Le NAP 250 de chez Naim première version est un amplificateur de classe A/B sortis vers 1978.
Il a un circuit d'amplification d'une conception donc ancienne utilisant une seule paire de transistor de sortie NPN (paire dite pseudo-complémentaire) la faute au PNP de l'époque qui était moins performants.
Sa qualité et sa spécificité tient surtout à l'ajout d'une régulation de son alimentation évoluée disposant des mêmes transistors de sortie et donc capable de délivrer la puissance nécessaire. Cette dernière électronique étant aussi importante en terme de composants que l'amplificateur lui-même.
Je présente ici ma dernière version. L'intérêt est que j'ai compris et résolu certains problèmes afin d'effectuer une véritable copie dans les règles, ainsi vous trouverez toutes les informations nécessaires si il vous venez l'envie de faire votre propre clone qui soit bien réglé, bien stable et
disposant de la meilleure qualité audio possible.
Dans mes deux premières versions (que j'ai upgradées depuis lors) j'avais commis des erreurs que je n'avais pas pu voir par faute de matériel de mesure adéquat en particulier je ne disposais pas d'un générateur BF et j'utilisais un simple PC pour générer le signal de test mais avec de fortes limitations en fréquence et amplitude.
Beaucoup de copies ont été faites de cet amplificateur notamment chinoises. A noter que celles-ci ne respectent pas certains principes que je vais exposer ici en plus de ne pas forcément respecter ni le schéma originel et encore moins les références de transistors quand ce ne sont pas des contrefaçons.
Au final la très large majorité des clones de cet amplificateur sont loin d'atteindre les qualités de l'original.
Voici résumé les points importants:
Premièrement le réglage de la compensation de phase de l'amplificateur (point le plus complexe):
le circuit possède trois circuits RC dont les valeurs sont à régler avec précision afin d'obtenir la meilleure marge de phase (stabilités de l'amplificateur) ainsi que le taux de THD le plus bas. Ces valeurs dépendent des composants utilisés en particulier des transistors de l'étage de sortie
mais également du routage lui-même effectué sur le PCB.
il est plus ou moins difficile selon la linéarité des transistors de sortie, plus ils sont linéaires plus ce sera aisé.
Il faut donc régler l'amplificateur pour chaque design crées.
On commencera par remplacer les résistances des deux circuits RC des rails positifs et négatifs (R26 27 29 30 sur mon schéma) par des résistances variables de 2000 ohms. On règle à froid avant le premier démarrage ces résistances sur les valeurs de base R26 470 ohms R27 150 ohms R29 680 ohms et R30 390ohms)
On place une charge en sortie de l'amplificateur par exemple 8 ohms (la valeur n'influence pas le réglage).
On entre un signal carré de fréquence élevée (10Khz ou 20Khz) et ceci sur toute la gamme de puissance (voltage d'entrée de 50mv à 1,8 volts voir 2 volts maximum) avec un GBF. Ce signal est visualisé sur un oscilloscope (je pense qu'on le voit mieux sur un analogique)
Le signal mesuré en sortie sur la charge ave un oscilloscope permet de voir apparaitre une distorsion sur le rail négatif en particulier.
voici quelque exemples
Ensuite on fait varier à l'aide d'un tournevis plastique (non conducteur) les valeurs des résistances on procède pas essai sur chaque résistance pour tester lesquelles améliorent le plus les choses (ceci permet d'identifier les résistances permettant de régler la compensation surtout en basse puissance). Puis on monte en puissance le signal jusqu'à voir réapparaître la distorsion (300 mvolts par exemple), là on reprends le réglage. On monte la puissance voir jusqu'où on peut monter (en général on sera vers les 1 volts) on règle de nouveau.
Puis on reprends en descendant la puissance de nouveau vers 100 mvolts et là on verra sûrement réapparaitre la distorsion... il faudra reprendre le réglage de nouveau par palier de puissance puis redescendre pour vérifier que la distorsion ne réapparaît pas.
voici à quoi cela ressemble une fois réglé :
En procédant ainsi par tests successifs on arrivera à un réglage donnant la plus faible THD possible sur toute la gamme de puissance jusqu'à typiquement 1,8 Volts à 2 volts.
Quand on a obtenu cela l'ampli est viable et la référence des transistors utilisée est adaptée au circuit. Mais on peut aller plus loin dans le réglage.
On peut obtenir différentes combinaisons de valeurs aboutissant à la même THD.
Une fois qu'on a obtenu deux voir trois combinaisons différentes aboutissant à la même THD on peut les départager afin d'utiliser la meilleure selon deux critères:
-celle permettant de monter la puissance la plus élevée sans THD visible
-celle montrant la meilleure stabilité sur charge capacitive
Le test de la stabilité sur charge capacitive se fait de la façon suivante:
on mesure un signal carré de 10Khz de 100mv sur une charge de 8Ohms sur laquelle on branche en parallèle un condensateur de 1 uF.
on verra alors apparaître une oscillation. La meilleure combinaison de valeur des circuits RC sera celle montrant l'oscillation la moins importante.
exemples en premier une combinaison moins stable et sur la seconde photo la meilleur combinaison retenue:
Voici le point le plus complexe élucidé, je n'ai personnellement pas eu à modifier la valeur du circuit RC positionné sur le signal (R5 ne pas modifier R4) afin d'obtenir des résultats satisfaisant mais il est tout à fait possible de tester cette valeur là aussi.
Deuxièmement la validité des schémas originels et des références utilisées:
C'est avec beaucoup de travail de recoupement et de photos des amplificateurs Naim originaux que j'ai pu valider et corriger les schémas, ceux que je fournis n'ont en principe aucune erreurs.
L'amplificateur est anciens certaines références n'existent plus j'ai testé et validé certaines références tout est noté sur mes schémas mais pour résumer :
Les BC239C sont remplacés par des BC550C
Le ZTX 384(ou108) est remplacé par un 2N2222A
Les transistors de sorties viables sont les MJ15003, les MJ15024, les 2N6341 et les BUV22 (les BDY58 n'existent plus)
Le 2N6341 s'est révélé pas très linéaire et donc difficile à régler en compensation de phase
Le BUV22 est de loin celui donnant le meilleur résultat en terme de stabilité, il donne également un très bon résultat audio et c'est la référence que je conseillerais en T0-3.
Il existe plein d'autres références moins coûteuses et sûrement viables dans des boitiers plastiques mais je ne les ai pas testé. Par exemple le MJL3281A.
Les transistors drivers doivent rester les MJE243/253 d'origine en particulier sur la carte de régulation.
je n'ai pas testé d'autre références sur la carte d'amplification.
