations - Sonelec musique
Alim symétrique LM317/LM337 - Sonelec musique
Audio : Alimentation Symétrique à Faible Coût - détaille les formules de calcul des condensateurs de filtrage, la tension d'ondulation, le drop-out des LM317/LM337, et propose un schéma complet orienté audio avec KiCad
Alimentation simple depuis transfo mono-secondaire — Astuces Pratiques
Explique comment obtenir du ±15V depuis un simple transformateur 12V avec seulement deux diodes et deux condensateurs, avec le calcul d'ondulation détaillé
Maintenant à vos PCB et faite chauffer le Persulfate d'ammonium !!...
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