Nettoyage sur Marshall 8040 + réfection et analyse circuit

Nettoyage sur Marshall 8040 + réfection et analyse circuit
Changement des condensateurs tampons alimentations
Symptôme : ronflement de temps en temps, craquements sur les entrées jack 6,5.
Potentiomètres en face avant donnant des signes de craquements lors de leurs courses.
Puissance amplificateurs : 40 watts sur 4 ohms (amplificateur plutôt réservé au mode studio)
Un Bouton poussoir
Présentation globale à enclenchement
marche arrêt pour la
commutation
normal /boost
Une entrée jack 6,5 mm
commune à :
-l’amplificateur normal
-l’amplificateur boost qui
peut donner de
l’overdrive ou de la
distorsion suivant les
réglages
Une partie
amplificateur
normale avec
gain et correction
de tonalité graves,
médium, aigu
Un potentiomètre master
réverb qui est commun à
l’amplification normale et
l’amplification boost
Une sortie préampli pour
se raccorder à un autre
amplificateur ou à un
processeur d’effet
Une entrée directement
venant d’un préampli ou
d’un processeur d’effet
shuntant la pré amplification
normale et la boost avec
possibilité d’avoir la
réverbération
Une partie
amplificateur boost
overdrive /distorsion
avec gain, contour
du signal, et
correction tonalité
grave et aigue et
enfin un volume
Une entrée pédale de
commutation permettant
de passer
automatiquement entre
normal et boost
Une sortie line out en
sortie de l’amplificateur
de puissance TDA 1514
pour un appareil
d’enregistrement ou un
amplificateur de mixage
de puissance
Note : le bouton poussoir à enclenchement marche arrêt pour la commutation normal/ boost
ainsi que la pédale de commutation automatique normal/boost ont exactement le même
rôle. D’après le schéma électronique, il faut se mettre en mode boost avec le bouton
poussoir pour utiliser la pédale en commutation
Schéma synoptique
Par le biais de la commutation
Un et un seul signal arrive :
soit le normal, soit le boost
Entrée
Amplification en
tension de 10
environ(TL072) :
20log (10)= 20dB
Entrée retour
préampli ou
processeur
Chaine d’amplification
normale avec commutation
(boost/normale) et réglages
tonalité
Chaine d’amplification boost overdrive/distortion):
avec commutation (normale/boost) et réglage gain,
contour du signal, correction tonalité graves aigues ;
et réglage volume
Amplification du
signal direct ou
venant d’un
préampli autre ou
processeur d’effet
Sortie
préampli
out
Commande pédale
commutation(switch)
Point de
sommation
(ajout des 2
signaux)
Amplification réverbération avec réglage volume
(signal retardé par unité de réverbération)
Amplification de puissance avec TDA1514, sortie
RMS (Root Mean Square) de 40 watt sur 4 ohms
ou 20 watt sous 8hms
Sortie line out , adjonction de
composants pour une
conformité sortie ligne
La chaine d’amplification normale
IC3A : ½ AOP TLO72 monté en amplificateur non
inverseur, le signal arrive à travers le CdC(a) C22
(1) sur l’entrée plus .L’impédance d’entrée est de
1M fixé par R29(2). L’amplification est constitué
de R30 (3) et R28(4) et n’est active que pour les
signaux variables grâce à C23(5).Le condensateur
C24 en // à R30 assure une fréquence de coupure
haute (6).
Cet amplificateur sert pour le mode normal ou le
mode boost
(1)
(10)
(9)
(3)
(7)
(2)
(5)
(4)
(8)
(6)
L’encadré en pointillé orange (12)
représente le correcteur de
tonalité grave, médium, aigu dont
les 3 potentiomètres VR2, VR3 et
VR4 en combinaison avec les
condensateurs et résistances
périphériques vont avoir les rôles
respectifs d’augmenter ou de
diminuer certaines bandes de
fréquences (b)
(12)
IC3B : ½ AOP TLO72 monté en
amplificateur inverseur, le signal
arrive à travers le CdC* C25 (7) et
C1(8).
La résistance R1 (9) et VR1 (10)
fixe le gain en alternatif à 2.9 maxi
et à 0.035 mini par la course de
VR1. Il est rappelé que
l’amplification continue est nulle
et est bloquée par C1 et par
C25.Le condensateur C26 (11)
coupe la Fréquence haute(HF)
(17)
(16)
Etage de
réverbération
(11)
(15) (13)(18)
(14)
IC4A :5201 qui est un ampli
opérationnel commandé par
tension appliquée sur sa broche
1 donnera un gain de 2.5 du
signal sur sa broche 5 par le ratio
R40(13)/R32 (14)= 10/3.9 =2.5 .
