Préampli V-FET 2SK79 à sortie sur transformateurs

[Julien591]

Bonjour à tous,

Une petite présentation pour commencer. Je m’appelle Julien, je suis ingénieur en électronique, sorti d’école en 2016, et également diplômé du conservatoire de musique de Lille. Je compose de la musique orchestrale.

Depuis une quinzaine d’années, je fais de l’électronique par passion, et je voulais partager avec vous mon projet de préampli à base de Sony 2SK79. Le montage stéréo est maintenant terminé.

L’idée est de garder un circuit très simple :

Alps RK50 → Sony 2SK79 → transformateur de sortie Monolith

Chaque canal utilise un seul 2SK79, monté en source commune, en single-ended, et chargé par un transformateur nanocristallin réalisé sur mesure par Monolith Magnetics. Il n’y a pas de contre-réaction globale ni de condensateur de liaison en sortie. L’ensemble fonctionne sur une batterie LiFePO4 de 16 cellules.

Le volume est réglé par un Alps RK50 de 10 kΩ. La polarisation du 2SK79 est assurée par trois diodes SiC, sans résistance de source ni condensateur de découplage à cet endroit.

Schéma de principe

Un canal audio est représenté ; le canal droit est identique et utilise la seconde piste du RK50. Les deux filtres d’alimentation sont dessinés en haut.

   

Profil de distorsion des deux 2SK79 appairés

Voici le profil de distorsion de mes deux 2SK79 appairés, le n°15 en bleu et le n°16 en orange. Ils ont été comparés dans le préampli à 1 kHz, au même niveau d’entrée (−31 dBFS), pour environ 0,8 V RMS en sortie.

   

H2 domine nettement sur les deux canaux, avec H3 beaucoup plus basse. Le spectre présenté est calculé après correction du résidu de la RME Babyface Pro, mesuré en boucle (loopback). H4 est proche de la limite de mesure ; H5 à H9 ne sont pas identifiables de façon fiable avec cette configuration.

Sur le premier prototype, j’avais mesuré environ 21 dB de gain et une réponse dans ±0,2 dB de 20 Hz à 20 kHz.

Ce que je recherche à l’écoute, c’est surtout le naturel des voix et des instruments, les nuances, et cette sensation que les musiciens sont présents dans la pièce.

Le 2 novembre, je vais l’amener chez un audiophile parisien qui possède un système exceptionnel : SET de 845, préampli ECC32 à transformateurs Hashimoto, DAC Le Pacific et Supravox à excitation. Ce sera une bonne occasion d’entendre les qualités et les limites du montage.

Voici deux photos de la construction. Les essais et les mesures complémentaires sont détaillés dans mon fil sur DIYaudio.





Au plaisir d’en discuter avec vous !

Julien

[nicolasd]

Bonjour à tous,

Une petite présentation pour commencer. Je m’appelle Julien, je suis ingénieur en électronique, sorti d’école en 2016, et également diplômé du conservatoire de musique de Lille. Je compose de la musique orchestrale.

Depuis une quinzaine d’années, je fais de l’électronique par passion, et je voulais partager avec vous mon projet de préampli à base de Sony 2SK79. Le montage stéréo est maintenant terminé.

L’idée est de garder un circuit très simple :

Alps RK50 → Sony 2SK79 → transformateur de sortie Monolith

Chaque canal utilise un seul 2SK79, monté en source commune, en single-ended, et chargé par un transformateur nanocristallin réalisé sur mesure par Monolith Magnetics. Il n’y a pas de contre-réaction globale ni de condensateur de liaison en sortie. L’ensemble fonctionne sur une batterie LiFePO4 de 16 cellules.

Le volume est réglé par un Alps RK50 de 10 kΩ. La polarisation du 2SK79 est assurée par trois diodes SiC, sans résistance de source ni condensateur de découplage à cet endroit.

Schéma de principe

Un canal audio est représenté ; le canal droit est identique et utilise la seconde piste du RK50. Les deux filtres d’alimentation sont dessinés en haut.

Le profil de distorsion est surtout dominé par H2, avec H3 nettement plus basse. Sur le premier prototype, j’avais mesuré environ 21 dB de gain et une réponse dans ±0,2 dB de 20 Hz à 20 kHz.

Ce que je recherche à l’écoute, c’est surtout le naturel des voix et des instruments, les nuances, et cette sensation que les musiciens sont présents dans la pièce.

Le 2 novembre, je vais l’amener chez un audiophile parisien qui possède un système exceptionnel : SET de 845, préampli ECC32 à transformateurs Hashimoto, DAC Le Pacific et Supravox à excitation. Ce sera une bonne occasion d’entendre les qualités et les limites du montage.

Voici deux photos de la construction. Les essais et les mesures complémentaires sont détaillés dans mon fil sur DIYaudio.

Au plaisir d’en discuter avec vous !

Julien

Salut Julien,

Bienvenue ici ...
Préampli minimum c'est toujours tentant ! ... mais le RK50, ça douille un peu ! ... à quand une battle avec le préampli GF ?

