Mon aventure édifiante de dépannage d'un G5V3 !

[jptrol]

Bonjour les amis,

Mon frère a monté un G5V3 et me l'a fait parvenir (1000 kms en voiture) pour le guérir d'un gros buzz persistant qui le rendait inutilisable.
Premier constat à l'oreille, c'est du 100 hz qui tient vraiment à ce qu'on l'entende. Je l'ouvre et la première chose que je perçois est une somme de maladresses de câblage. Je ne trouve rapidement que 3 soudures mal faites (pont de diodes et deux autres à la masse des jacks d'entrée) , je les refais, ce qui ne résoud rien et démonte tout de suite la boucle d'effets pour écarter cette source de ronflette particulière. Pour avoir une base de départ , j'ouvre le manuel de câblage du G5V3 pour la première fois à la page du layout! Et je constate que toutes les maladresses de CABLAGE SONT DANS LE MANUEL !!!! Mon frère a suivi le manuel sans une seule erreur ! Et là je m'en veux de ne pas avoir collaboré avant à son élaboration !. Mea culpa mais j'ai une excuse : en 2006 j'ai monté mon G5V2 qui a marché tout de suite avec un son de cristal dans un silence monacal. C'est toujours mon ampli préféré. Le câblage de mon V2 n'est pas tout à fait parfait mais je l'ai fait à l'instinct en respectant toutes les règles de l'art dont je vais vous parler. Bien sûr je m'étais intéressé au V3 mais au schéma électrique seulement, pas au layout.

Les règles que j'applique :

Lorsque l'on met au point un étage amplificateur on étudie le fonctionnement en polarisation , donc en continu, et en amplification, donc en alternatif. Pour le fonctionnement en alternatif le schéma est différent et suppose que l'on a mis l'alimentation en court-circuit. Voir la théorie que j'avais faite ici et que je me propose de poursuivre :
http://tabwyp.free.fr/G5/chap1_5_theori ... sch%E9maeq
puis
http://tabwyp.free.fr/G5/Chap3_principe ... 5.html#mcc
avec une première application ici :
http://tabwyp.free.fr/G5/Chap3_cc_gain_ ... ie_G5.html

Mettre l'alimentation en court-circuit suppose que l'on a mis celle de l'étage seulement en court-circuit et pas celle de l'ampli tout entier ! Si tous les signaux alternatifs de l'ampli transitent par ce court-circuit, il peut se passer des phénomènes indésirables : cela équivaut à ajouter dans le schéma équivalent, à la place du court-circuit, un générateur BF plus au moins aléatoire, en phase ou opposition de phase avec le signal utile d'où les phénomènes d'oscillation en ultrasons, infrasons, sifflements et l'inévitable motorboating lorsque l'on monte le volume ou l'on manipule le tonestack , ce qui modifie l'impédance sur laquelle travaille ce générateur non désiré. C'est bien évidemment ce qui se passait entre autres sur l'ampli de mon frangin (oscillations ultrasoniques à 35 kHz avec potentiomètre à fond revenant dans la zone audible en manipulant le tonestack).
L'exemple le plus parlant est sur le layout la résistance R17 de 1 Mo de polarisation de la G1 de la pentode : sa masse est prise sur le 0V du préampli avec les cathodes de V1.
C'est une erreur et le motorboating + oscillations liées ont disparu lorsque j'ai connecté un fil de masse venant directement de la capa de réservoir C8 sur la cosse libre à côté de R17 et branché celle-ci dessus.
Car la règle est qu'il faut différencier les masses (0V) comme on différencie les +.

