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1° Présentation générale :

Le LV 105u est un intégré hybride : préamplification par tubes et amplification de puissance par transistors MOSFET.

C'est un appareil assez exceptionnel : la conception hybride avec MOSFET en sortie est très rare, le schéma est très complexe avec de très nombreuses sources de courant, des régulations de tensions à tous les étages, etc.

L'aspect est franchement celui d'un appareil des années 80-90 (il fut produit de dec 1989 à 1993) : assez rectangulaire, nombreux réglages et voyants en façade. Son prix était de 8000 francs (soit nettement plus de 1000 euros).

Il est très difficile à dépanner, et ce sur tous les plans : fonctionnement, disponibilité des composants, accessibilité (catastrophique).

Données constructeur :

Puissance sortie (sous 8Ohms) : 70W (0,25% THD at 20Hz-20kHz)

Sensibilité : 150mV+/-15%, sauf : phono MM : 2mV+/-15% et MC : 150µV+/-15%

Bande passante : 10-100kHz +0,6-2dB

Rapport signal/bruit (entrées en CC) : 81,5dB, sauf : phono MM : 69,4dB et MC : 47,5dB

Diaphonie : 45dB

Consommation : 185W

Dimensions : 438mm x 148mm x 353mm

Poids : 11,5Kg

a) Partie mécanique :

chassis en métal électro-zingué, couvercle U fixé par vis et peint en noir. La façade est faite de plusieurs morceaux : plastique noir, bandeau transparent, ensemble principal en aluminium anodisé noir. Contre-façade électrozinguée intégrée au chassis.

La dépose de la façade est très délicate.

Double fixation des potentiomètres et commandes principales.

Bref : très solide, mais pas facile à démonter!

b) Partie électrique :

appareil très compliqué, tant sur le plan théorique que pratique :

- une carte principale avec le filtrage des alim et l'amplification en courant (transistors MOSFET) ;

- une carte commutation HP ;

- une carte préamplification (tubes et transistors bipolaires) ;

- une énorme carte phono avec 14 transistors (dont 4 JFET) et deux AOP ;

- une carte audio-vidéo (gestion monitor, etc.)

- une carte support de leds en façade ;

- une carte contrôle tonalité ;

- une carte selection sources et enregistrement

De fait on a une véritable jungle de câbles reliant tous ces éléments entre eux, ce qui ne facilite pas le démontage!

b.1) La partie phono :

Elle comporte en entrée une paire différentielle à FET, suivi d'un AOP à fort gain et dont la PB est réglée grçace à des filtres RC de façon à respecter la courbe du standar RIAA. On note qu'il est possible de choisir en façade le type de cellule (bobine ou aimant mobile), le basculement se fait grâce à un petit relais qui commute des selfs et filtres RC.

L'alimentation est extrêmement soignée (cf partie alimentation).

b.2) La partie contrôle de tonalité :

Elle est fondée sur deux AOP intégrés : un M5238 en entrée qui augmente l'amplitude du signal avant d'attaquer un NJM4558D qui lui va gérer les régales bass et aigües : le schéma est classique avec une boucle de CR variable grâce à des filtres RC dont R correspond aux potentiomètres.

L'alimentation est la même que celle qui va aux AOP de la platine phono.

b.3) La partie préamplification :

De façon stricte on devrait parler de : "carte d'amplification en tension". Le circuit est assez grâtiné, il comporte sur chaque voie un miroir de courant, trois sources de courant, une paire différentielle, une triode et un transistor buffer!

Entourés en rouge : les sources de courant.

Entourée en vert : la paire différentielle d'entrée.

Entouré en bleu : le miroir de courant.

Entourée en jaune : la seconde paire différentielle (à tube).

Entouré en violet : le transistor buffer.

Entourés en marron : les deux MOSFET de puissance.

La partie amplification en tension est réalisée par les deux paires différentielles. Le buffer permet la liaison étage tube (ref à une HT) et étage à MOSFET (ref à une BT de puissance). L'étage MOSFET constitue l'amplification en courant.

La CR est prélevée en sortie et repart direct vers la paire différentielle d'entrée.