L’impédance d’entrée du
montage est fixée à 470K par R3
(15) et le condensateur C6 de
10nF CdC (a)assure le passage de
la composante alternative en
bloquant la composante
continue (15)
(19)
Le signal sortant d’IC4 via C27 (17) et
R25 (18) a deux possibilités : il est
présent pour
-Soit continuer vers l’étage de
réverbération
-soit d’aller vers l’étage de
réverbération et la sortie pre out
Il est à noter que le point masse de
pre out est reliée à la masse par R26
(19)
Note : a) CdC : veut dire condensateur de couplage CdD : veut dire condensateur de découplage
b) il n’est pas donner le descriptif détaillé des correcteurs de tonalité
La chaine d’amplification Boost :
Le signal est récupéré sur la sortie de IC3A dans le début de la boucle de réaction à la hauteur de C34 = 220nF (20) et
de R35 = 10k(21)
Le premier étage d’amplification IC1Bn’est pas maitrisé au niveau de l’amplification pour avoir ce phénomène de
distorsion. L’entrée se fait par C35 CdC (22), la résistance de 22 K (23) sert de résistance de charge au signal et
d’impédance d’entrée .
Le gain est donné par VR5 (24)et R11 (25)en ratio VR5/R11, il est puissant et plus le gain sera important, plus la
distorsion sera présente car les diodes LED (26) montées tête bêche limitent le signal à 1.2V et de ce fait écrêtent les
alternances positives et négatives du signal .Vous remarquerez que cet amplificateur IC1A à sa broche 1reliée à la
commande switch normal/boost
Le condensateur C6 de 220pf (27) placé entre le point intermédiaire de VR5 et la sortie de l’ampli op sert à corriger
certaines fréquences .Il en est de même pour la paire C8=22nF(28) et R12 = 10K (29)
Mise à la masse de l’étage
de sortie en cas d’absence
d’insertion fiche jack sur
l’entrée input
(20)
(21)
(22)
(26)
(24)
(35)
(27)
(29)
(28)
(25)
HT venant de l’alimentation stabilisée
(31)
(23)
anode
grille
cathode
(30)
(33)
(34)
(37)
(36)
(38)
(32)
(39)
Ligne de commande switch normal/boost
L’ampli op IC1A (30)est monté en suiveur de tension, s’il est actif, IC1B est inactif et vice et versa (commande switch
normal/boost ).Il récupère une fuite signal venant de IC1B lorsque celui-ci est inactif pour le dirigé vers la Ecc83 double
triode en lampe.Dans l’étage d’amplification suivant, Le premier montage triode ECC83 est monté en cathode commune,
le signal amplifié et distordu sera récupérable sur l’anode (plaque). La polarisation de la grille se réalise par les deux
résistances R33 = 1.5K (31) et R51 = 1Mohm(32). Il faut rendre la cathode en tension positive par rapport à la grille , cela
est réalisé par R52 = 1.5K (33).Il est à noter encore un écrêtage signal venant sur la grille par les diodes de puissance
1n4007 montées tête bêche (34)qui vont distordre le signal si celui-ci dépasse leurs tensions de seuil de 0.4Volts .
le signal amplifié et écrêté est présent sur la résistance R53= 100K(35).Il rentre dans la grille de la deuxième triode monté
en anode commune .Cet étage n’apporte pas de gain signal mais apporte une amplification courant nécessaire la structure
suivante, le correcteur de tonalité grave aigu est passif et est gourmand en courant afin de fonctionner
correctement.(encadré orange).Les potentiomètres VR7(basses) (36)et VR8 (aigues ) (37)associés aux composants
périphériques assurent les corrections nécessaires .La ECC83 nécessite une HT filtré (300Volts environ) pour fonctionner.
Cette particularité sera vue avec l’étude de l’alimentation stabilisée. L’étage suivant IC2A = Tl 072 est monté en suiveur de
tension (pas d’amplification ) mais du courant en sortie car il attaque un réseau de résistances et condensateurs passifs qui
nécessite du courant pour fonctionner .Ce réseau est un contrôle de contour de signal : il est piloté par VR6(38), il influe
sur les fréquences du spectre de la guitare situées juste au dela de la fondamentale de la note la plus aigue(1 à 1.2Khz) en
permettant de les atténuer , donnant un son plus « creusé » ou de les augmenter , donnant un son plus « médium »
.(encadré orange). De ces réglages ressort un potentiomètre de volume VR6 (39) qui va envoyer le signal vers IC4B AOP
commandé par le switch normal/boost via ces composants périphériques qui n’amplifie pas car il est monté en suiveur de
tension . Un point intéressant est la mise à la masse de cet entrée étage en absence d’insertion fiche jack dans l’entrée
input.
