Un Bipolaire surprenant ...

          Si la version originale du Quad 405 (1978) a l'élégance d'un char d'assaut russe, ses qualités de reproduction Hi-Fi font que son ramage est bien loin de ressembler à son plumage : il chante très bien. C'est le seul appareil a détenir "le prix royal de l'exploit technologique" . Et les Chinois en ont sorti un clone (à 48€ la paire ), que j'ai évidement voulu tester. Il est basé sur un circuit entièrement original à l'époque, en ce sens,  que le Quad 405 utilise un premier étage d'amplification à ampli opérationnel, en Classe A, suivi par un étage en classe B, beaucoup plus puissant, et monté avec des composants relativement courants et moyennement onéreux. Ce deuxième étage d'amplification est "contrôlé" par le premier grâce au circuit de "current dumping", qui permet une réduction réussie des problèmes de la classe B, dont la cross over distorsion et le slew rate, entre autres. Ce qui se traduit par un grand facteur d'amplification, avec un taux de distorsion très bas, fonctionnant de manière excellente en régime transitoire. Ce circuit a également l'avantage de ne nécessiter aucun réglage après montage (aucun trimmer à régler)

          J'avais un vieil ampli en MOS FET tiré d'un numéro de la revue LED (1985), qui m'a passé du courant continu et m'a détruit une JMLab... Donc comme les composants de puissance sont devenus obsolètes, ce fut la motivation pour ne garder que le boîtier, un rack 19"-2U, et l'alimentation +/- 50 volt pour y ajouter ces  deux circuits . Je n'ai pas touché à ce que j'avais fait pour la source de courant symétrique, j'y ai juste ajouté une commande de volume .

Schéma de l'alimentation et de la commande de volume :

           L'arrivée du secteur se fait par une prise tripolaire, avec bien sûr la terre reliée au rack. L'amplificateur est le seul élément à relier à la terre, si vos autres équipements ne sont pas isolés galavaniquement, afin d'éviter les bouclages de masses par les terres. La phase/neutre sont coupés par un interrupteur bipolaire, et un fusible temporisé, calibré à 150% de l'intensité absorbée, protège la suite. Un voyant néon est le reflet de la présence secteur, alors qu'un varistor (S30K250) court-circuite toutes les transitoires qui dépasseraient les 250 volts. Un gros transformateur torique (moins  rayonnant que les modèles EI) abaisse la tension sur ses deux secondaires à 35 volts. Un pont de diodes 25 ampères redresse la sortie de ses deux enroulements pour en faire une tension symétrique. Une batterie de condensateurs électrochimiques filtre énergiquement ce courant redressé et monte la valeur efficace à 35 x √2 soit environ 50 volts. J'ai assuré volontairement un copieux filtrage avec 4 x 10 000 µF, alors que le Quad du commerce n'en a qu'un seul par ligne, pour vraiment éliminer toutes ronflettes dues a l'ondulation résiduelle et pour gagner en fermeté dans les basses. Deux condensateur de 100 nF (C5-C6) sont là pour assurer la stabilité et le lissage HF.

          Le signal arrive par deux fiches BNC de bonne qualité (x2 - x3 -plaquées argent  ) et passe par un 100pF(C7-C8) pour limiter les risques d'accrochages en hautes fréquences relatifs à la sensibilité d'entrée avec les fils de puissance des sorties, qui peuvent cheminer ensemble. Du câble blindé audio nous emmène tout ça sur le point chaud d'un potentiomètre double, stéréo oblige, de 47 KOhms log pour le contrôle du volume. Tous les blindages et tresses sont à relier sur les points froids et sur la carcasse de celui-ci. On prélève les informations sur les curseurs respectifs pour les acheminer, avec un câble blindé aussi, vers les entrées de chaque platine amplificatrice. Il est impératif de connecter l'âme et la tresse sur les bornes car les masses ne sont pas identiques entre le 0 volt de l'alimentation et la masse de l'AOP d'entrée .