[6336A]

Bonjour Julien

rien à dire ou plutôt à redire sur ton schéma... sinon d'ajouter une résistance de faible valeur (47 à 100 ohm max) au plus près de la gate du 2SK79. Puisque tu es gégène en électronique, tu comprends facilement pourquoi. 
J'ai suivi sur diyaudio ton intervention, et lire ceci de la part d'un jeune électronicien fait beaucoup de bien... traduction : 

Pour un préamplificateur à zéro rétroaction à un seul étage avec un chemin de signal aussi court, je trouve ces résultats assez exceptionnels. Le spectre de distorsion reste majoritairement dominé par les secondes-harmoniques, avec très peu de contenu d'ordre supérieur à des niveaux d'écoute normaux.

P.S. Sans indiscrétion, tu es passé par l'insa, supelec ou autre ?

[Julien591]

Bonjour Nicolas, bonjour 6336A,

Merci à vous deux pour l’accueil et vos retours !

Nicolas, oui, un préampli minimaliste me tentait beaucoup. Avec ses courbes caractéristiques proches de celles d’une triode, le 2SK79 se prêtait bien à cette idée : un seul étage chargé par un transformateur, dans l’esprit des montages à triode les plus simples.

L’autre intérêt, c’est de faire fonctionner le montage autour de 50 V. J’utilise une batterie LiFePO4 de 16 cellules, soit 51,2 V nominaux, avec un long plateau de décharge. J’arrive à environ 100 heures d’autonomie avec un petit cube d’environ 7 cm de côté. C’est royal à l’usage, et je trouvais cette association intéressante et différente des préamplis ligne à tubes à sortie sur transfo.

Pour le RK50, oui, il n’est pas donné ! Une écoute comparative avec le GF serait intéressante, si jamais il y a un meeting chez un possesseur d'un GF, c'est avec plaisir que je ramènerai ce petit préamplificateur. 

6336A, merci pour la remarque sur la résistance d’arrêt de grille. Je ne l’avais effectivement pas prévue sur le PCB. Le RK50 est à environ 3 cm du 2SK79 et je n’ai pas observé d’oscillation pour l’instant. Mais c'est vrai que cette liaison courte ne garantit pas à elle seule la stabilité en HF..  

Et oui, un chemin de signal aussi court, c’est aussi satisfaisant pour l’esprit : un schéma simple, lisible, qui fonctionne bien 

Pour l’école, je suis passé par l’ISEN à Lille. Je suis Lillois d’origine, mais je vis aujourd’hui à Vincennes. Il y avait un fort contenu en électronique, analogique comme numérique. J’ai l’impression que l’informatique prend de plus en plus de place maintenant… alors que ce n’est vraiment pas ma tasse de thé !

Julien

[gillesni]

Bienvenu Julien,
Bien intéressant, ton montage!
Espérons que tu puisses nous le faire découvrir à l'occasion d'une nouvelle réunion de Melaudia...

[6336A]

J’ai l’impression que l’informatique prend de plus en plus de place maintenant… alors que ce n’est vraiment pas ma tasse de thé ! 

Ce n'est pas la mienne non plus, mais que veux-tu... 
En tout cas, c'est sympa de voir autre chose qu'un 5532.

[6336A]

Je vois une chose qui pourrait être discutée. La manière de polariser :
Ton point de fonctionnement doit se situer à peu près comme ici vu ta tension d'alim :

   

Si tu essayais en virant les diodes (source à la masse) et en inserrant tout simplement une pile de 1,5V en série (entre le curseur et la gate) ? Facile, pas cher, et peut rapporter gros...

[Julien591]

Merci pour la suggestion ! Je n’avais effectivement pas envisagé cette option. L’idée de mettre la source directement à la masse et de supprimer les trois SiC est intéressante. (même alléchante   )

Mon interrogation porte surtout sur la fiabilité à long terme. Avec une pile en série entre le curseur et la grille, un mauvais contact du support pourrait laisser la grille flottante. Et si la pile perd progressivement sa tension, la polarisation devient moins négative, donc le courant de repos peut augmenter et éventuellement dépasser la dissipation admissible du 2SK79.

Même si la pile est très peu sollicitée dans cette configuration, j’aimerais éviter qu’un défaut de contact ou son vieillissement puisse mettre le transistor en danger.

[6336A]

En principe, placée sans un support avec 2 fils ça ne risque pas grand chose, mais c'est un risque à courir... ou pas, à toi de voir, les 2SK79 sont rares... ET CHERS.
Il te faudra effectuer une surveillance régulière.
Tu peux encore porter la gate à +1,5V avec un pont résistif pris sur l'alim, mais il te faudra un condo en entrée. Bof bof...
Sinon, il y a la solution d'une alimentation négative avec une autre petite batterie, et une source de courant avec un autre fet monté en diode.
Mais la 1ere solution est celle qui subjectivement apporte le plus.

[jacquese]

Bonsoir Julien,

Bienvenue et bravo pour ton montage simple et efficace.
Une suggestion si tu fais une V2 : étant donné la simplicité, pourquoi pas un montage en l'air ? Je trouve que ce type de montage s'y prête bien.

Jacques