Dans les faits la partie préamplification est montée à part sur une carte montée à la verticale derrière la façade.

b.4) La partie amplification en courant :

Réalisée par les deux MOSFET. Une CR partielle est réalisée à ce niveau. La polarisation est réalisée par un classique multiplicateur de VBE (Q7305).

L'ensemble, avec l'amplification en tension, forme un amplificateur push-pull classe AB.

b.5) Les alimentations :

Il y a 5 enroulements avec PM au secondaires sur le transfo!!

- Un enroulement pour le chauffage filament, le courant est redressé et filtré

- Un enroulement pour l'étage ampli en courant, le courant est redressé et filtré par 4 capa de 8200µF/71V.

- Un enroulement pour les relais et voyants, le courant est redressé stabilisé (avec des LM7812) et filtré.

- Un enroulement pour la haute tension : le courant est redressé, puis filtré. Au niveau de la platine de préamplification en tension on trouve tout un ensemble de stabilisation très précis à éléments discrets (ballast/zener et ampli d'erreur) avec un nouveau filtrage.

- Un enroulement pour les AOP des cartes RIAA et correction de tonalité. Là aussi la stabilisation est extrêmement poussée avec un ensemble à ballast/zéner/ampli d'erreur entièrement en éléments discrets, et un filtrage terminal!

Il est très rare de recontrer une telle quantité d'alimentation stabilisées de façon performante dans un amplificateur grand public.

En conclusion sur le plan du schéma électronique cet appareil est une réalisation de haut vol! Il est vraiment dommage que la mauvaise conception des cartes avec des erreurs concernant le refroidissement des semi-conducteurs impacte assez forement le vieillissement de cet amplificateur, on verra également que la qualité des soudures est mauvaise et que comme beaucoup d'électronique vintage il est touché par la "maladie de la colle corrosive"!

2°) Problèmes à la réception :

- abscence de son sur les deux voies en cas d'utilisation des commandes de tonalité, pas de pb avec ton out ou Cd straight ; 

- entrées phono HS ;

- craquements très importants lors de la manipulation des potentiomètres de réglage balance.

3°) Recherche des causes et dépannage :

le réglage de tonalité est du type actif : il utilise deux CI NJM4558D (double OP, grosso modo équivalent au NE5534). A l'oscilloscope le signal est présent sur l'entrée + des OP, rien en sortie. L'alimentation des deux CI est commune et à 0V...

Cette alimentation sert aussi pour la carte phono... d'où les deux entrées phono HS!

Les deux fusibles F301 et 302 sont grillés. Leur remplacement procure de nouveau un fonctionnement correct.

Reste le problème important des craquements des potentiomètres balance et surtout grave et aigus (très forts à ce niveau). Il est d'ailleurs à peu près certain que le claquage des fusibles de l'alimentation est lié à ce défaut : lors des craquements on constate un fort appel de courant en remplaçant un des deux fusibles HS par un ampèremètre.

Il faut sortir les potentiomètres, les ouvrir et les nettoyer (leur construction ne permet pas d'envoyer du produit de nettoyage sous pression à l'intérieur...

Une fois les trois potentiomètres nettoyés, les craquements ont disparus.

A l'inspection visuelle deux condensateurs sont fatigués (fuite à la base), ils seront remplacés par des neufs.

Je constate lors des essais que le pont DB1209 chauffe beaucoup (c'est lui qui alimentente les filaments des deux tubes et doit passer aux environs de 2A). De façon préventive il sera remplacé par un modèle plus puissant et doté d'un radiateur.

Les transistors ballast Q1101 et Q1102 qui régulent les lignes positive et négative de l'alimentation de la carte de préamplification chauffent également beaucoup, ils seront changés et dotés de radiateurs.

L'ensemble des condensateurs d'alimentation, soit : 4 de 8200µF / 71V, 2 de 220µF / 160V et 2 de 3300µF / 35V sera également changé.

Enfin, il y a sur cet appareil un problème de qualité des soudures (en particulier au niveau des zones qui chauffent), toutes les soudures seront donc refaites!

4°) Le dépannage en images :

Remarque : le LV103u étant identique au LV105u (sauf transfo) on pourra consuter la page : http://hifirep.jimdo.com/amplificateur-luxman-lv-103u sur ce même site pour d'autres vues et explications.

a) Vue du secteur fusibles et condensateurs de filtrage

La contre-façade.