Le Schéma du QUAD 405 :

          Le signal audio arrive sur un LM301A dont le gain à l'amplification est limitée par C4-R6 et recevant sur son entrée négative une contre-réaction prélevée directement à la sortie de l'étage de puissance. L'alimentation symétrique de cet AOP est abaissée à +/- 15 volts par diodes zener. Sa sortie passe par un transistor d'amplification Tr2 chargé par le couple Tr1A/Tr1B pour précontraindre Tr3 à travailler en Class A . Il s'en suit une partie puissance par transistors bipolaires en boîtier TO3, Tr9 et Tr10 (MJ15024), drivés en pseudo cascade / darlington par Tr6-Tr7 (MJ15033 ). Pas de montage en push-pull de transistors complémentaires sur la sortie pour éviter la cross over distorsion, due aux effets thermiques sur les Class B, mais un montage en "dumping courant", afin d'obtenir une caractéristique de transfert linéaire. Ce dispositif comprend un premier circuit conçu pour délivrer un courant directement à une charge, en réponse au signal appliqué et proportionnellement à celui-ci. Avec reprise d'une deuxième boucle de feedback sur la sortie pour chatouiller l'émetteur de Tr2... Ce qui améliore le slew rate (temps de monté ) de l'ensemble, donc la finesse sur les signaux de fréquences élevées . Cette configuration a un autre gros avantage, c'est qu'il n'y a pas besoin de trimers pour ajuster les courants de repos et d'alignement.  Une impédance fictive est ajoutée à la sortie pour assurer le minimum de charge grâce à C12-R39.

La mise en boite :

          Tous à la perceuse, lime, scie, alésoir ... Je n'en ai pas eu besoin car mon boîtier était déjà fait, comme expliqué plus haut . Les deux circuits amplificateurs sont fixés par leur dissipateur respectif  aux flans latéraux du rack, après avoir été copieusement enduit de pâte thermique... Attention, ça chauffe ! Si vous utilisez cet ampli régulièrement à haut niveau, il est souhaitable d'y ajouter des radiateurs extérieurs ou une ventilation mécanique forcée (c'est moche ou c'est bruyant, ou les deux ! ) . Un soin particulier est à apporter au câblage de puissance : minimum du 2,5mm² pour les alimentations comme pour les sorties HP.  On évite au maximum le cheminement des fils de haut-parleurs avec les blindés d'entrées audio. Les connections sur les cartes sont faites avec des cosses Faston à sertir sur les fils souples (et a souder sur le rigide évidement )       Attention également aux bouclages de masses, qui sont sources de ronflettes. Comme expliqué plus haut, il est impératif de raccorder la tresse de blindage sur les deux entrées audio. 

Les Essais:

          Des modules amplificateurs très faciles à mettre en service, car il n'y a aucun réglage à effectuer ou potentiomètre multi-tours à ajuster. Pour le fun et effectuer quelques mesures, on peut le charger avec une résistance bobinée de 8Ohms/50W, un scope en sortie et un géné BF en entrée... On peut constater que ça tient la bande passante de 20Hz to 20kHz... avec de beaux flancs raides en signal carré. De belles sinusoïdes, même a grosse puissance, avant  d'arriver à l'écrêtage. Le rapport signal/bruit est donné à 95dB, je ne l'ai pas mesuré et il est tributaire en grande partie du filtrage de l'alimentation .

Ci-dessous le FFT de la distorsion et de la bande passante :

          C'est plus que correct pour moins de 50 Euros la paire de circuits dont voici les caractéristiques données par le constructeur:

• Puissance: 100 watts par canal sous8Ω (stéréo)
• Alimentation de +/-30 à +/-50 volts
• Réponse en fréquence: 20Hz à 20kHz
• Distorsion: 0.05%
• Impédance enceintes: 4Ω à 16Ω
• Rapport signal/bruit: 95dB
• Sensibilité d'entrée: 0.5V

A l'écoute :

          J’ai connecté une paire de JMLab, un lecteur CD LG, et lancé le SACD de Blues Company. Eh bien… c’est une excellente surprise ! Malgré mes vieilles oreilles, les aigus sont fins, limpides et clairs, le médium est bien présent, et les basses sont fermes, précises, sans écraser les attaques, ni le reste du spectre. Je n’ajouterai que deux mots : Agréablement surpris.