Présentation
Ce montage très simple à réaliser est destiné à être utilisé avec un petit microphone dynamique basse impédance grand public, en association avec un enregistreur grand public possédant une entrée micro.
Il ne peut en aucun cas prétendre à une utilisation professionnelle, de par ses caractéristiques techniques insuffisantes. Ce montage est plus destiné à montrer que l'on peut faire des choses vraiment sympa avec très peu de composants. Il s'agit du premier préampli micro que j'ai réalisé. Je l'avais intégré dans un tube d'aspirine, avec un élement batonnet 1,5 V extrait d'une pile 9 V (6F22). Sa faible consommation (0,16 mA environ) lui confère de nombreuses heures d'autonomie.
Schéma
Comme vous pouvez le constater, il est vraiment très simple, et ne fait appel qu'à des composants classiques.
Oh, un transistor que je ne trouve pas...
Classiques oui, mais... Le transistor 2N2711 pourra être remplacé par un transistor plus courant tel un BC107, BC108, BC109, 2N2222 ou autre, du moment qu'il s'agisse d'un modèle NPN de type basse fréquence (la page Notation des composants pourra peut-être vous aider à trouver d'autres types de transistors pouvant convenir). Si vous récupérez un vieux transistor sur un appareil mis au rebus, attention à son sens de branchement. Tous n'ont pas le même brochage, et vous devrez sans doute chercher un peu afin de déterminer précisement où se trouvent les connections Base, Emetteur et Collecteur. A titre d'exemple, les transistors en boitier metallique TO18, présentent souvent le brochage suivant (attention, il s'agit d'une vue de dessous) :
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Boitier T18, vu de dessous. Exemples : BC107 à BC109, BC177 à BC179, BC377, BC338, BF120, 2N914, 2N2222, 2N2906, 2N2907... |
Gain
Le gain de ce préampli est fixe et compris entre 20 et 25 dB, c'est à dire qu'il amplifie dans un rapport de 10 à 20 environ. Autant dire que ce sera un peu juste pour certaines entrées ligne qui attendent un signal de plusieurs centaines de mV pour être à l'aise. Non, ce petit préampli est bien peu prétentieux, mais il conviendra tout à fait pour compenser la sensibilité d'une entrée micro un peu légère ou pour rattrapper un signal provenant d'un microphone peu sensible. Pour ma part je l'avais utilisé avec succès avec un petit magnétophone enregistreur à K7. Quand j'y repense, sans doute mes premiers enregistrements micro ;-)
Bande passante
Elle est très large. Très très large, même. La limite supérieure se place en effet aux alentours de quelques MHz (6 ou 7 MHz), ce qui est vraiment élevé pour un montage audio. Cette large bande passante conduirait de façon quasi-certaine à une entrée en oscillation non désirée si le gain était un peu plus important, mais là ça passe encore. Il va de soi que dans un montage plus "sérieux", on limiterait le haut de la bande passante à quelques dizaines de kHz, par exemple en ajoutant un condensateur de quelques dizaines ou centaines de pF en parallèle sur la résistance R1 et donc entre base et collecteur du transistor Q1. Mais rappelez-vous, ici nous n'avons que 5 composants et ça fonctionne...
Niveau (amplitude)
L'amplitude du signal audio de sortie ne peut pas atteindre des sommets, à cause de la faible tension d'alimentation de 1,5 V. Pour éviter la saturation (déterioration importante) du signal amplifié, le signal d'entrée devra rester dans la plage de quelques mV. C'est heureusement le type de niveau que l'on retrouve en sortie de beaucoup de microphones grand public. Ce qui tombe drôlement bien, n'est-ce pas ? A titre d'info, un signal d'entrée de 20 mV se traduira en sortie par un signal d'environ 400 mV déjà un peu distordu (mais on s'approche du niveau ligne).
Alimentation
Ce préampli est conçu pour travailler avec une faible tension de 1,5 V, mais il supporte sans problème une tension supérieure, de 3,3 V ou 5 V par exemple. Il est donc "compatible" avec un montage de type "TTL" (portes logiques ou microcontrôleur). Au besoin, vous pouvez augmenter un peu la valeur de la résistance R2 (par exemple 5,6 kO) mais ce n'est pas obligatoire. A noter que sous 5 V, le gain de ce préampli grimpe à 40 dB (x100).
Ca ne fonctionne pas du tout ?
- Première chose à vérifier, le branchement du transistor. N'avez-vous pas interverti deux pattes (ou plus) entre elles ?