L‘amplificateur commandé 5201
C’est un Circuit intégré englobant deux structures d’amplificateur opérationnel respectivement
appelé structure A et B. Leurs sorties sont commandées sur la broche 5
Cette ligne dessinée n’est pas
une piste de circuit imprimé,
elle se réalise dans le circuit
5201 .pour les besoins de
compréhension, elle est
représentée sur le schéma
Ce circuit intégré est donc commandé par une tension qui va être présente sur la broche 1 du CI. Les
ingénieurs de Marshall ont utilisé une commande à transistors. Nous allons d’abord analysé le
montage comme il est présenté
On voit que l’interrupteur est présenté en position boost
on. L’alimentation est de 12 volts.
La résistance R8 (40) a un double rôle , elle va servir de
résistance pull-up lorsque SW1 (41)va être commuté vers le
haut ou servir de source de courant pour alimenter la led
L1(45) via la résistance R10(42) et la base du transistor via
(46)
(40)
R9 (43)lorsque Sw1 est en positon Boost on comme
représenté sur le dessin .le transistor est utilisé en
commutation .lorsqu’il reçoit le courant de base , il
(42)
(44)
provoque un courant de collecteur qui crée une chute de
(43)
(41)
tension sur R7 (44) et R6 (46) , la tension entre R7 et R6
s’établit après un écoulement de courant venant de C7
(45)
provoquant un léger retard à la stabilisation de
l’information .
Calcul de tension switch on en position boost
9.92V
6.6V
1.2V
0.6V
0.2V
Une led rouge à l’état passant crée une tension directe de 1.2V pour cette génération de diode
implémentée sur l’ampli.
Pour calculer la chute de tension des deux résistances R10 et R8, on enlève la tension de 1.2 Volts de
12 volts et on divise par la sommes des valeurs des deux résistances puis on multiplie par la
résistance R10. (12 – 1.2 v /(R8 +R10) ) x R10 = (10.8/3000) X 1500 =5.4V
Le point de potentiel est égale à la somme de la tension diode plus celle de la tension sur R10 = 1.2V
+ 5 .4 Volts =6.6 volts
La tension base collecteur d’un transistor silicium en état de conduction est de 0.6 Volts, ce qui
implique que sur la résistance R9 nous aurons un courant de (6.6 volts -0.6volts) /R9 =600uA
Un transistor en commande saturée de commutation présente une tension collecteur émetteur de
0.2 volts. Le courant dans R7 et R6 sera donc : (12 – 0,2) /R7+R6 = 11.8 / 47000 +10000 =207uA
Ces 207uA chute une tension sur R7 de 200uA X 47000 =9.72 volts que l’on ajoute aux 0.2 volts de
collecteur émetteur saturé, cela donne 9.92 Volts.
Ces 9.92 volts apparaissent avec un temps de retard dû à la décharge de C7 dans R7 et le transistor
MPSA13. Il correspond à une tension à vide en l’absence de charge mais le 5201 a une résistance de
tirage de 10Kohms interne qui commande un générateur de courant .Il va sans dire que cette tension
subira de légères variations en fonction de cette charge.
Calcul de tension switch Off en position normal
La position de SW1 met le point
de jonction entre R8 et R10 à 0V.
12 volts
0 volt
Boost
sur Off
Cela n’alimente pas la base du
transistor MPSA13 , il n’y a
aucune chute de potentiel dans
R6 et R7 car absence de courant
de collecteur .
De ce fait la présence de la
tension d’alimentation est
présente au point R6 R7
Si on résume
Switch sur Boost ON : tension collecteur émetteur MPSA13+ UR7 = 9.92V
Switch sur Boost OFF : tension collecteur émetteur MPSA13+UR7 = 12 Volts
La fenêtre de différence est de 2 volts , je trouve cela beaucoup trop juste pour la commande switch
surtout que le datasheet du 5201 prône deux résistances de 47K .
Deux résistances de 47 KOhms où sur 12 volts
la tension entre les deux résistances serait de
6 Volts environ si on néglige la tension
collecteur émetteur saturée
L’amplification de réverbération
L’unité de réverbération commence par un
ampli-Op monté en amplificateur
inverseur TL072.Le signal arrive par le CdC
C22 de 220nf(50).L’amplification est
donnée par le ratio
R28=680k(51)/R22=47K(52) =14 environ
soit 22dB en tension.