Sur le schéma les flèches à côté des capa montrent le court-circuit pour l'alternatif en même temps que le courant continu qui transite par les étages eux-mêmes bien sûr.
Ici sur le G5V3, l'erreur de départ est que la plaque d'alimentation est montée à l'envers ! La capacité réservoir C8 est au-delà des autres C9 et C10 et C10 voit passer à son pied les 85 mA de l'EL34 alors qu'il n'en a rien à faire !
Il faut bien différencier :
d'un côté le chassis/terre/blindage qui est unique
et de l'autre la masse/0 volts qu'il faut différencier suivant son utilisation comme on différencie les +. A A+ correspond donc une étoile de masses A- . A B+ correspond aussi la masse de puissance puisque ce n'est que l'alimentation de la grille écran de la pentode. A C+ correspond une étoile de masse de préampli C-. Les étoiles sont reliées entre elles en guirlande bien sûr par un seul fil de masse.
Les autres erreurs/maladresses sont que la masse/0 volts du préampli est acheminée
1 : à partir du chassis,
2 : en guirlande dans le préampli, celle-ci se terminant sur le potentiomètre de volume alors que l'on touche là la zone la plus sensible de l'ampli puisqu'elle est à haute impédance.
Ce qui me chagrine aussi c'est que l'on a confondu 0 volts et blindage en ramenant les tresses ça et là sur le 0 volts. Certes il n'y a pas de boucle de masse car on a pris soin de laisser en l'air l'une des extrémités de chaque tresse mais ces tresses sont des antennes destinées à canaliser vers le chassis les courants dûs à l'électromagnétisme et il est maladroit de les connecter en divers endroits du 0 volts.

Voici donc, avant de remonter les jacks de la boucle d'effet ce que j'ai fait pour réduire tous les bruits parasites et faire sonner l'ampli dans un silence total :

1. J'ai coupé le bus d'alimentation côté - entre les diodes de redressement et C10. J'ai raccordé les - des diodes par un fil à C8
2. Au pied de C8 j'ai constitué une étoile de masse/0 volts pour la puissance avec liens direct vers le HP,vers le pied de la résistance R19 et vers la résistance R17 que j'ai retournée vers la cosse libre à côté de la capa de couplage C6.
3. Au pied de C10 j'ai constitué une étoile de masse/0 volts avec liens directs vers :

• le 0v du potentiomètre de volume
  le 0v des cathodes de V1A et V1B + jacks d'entrée
  le Ov du potentiomètre des médiums
  le 0v de la boucle d'effets

4. J'ai relié par un seul fil le pied de C8, capa réservoir, au boulon au milieu du chassis. Sur ce boulon ne seront repris de plus que le blindage du transfo et ce que j'appelle le collecteur de blindages. Il y a donc trois liaisons au chassis, pas plus. Qu'est-ce que le collecteur de blindages ? C'est un truc aussi efficace qu'inesthétique que j'installe depuis des décennies (3 au moins) sur mes montages audio. C'est un gros fil de cuivre rigide qui part donc du chassis et va collecter toutes les tresses de blindage des divers câbles blindés laissées au préalable en l'air ! Croyez-moi, c'est l'arme qui tue ! Evidemment à l'époque où je montrais ça aux monteurs d'amplis HIFI pour lesquels ces derniers sont des oeuvres d'art, je ne remportais pas l'adhésion.
5. J'en ai profité pour remplacer le fil par du câble blindé là où le blindé est nécessaire même s'il est très court parce la liaison est à haute impédance : curseur du potentiomètre de volume vers les jacks de la boucle d'effet, curseur du potentiomètre d'aigus vers le potentiomètre de volume.

6. Il ne me restait plus qu'à remonter les jacks de la boucle d'effet. Ici il n'y a pas plusieurs parades : c'est le flux électromagnétique émis par la self de choc qui est reçu par la partie métallique des connecteurs sensibles des jacks qui sont sous haute impédance. La seule solution est d'enfermer les jacks dans une petite cage de Faraday, ce qu'ont fait, j'ai vu, pas mal d'entre nous. J'ai utilisé le même rouleau d'aluminium adhésif que pour mes guitares, en 3 couches en prenant soin de faire un large contact avec le chassis, et voilà.
Attention aussi sur les jacks de la boucle d'effets de retirer les deux fils inutiles sur les masses. Seuls les deux contacts permanents doivent être reliés au 0 volt. Avec ces fils en place on constitue deux petites boucles fermées qui peuvent servir d'antenne ! Ne pas tenter le diable.
(Je sens poindre le débat, là non ? )
Amicalement à tous

[a-wai]

Hello jp,

Post très intéresant, mais un truc m'interpelle cependant :

J'ai relié par un seul fil le pied de C8, capa réservoir, au boulon au milieu du chassis.