- Si le montage est réalisé en l'air, c'est à dire sans circuit imprimé (c'est tentant, avec si peu de composants), assurez-vous de l'absence de court-circuits. Le boîtier du transistor, s'il est metallique, est très probablement relié au Collecteur...
- La tension continue sur la Base du transistor (point commun R1 / C1) doit être de l'ordre de 0,6 V à 0,7 V par rapport à la masse.
- La tension continue sur le Collecteur du transistor (point commun R1 / R2) doit être de l'ordre de 0,9 V à 1,0 V par rapport à la masse.
- Etes-vous certain que le micro fonctionne bien (l'avez-vous essayé ailleurs) ?
Si tout ceci est bon, il va peut-être falloir mettre en cause le bon fonctionnement du transistor, et en essayer un autre.
Amélioration possible de ce schéma
Il est possible d'augmenter un peu l'alimentation pour permettre une plus grande dynamique, et d'insérer une résistance de faible valeur, disons de 22 à 100 ohms, entre l'émetteur du transistor et la masse, plutôt que de relier directement l'emetteur à la masse. Cette résistance provoquera une contre-réaction qui sera bénéfique aux caractéristiques globales (sonorité) et à la stabilité thermique (moins de dérive en fonction de la température). Dans le même esprit d'amélioration, il est possible d'ajouter un condensateur de faible valeur, de l'ordre de 33 pF à 100 pF, entre la base et le collecteur du transistor, c'est à dire en parallèle sur la resistance R1. Ce condensateur préviendra tout accrochage (oscillation) parasite, en limitant volontairement la largeur de la bande passante. Si l'alimentation ne provient pas d'une pile mais d'une alimentation secteur, vous aurez avantage à ajouter un découplage en série avec l'alimentation à l'aide d'une résistance et d'un condensateur montés en réseau passe-bas (filtre RC). Un schéma qui tient compte de toutes ces remarques, est présenté à la page Préampli micro 002.
Retour expériences
Un petit retour bien sympathique de Christian P., qui a réalisé ce préampli dans le cadre d'une rénovation d'un ancien microphone :
Commentaire de Christian :
J'ai fait ce petit montage sur un support DIL 28 broches, j'avais besoin d'un ampli pour booster le micro qui provient d'un magnétophone à fil Webster Chicago à tubes des années 40, le cristal de ce micro était HS. Je l'ai donc refabriqué à partir d'une lamelle piézo-électrique prowave sensor mais la sensibilité qui atteint plusieurs dizaines de mV n'atteint pas celle de l'original et je cherche toujours a réaliser le même chose que nos aïeux à l'aide d'une lamelle en verre de quartz par exemple. Il me fallait donc un ampli tout simple, et grâce à ton site j'ai pu le réaliser et je t'en remercie. J'ai suivi tes conseils, augmenté la résistance R1 entre le base et le collecteur de mon BC547A qui est passé à 570 kO pour avoir plus de gain, ensuite j'ai inséré une résistance de 22 Ohms entre l'émetteur et la masse, et pour limiter la bande passante j'ai mis une capacité de 270 pF en // sur R1. Ce montage n'est peut être pas adapté aux micros piézo-électrique à cristal mais il fonctionne super bien et le son vaut un microphone à électret. Avec le blindage de la pile je n'ai aucun ronflement, les bornes d'origine de la pile servent à charger l'accumulateur de 1,3 V / 300 mA intégré. Il ne manque qu'une chose, c'est un micro-interrupteur pour couper l'alimentation (manque de place), mais comme le préampli ne consomme que 0,35 mA, il y a de quoi tenir un moment.
Merci pour les photos et ce retour. Et félicitations pour ce joli travail !
Circuit(s) imprimé(s)
Deux versions proposées : un circuit imprimé standard et un sur plaque d'expérimentation à bandes.
Version standard
Rien à dire de spécial, on constate qu'il ne faut pas beaucoup de matière pour faire tenir tous les composants.
Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Version sur plaque à bandes
Pensez bien à couper les bandes aux trois endroits indiqués sur la vue côté cuivre : une coupure sous R2, une sous C1 et une sous C2.
Plaque d'essai - Vue côté composants
Plaque d'essai - Vue côté cuivre
Plaque d'essai - Vue côté cuivre avec composants en transparence
Historique
08/06/2014
- Ajout retours et photos de Christian P.
20/11/2011
- Ajout typon (circuit imprimé standard).