Pourquoi cette amplification ? Le signal va
nourrir l’amplification de réverbération
aval plus le point de sommation des deux
signaux, il lui faut une amplitude
suffisante.
IC5B et IC5A est un double amplificateur opérationnel MC1458P
le premier amplificateur IC5B est monté en suiveur avec une charge
entre sa sortie et son entrée inverseuse de 4.7K (53). Cette charge se
met en parallèle sur l’unité d’entrée de réverbération afin de limiter
l’impédance d’entrée. Le signal transite par le CdC C42=10Nf(54) et
arrive sur la résistance d’impédance d’entrée de 220K R48(55).Il y a
une cellule de découplage constituée de R50 =39 Ohms(56) et C39
=22nf (57) qui favorise le passage des fréquences Hf vers la masse.
Le calcul de fréquence est :
F = 1/ (2 x3.14 x R50 x C39) = 185 Khz
(51)
(50)
Signal direct
(60) (61)
(71)
(54)
Ic5B
Ic5A
(69)
(62)
(52)
(53)
(58)
(62)
(72)
(66)
(59)
(55)
(56)
(67)
(57)
(68)
Point de
sommation
(65)
(64)
(70)
Signal
retardé
La résistance de R42 (58) de 220 K sert aussi de charge sur l’autre enroulement de l’unité de réverbération et
permet de récupérer le signal retardé. Le condensateur C37 =220nF(59) intègre légèrement le signal afin de
limiter les harmoniques liées à l’unité de réverbération. Le signal passe à travers C39 =22nF (60) et C40=22nf (61)
pour arriver sur l’entrée non inverseuse de IC5A . R43 = 220k (62) représente l’impédance d’entrée du circuit .La
contre réaction est intéressante , d’une part il y a C41 = 100nf (63) avec R49= 4.7K (64) et R46 = 4.7K (65) qui
forme une boucle de contre réaction liée à une bande de fréquence limitée sur l’entrée – inverseuse de l’AOP par
la présence de C41 et il y a dans cette boucle de réaction , un piquage d’une fraction moitié du signal (jonction
R46 R49)qui par l’intermédiaire de R44 =220 k (66) est réinjectée dans l’entrée en phase .
Encore une cellule de découplage avec R47 =3.3K (67) et C38 = 220nf (68) qui favorise le passage des fréquences
vers la masse à – 3dB à partir de
F = 1/ (2 x3.14 x R47 x C38) = 219 hz
Ah ! nous avons un ampli opérationnel qui favorise plus les fréquences basses pour la réverbération.
Enfin le signal sort de cet étage par C41 =150nF (69) pour être disponible sur le master volume de réverbération
VR10(70). Celui pique tout ou partie du signal réverbéré pour l’envoyer vers le point de sommation (addition des
signaux) constitué de R21 (71) et R24 (72)
L’amplification de puissance
Elle est construire autour d’un TDA 1514 qui a tous les paramètres de la norme HI-FI . il sort 40W sur
4 ohms. Il possède une protection thermique très poussée afin de le protéger des surintensités ou
d’un haut parleur défectueux. Quelques composants périphériques sont imposés par le Circuit
Intégré (datasheet) afin de déterminer un point de fonctionnement optimal.
(76)
(81)
(77)
(73)
+Vcc
(80)
(82)
(75)
(74)
(79)
(78)
(83)
(85)
(87)
(88)
(88)
(84)
(86)
(89) (90)
-Vcc
Il est alimenté en alimentation symétrique +Vcc /-Vcc par les broches 6(Vcc) et 4 (-Vcc) .
La broche 8 récupère le point de fonctionnement de la masse. Le signal arrive par C29 (73) sur la
broche 1 du circuit. R35(74) fixe l’impédance d’entrée à 33 KOhms et il est découplé par un
condensateur C30(75) de 47pf .R56=22Kohms (76)avec C46 (77) en parallèle alimente une diode
zener DZ3(78)de 6.2V qui est elle même en parallèle avec un condensateur C47 (79) de 100uF pour
ne pas fluctuer au niveau de sa tension de stabilisation .la tension présente sur la broche 2 et 3 est
de( –Vcc + 6.2 V).
Les composants R60 = 150Ohms(80), R61=100ohm 4W (81) et C48 = 220uF (82) sont obligatoires et
prévus dans la datasheet. La boucle de réaction broche 5 vers 9 comporte une résistance R57 =
15kohms(83), R58 = 150 ohms(84) ,C49 = 100uf(85)et R65=0.1 ohms 4 Watt (86), l’ensemble apporte
un gain pour l’alternatif de 10 par le ratio R57/R58.