Dans tout ce que j'ai pu lire, il est conseillé de connecter la masse au blindage au plus près du jack d'entrée, ceci afin que les courants importants dans les masses (de puissance notamment) ne perturbent pas le 0V "absolu" qu'est le chassis, ce qui me semble avoir du sens :
- si tu connectes la masse de puissance au chassis, la masse du préamp risque alors de "subir" les courants présents dans la partie puissance (masse peu stable par rapport à la terre et donc sujette à problèmes)
- au contraire, avec la masse préamp reliée à la terre via le chassis, on garde une référence stable, qui n'est pas impactée par les forts courants circulant dans la masse puissance.
Du coup je veux bien que tu développes ton idée sur la question si tu veux bien

Je retiens l'idée du collecteur de blindage pas contre, ça parait tellement logique, mais tellement peu appliqué...

[Pote Gui]

C'est très intéressant, et ça donne une idée claire de ce vers quoi il faut tendre, merci!
Je me posais juste la question suivante : tu envoies l'étoile constituée au pied de C8 au boulon central, mais que fais-tu de l'étoile constituée au pied de C10? Je n'en trouve pas trace dans ton explication.

[jptrol]

Dans tout ce que j'ai pu lire, il est conseillé de connecter la masse au blindage au plus près du jack d'entrée, ceci afin que les courants importants dans les masses (de puissance notamment) ne perturbent pas le 0V "absolu" qu'est le chassis, ce qui me semble avoir du sens :
- si tu connectes la masse de puissance au chassis, la masse du préamp risque alors de "subir" les courants présents dans la partie puissance (masse peu stable par rapport à la terre et donc sujette à problèmes)
- au contraire, avec la masse préamp reliée à la terre via le chassis, on garde une référence stable, qui n'est pas impactée par les forts courants circulant dans la masse puissance.

Bonjour a-wai,

Excellente remarque. Moi aussi, j'avais lu ça ici et là. Malgré ces lectures je pense que tout le problème est de savoir ce que l'on attend du chassis en tant que connecté à la terre bien sûr. Est-ce la référence stable du 0V absolu dont tu parles ou plutôt, comme je le vois moi, une poubelle à parasites ? Si d'autre part l'alimentation est correctement câblée ( ce qui n'est pas le cas du G5V3) le préamp ne risque pas de "subir" les courants présents dans la partie puissance car ceux-ci retournent en principe d'où ils viennent c'est-à-dire à l'alimentation et surtout pas en transitant par le chassis.
Dans ce que j'ai lu j'ai vu tous les cas de figure, celui que j'ai retenu donc avec liaison directe du chassis près de la capa réservoir, liaison près des connecteurs d'entrée (plutôt chez les Hifiteux que les guitareux) et aussi pour les amplis plus complexes avec canal clean, canal lead, reverb et autres, une étoile de masses par entité, chaque étoile étant connectée à une étoile unique qui centralise donc les masses des différentes entités et qui est elle boulonnée au chassis! En vérité je pense que tout peut marcher si on a de la chance.

Je me méfie aussi toujours de ce que je lis. Je constate que c'est souvent mal traduit d'une langue étrangère, anglais ou néerlandais, et que les textes français sont de simples reprises de ces traductions. Les anglophones sont encore moins aidés que nous pour bien distinguer car masse se dit ground et terre earth, or ground veut d'abord dire sol, d'où la confusion facile avec la terre. En néerlandais je ne sais pas mais j'ai trouvé dans le livre de Pieter Dieleman (ELEKTOR - Théorie et Pratique des Amplis à tubes) sur ce sujet précis une joyeuse pagaille liée forcément à une erreur de traduction. Dans ce forum-ci j'ai lu une traduction de Randall Aiken où règnait une pagaille encore plus manifeste. Encore faut-il être sûr que la pagaille ne règne pas dans le texte d'origine ! Mais ça c'est une autre histoire !

C'est très intéressant, et ça donne une idée claire de ce vers quoi il faut tendre, merci!
Je me posais juste la question suivante : tu envoies l'étoile constituée au pied de C8 au boulon central, mais que fais-tu de l'étoile constituée au pied de C10? Je n'en trouve pas trace dans ton explication.

Bonjour Pote Gui,

L'étoile sur C10 n'est pas directement connectée au chassis, mais par le 0 volt puis l'étoile de C8 bien sûr. Le principe est de faire une guirlande d'étoiles avec un seul point connecté au chassis. Les étoiles les plus éloignées (sans faire d'astronomie ici ) de l'alimentation sont celles qui consomment le moins de courant.
Amicalement

[Pote Gui]

L'étoile sur C10 n'est pas directement connectée au chassis, mais par le 0 volt puis l'étoile de C8 bien sûr

Si je comprends bien tu nommes 0V/masse, le point physique où tu ramènes les divers retours électriques des diverses sections de l'ampli. Mais il n'a rien d'une référence électrique tant que tu n'a pas reliés entre eux ces divers points physiques, pour ensuite connecter une extrémité de cette guirlande au châssis. Est-ce bien cela?

