BANC DE TEST POUR AMPLIFICATEUR B.F

Sous ce titre un peu compliqué se cache un appareil qui va être destiné à tester les amplificateurs à transistors ou à tubes qui me passent entre les mains !

 Tout d'abord, c'est quoi un "banc de tests ou de mesures" ?

C'est tout simplement la réunion en 1 ou plusieurs boitiers de tous les appareils nécessaires pour mesurer la puissance, la sensibilité, la distorsion, d'un amplificateur en le soumettant à des signaux de formes et d'amplitudes variables, cela inclut parfois une charge fictive de 4 ou 8 ohms se substituant au haut-parleur .

Ce genre d'appareil existe surtout dans le domaine professionnel:Ces appareils peuvent couter plusieurs milliers d'Euros et ne sont pas à la portée des amateurs que nous sommes !

Mon idée est beaucoup plus modeste, car elle est  de monter dans un même boitier les 3 kits chinois réalisés cet été :

Le générateur de fonctions DDS

L'oscilloscope à écran LCD

Le wattmètre BF à diodes LED.
Quelques résistances de puissance en 4 et 8 ohms :

L'ensemble une fois terminé ressemblerait à ceci :

Je n'ai pas la prétention de réaliser un appareil de laboratoire, mais de construire un appareil de tests, pratique, qui va limiter au maximum les branchements externes.

Pour essayer un amplificateur, on va avoir un cordon à brancher sur l'entrée et un autre sur chaque sortie HP et c'est tout !

Les tests se feront par des commutations internes à l'appareil qui va comporter en plus une charge ohmique de 4 ou 8 ohms (puissance 100W) simulant les haut-parleurs.

Voilà l'idée de départ, reste maintenant à la concrétiser :

Pour cela il me fallait un contenant…

C'est cet automne au salon "Radiobroc" que je l'ai trouvé:
Ce joli boitier vide était proposé par D.Maignan à un prix très intéressant !

Il contenait à l'origine un récepteur de mesure DVB et la qualité de fabrication de l'objet m'a tout de suite séduit..! Il comprend une coque extérieure et à l'intérieur se glisse un tiroir en alu monté sur glissières.

Au fond du coffret, une prise secteur avec interrupteur et un ventilateur que je vais garder !

La façade n'est pas très grande et j'ai essayé d'y rentrer un maximum de choses tout en préservant une utilisation pratique:Je vais donc remplacer la plaque d'origine par un morceau de plastique dur découpé dans un couvercle de PC portable:
Voilà le dessin de départ, mais ça va évoluer !

Le coffret a été modifié : j'ai tout d'abord enlevé cette grosse poignée plutôt encombrante, puis j'ai reculé les entretoises métalliques internes.

eJ'ai aussi décalé vers le bas la plaque support du tiroir pour avoir le maximum de place à l'intérieur.

Beaucoup d'éléments seront montés derrière la facade:Voila un premier essai de positionnement : en vert, c'est l'oscilloscope LCD, en rouge le générateur de fonctions, et en vertical à gauche le module du wattmètre BF à diodes leds.

Commutateurs, prises, potentiomètres se partagent la place restante ! Vue de face voila ce que ça donne !

Il y a encore des éléments à cadrer, et il y a quelques trous en trop, mais ils seront masqués par la façade définitive.

Les boutons rouges qui servent de commande au générateur DDS ont été récupérés dans une boite de jeu de construction.
On les voit mieux sur cette photo, ils ont un petit épaulement à mi-hauteur qui leur évite de passer au travers et j'ai mis une vis pour boucher le trou central.

Les plaques alu ont été suffisamment reculées pour passer tous les circuits fixés sur la façade !

Il est temps de faire la face avant définitive (enfin j'espère !).Le logiciel "front designer" se prête bien à une telle réalisation, il permet même de tracer les arrondis et les graduations!

Il faut maintenant étudier les interconnexions des appareils, voici le schéma de ce que j'ai prévu:

Click pour agrandir!

D'un coté le générateur de signaux, au milieu l'oscilloscope avec une commutation qui va permettre sur 4 positions de visualiser:

1- le signal d'entrée

2- entrée externe de l'oscillo sur BNC

3- sortie signal gauche

4- sortie signal droite

Sous le watt-mètre les deux prises pour les haut-parleurs : la commutation 8/4 ohms se fait par un relais à 4 contacts  inverseurs.

Si tout cela arrive à fonctionner ensemble : ce sera déjà pas mal!

Tous ces appareils nécessitent de nombreuses tensions d'alimentation différentes:

Il me faut: + 5V; +9V; +12V; -12V; +20V...J'ai décidé en plus de "sortir" les 3 premières tensions sur des fiches bananes en façade, avec 3 leds de visualisation!

J'ai heureusement beaucoup de place à l'intérieur du coffret.

Le +5V, +12V, -12V seront fournis par l'alimentation réalisée pour le générateur DDS.

Reste à réaliser une alim. correcte pour le +9V( oscillo et wattmètre) et il me faut en plus une vingtaine de volts pour le relais 4RT (bobine en 24V).

J'ai commencé par l'alimentation 9Volts:Elle utilise un circuit intégré LM317 car je n'avais plus de régulateur 9V (7809)  le tout est monté sur une plaquette de bakélite qui supporte aussi le relais de commutation des résistances de puissance!

Le schéma est conforme à la note d'application du constructeur, pour ma part je l'ai pris sur le site "Sonelec musique":Les résistances sont calculées pour une tension de sortie de 9Volts, le LM317 se prête bien a toute sortes d'alimentations: fixes ou variables!

 Voila les alimentations montées dans le boitier:

En bas à gauche un transfo 14V qui me sert pour l'alimentation 9V; à coté l'alimentation : +5V, +12V, -12V, et au dessus l'alimentation 9V avec le LM317.

Le 20V pour le relais est pris sur le gros chimique de 4700µF avant régulation: j'ai mesuré 19,5V : le relais a une bobine en 24V mais c'est suffisant pour le faire "coller" franchement...

Enfin, en haut à gauche j'ai prévu un espace pour les grosses résistances de 4 et 8 ohms en 100Watts: je les ai commandées à un vendeur chinois, en attendant de les recevoir, J'ai mis des 25W pour les essais!

Les alimentations sont cablées sur la face avant:Un premier essai sous tension va permettre de vérifier le fonctionnement des différents modules:

 J'ai poursuivi le cablage du commutateur et j'ai pu ainsi "visualiser" le signal provenant du générateur:

ma trace à 1000Hz est bien présente mais elle comporte quelques "irrégularitées" dues à priori à un niveau de parasites qui s'y superpose!

J'ai donc refais le cablage du commutateur en fil blindé!...

Pour le reste les commutations sont OK, ainsi que la commande du relais 4/8 Ohms.

J'ai fait un "essayage" dans le coffret :

Les grosses résistances de 4 et 8 ohms 100W sont arrivées ce matin; on va pouvoir terminer le cablage!

Elles sont vissées sur la plaque d'alu et une fois dans le coffret elles seront juste en face du ventilateur!Une vue d'ensemble: le boitier commence à se remplir!On continue la mise en boite avec un connecteur "souriau" qui me fait la liaison entre le chassis, le boitier et ses prises.

Cela me permet un démontage facile!

Les résistances sont positionnées en face du ventilateur:

Le tiroir sera fixé par des pattes à l'arrière!

Et voila l'ensemble monté dans le coffret!

La prochaine étape va être de le tester sur un amplificateur , et faire ainsi quelques mesures!