Le rôle accordé à R65 : si le courant est trop important, il va créer une tension qui va diminuer le gain
engendré par R57/R58 en ajoutant le tension de gain et la tension de contre réaction de R65 inverse
à la tension de gain et en la diminuant, c’est un dispositif de régulation thermique.
La partie encadrée pointillée en orange représente la cellule passive pour une adaptation Line out .
Elle est branchée en parallèle sur le haut parleur et n’influe pas celui-ci.
Ces résistances sont R36 = 39 kohms (87), R37 = 2.2 Kohms(88) , C37 = 220nF(89), et enfin R27 = 10
ohms (90)
L’alimentation
Rien de spécial, une alimentation symétrique classique de puissance plus une alimentation
symétrique +/- 12 volts fournies par des diodes zener . un autotransformateur repique la tension
secondaire pour une HT en redressement mono alternance.
Autotransformateur
HT pour le ECC83
Pont de Graetz
Transformateur
principal
Cette partie du circuit n’existe pas sur
la carte du circuit imprimé (PCB)
Un fusible de 500ma protège l’enroulement primaire côté phase . l’enroulement secondaire est
envoyé sur le pont de Graetz pour redressement des alternances positives et négatives du secteur
C’est un redresseur double alternance donc nous sortons sur une tension lissée de 100 Hz au niveau
des condensateurs de puissances de 2200 uF /35 Volts chimiques .
Le schéma nous indique bien une tension stabilisée par zener à +/- 12 volts . la particularité est des
résistances en série sur ces zeners (Bzx 83C) de 100 ohms 3 Watt. La partie encadrée de rouge
n’existe pas .
Quelques photos des circuits
Ic3 et ses composants périphériques
Ic5 et ses composants périphériques
Autotransformateur de HT pour Ecc 83
Transformateur de puissance
Ic4 et ses composants périphériques
Tda 1514 sur son dissipateur thermique
Alimentation de puissance symétrique
Ic2 et ses composants périphériques
Pour ce qui concerne le nettoyage et le changement des condensateurs de filtrage alimentation de
puissance pour supprimer le ronronnement :
Tout à été démonté pour accéder à la tête
ampli, il a fallu démonter le haut parleur.
Sortir la tête amplificatrice de son boîtier
Sortir la carte en débranchant les cosses
du secondaire transformateur et les cosses
De l’alimentation 220 Volts
Il a fallu démonter les boutons des potentiomètres, les
interrupteurs et enlever les écrous de fixation des fiches
jack
Débrider le point de masse circuit châssis et enlever les
écrous des potentiomètres
Faire un examen des pistes et soudures de la
carte
Changer les condensateurs de filtrage de
l’alimentation
Remettre la carte à l’intérieur. Remettre la tête
ampli dans son logement.
Nettoyer l’ensemble des pistes potentiomètres, les intérieurs
de fiches jack et les intérieurs des interrupteurs et remettre
l’ensemble dans son boîtier en nettoyant la face avant ampli
Placer de la gaine thermo rétractable sur les
cosses du haut parleur et refixer celui-ci
Quelques renseignements glanés sur le NET concernant cet amplificateur :
La config est simple, pour le son, c'est un ampli assez polyvalent.
Pour les dépanneurs, quelques conseils :
Vérifier les soudures et changer les chimiques dont la qualité baisse avec les années (fuite, sèche...)
La modification simple pour le redécouvrir est de remplacer les TL072 (ampli OP) par des 5532 et là
tout de suite le son devient plus clair avec beaucoup plus de détails et de largeur.
Remplacer les condos céramiques par des polypro sur les réglages de tonalité et surtout ne pas
chauffer le PCB(circuit imprimé) comme un fou car c'est une construction un peu "cheap"de chez
Marshall.
Après tout cela vous avez un ampli très lumineux en canal clair et dynamique en saturé.
NB : Changer la 12AX7 d'origine qui n'est pas trop top, mais un 12AU7 fait aussi très bien l'affaire.
Changer aussi le condo de liaison reverb qui n'est pas top.
Ampli transistor avec préampli à lampes de 40w 1 hp type Valvestate 8040
Fabriqué dans année 90 en UK. Cela fait son charme d ailleurs.
Par contre comme beaucoup d ampli de cette gamme au bout de quelques années le signal peut
« fuir"
Effectivement plus de signal en sortie plus de son .
Remède : refaire les soudures et changer les condos de sortie, si le problème persiste ,: ponter entrée
et sortie par fiche jack ( input/output préampli)et la miracle le son revient!
En bref bon ampli avec un son clair de qualité et boost agréable pas trop saturé
en comparaison d un tout lampe y a pas photo mais c est un bon compromis rapport qualité prix .
Fabrice