De plus, j'avais lu dans un bouquin qu'il fallait prendre soin de l'équipotentialité des masses. Or, avec une guirlande, on se retrouve avec le risque de potentiels différents aux divers nœuds/étoiles de la guirlande, du fait des plus ou moins faibles courants qui circulent entre les étoiles, le long des câbles que tu utilises pour les relier entre elles. La solution proposée était de démultiplier les points de masse afin de créer un maillage au sein duquel les différences de potentiel serait négligeables, et qui permettrait de tendre à une pseudo-équipotentialité somme toute honorable. Qu'en penses-tu?

[a-wai]

En vérité je pense que tout peut marcher si on a de la chance.

C'est bien ce qui m'embête justement, si la chance n'était pas un facteur ça m'arrangerait

[Myn Donos]

Bonjour,

Perso, ce que j'ai appris, c'est que chaque étage possède son 0V, ces 0V sont reliés en un point où est relié le 0V du premier condensateur d'alimentation. Le châssis et la prise de terre EDF doivent être relié aussi en ce point, et c'est réglé.
Dans ce cas de figure, le châssis nous protège des fils qui se sauvent, et aucun parasite ne peut transiter d'un étage à l'autre.

Si on veut en plus caler un "ground lift", on relie le châssis et la terre EDF ensemble, et on intercale entre ce point et l'étoile des 0V de l'ampli le dispositif (résistances, diodes, etc etc...).

Il faut traiter, comme le dis Jptroll, le 0V comme un fil de signal, et c'est vrai que c'est facile de penser que c'est juste la terre

A bientôt!


François

[bilbo_moria]

C’est normal, ton pont de diode relié au CT du transfo d’alim ?

[jptrol]

C’est normal, ton pont de diode relié au CT du transfo d’alim ?

Tu as raison, Bilbo, je me suis trompé de modèle de transfo dans TinyCad ! Merci, j'ai corrigé !

En vérité je pense que tout peut marcher si on a de la chance.

C'est bien ce qui m'embête justement, si la chance n'était pas un facteur ça m'arrangerait

Moi, ça ne m'embête pas au contraire. Ma méthode marche à coup sûr sans facteur chance et les autres aussi si là on a de la chance à mon avis.

Si je comprends bien tu nommes 0V/masse, le point physique où tu ramènes les divers retours électriques des diverses sections de l'ampli. Mais il n'a rien d'une référence électrique tant que tu n'a pas reliés entre eux ces divers points physiques, pour ensuite connecter une extrémité de cette guirlande au châssis. Est-ce bien cela?

En fait il faut voir plus simplement : le 0 volts/masse est le - du pont de diodes qui doit bien sûr récupérer tous les retours des étages. On peut imaginer qu'il reste flottant dans un chassis fermé faisant cage de Faraday. C'est dans un souci de sécurité qu'on le relie à la terre. Accessoirement on évacue aussi les parasites par le chassis-terre.

De plus, j'avais lu dans un bouquin qu'il fallait prendre soin de l'équipotentialité des masses. Or, avec une guirlande, on se retrouve avec le risque de potentiels différents aux divers nœuds/étoiles de la guirlande, du fait des plus ou moins faibles courants qui circulent entre les étoiles, le long des câbles que tu utilises pour les relier entre elles. La solution proposée était de démultiplier les points de masse afin de créer un maillage au sein duquel les différences de potentiel serait négligeables, et qui permettrait de tendre à une pseudo-équipotentialité somme toute honorable. Qu'en penses-tu?

L équipotentialité des masses c'est surtout lorsque l'on relie plusieurs appareils comme en HIFI. Le système des étoiles en guirlande en fait permet de maîtriser les différents potentiels en canalisant les courants. Je ne comprends pas bien le soin de " démultiplier les points de masse afin de créer un maillage au sein duquel les différences de potentiel serait négligeables" , pour moi démultiplier les points de masse revient à empiler les DDP. Maintenant inutile de se faire des noeuds au cerveau , ces DDP ne sont pas non plus formidables, et le bon compromis est bien le système des étoiles reliées entre elles en...guirlande !

Amicalement