Le compartiment lampes.

b) Vue du secteur fusibles et condensateurs de filtrage :

En vert : condensateur de filtrage tension filament à remplacer.

En rouge : condensateur de filtrage BT carte phono et correction de tonalité, à remplacer également.

En bleu : les deux portes fusibles (F301 et F302) qui alimentent les cartes phono et correction de tonalité.

En rouge : le pont de diodes (DB1209) du circuit de chauffage des tubes.

c) Réparation des potentiomètres de tonalité et balance :

Extraction délicate du circuit de commande de tonalité.

Vue rapprochée des potentiomètres.

Il est obligatoire d'ouvrir les potentiomètres : les boitiers sont faits de telle façon qu'il est impossible d'utiliser une bombe nettoyante en externe... L'opération n'est pas évidente du tout, ces potentiomètres sont très fragiles.

Le PCB vue côté pistes, indéniablement les pistes ont chauffé.

Le nouveau pont en place avec son radiateur et le condensateur de filtrage (neuf également).

e) Mise en place des radiateur sur les ballats de la carte préamplification :

Cerclés en rouge : les deux radiateurs ajoutés sur les transistors. L'orientation est assez particulière car la carte est positionnée à la verticale dans l'appareil.

Cette solution des radiateurs ajoutés ne sera finalement pas retenue : compte tenu de la relative fragilité des pistes de la carte préamplification, il est préférable de déporter les transistors ballast et de les fixer au boîtier (à côté du radiateur principal). On trouvera une illustration de cette modification dans le paragraphe 5 : un cas particulier impressionant ci dessous.

f) Remplacement des condensateurs de filtrage :

La carte principale débarrasée des quatres gros condensateurs de filtage BT principale, des deux condensateurs HT et des deux condensateurs BT aux.

Les anciens.

Les nouveaux.

Les progrès technologiques ont permis une réduction importante du volume!

La carte principale remise à neuf.

On aperçoit devant, à la verticale, la carte de préamplification.

g) Le problème des soudures :

Cet appareil a un défaut majeur de fabrication : la qualité des soudures (en particulier au niveau de la carte de préamplification) est mauvaise, surtout en conditions de températures relativement élévées.

Il faut donc impérativement refaire toutes les soudures sur les cartes!

h) Quelques vues supplémentaires :

La carte de préamplification avec cerclé en rouge les deux radiateurs additionnels.

Les transistors FET de puissance, le radiateur et la carte phono (préampli et correction RIAA).

Vue d'ensemble : à l'avant à la verticale la carte préamplification, au milieu la carte principale avec les condensateurs de filtrage et l'amplification en courant, à l'extrême droit (à côté du radiateur) à la verticale : l'énorme carte Phono.

5°) Un cas particulier (il s'agit d'un autre appareil) impressionant :

Voilà ce qui arrive si vous laissez sans arrêt le bouton "pré-heat" enfoncé :

Sur ces quatres images on voit très très bien le noircissement très important des cartes lié au dégagement de chaleur continu durant des heures et des heures! Il faut bien voir que la fonction pré-heat fonctionne en permanence et ce même si l'interrupteur principal est sur arrêt, et qu'elle concerne toute l'alimentation des tubes (et pas seulement le chauffage filament), autrement dit c'est toute la carte de préamplification qui reste sous tension!!

On est pas passé très loin de l'incendie, et tout ou presque est à changer.

Sur la dernière image :

- entourés en vert : les connecteurs (complètement cuits et cassants comme du verre)

- pointés en vert : les condensateurs micas (complètement HS également).

a) Restauration de la platine de pré-heat :

Le nouvel interrupteur, l'ancien avait son ressort cassé, du coup il était constamment enfoncé (et donc en position marche!).

La platine avec les nouveaux composants (pointés en rouge) : tout a été remplacé (cette platine est situés juste à côté des tubes, elle est soumise à pas mal de chaleur, les résistances servent à la polarisation du stabilisateurde tension des filaments, toutes étaient quasi noires! La nappe et le connecteur marqués en vert sont neufs, le connecteur d'origine (qui se fixe juste à côté du culot des tubes) était complètement cuit.

b) Réparation de la carte de préamplification :

Comme vu plus haut cette carte a énormément chauffée, les connecteurs étaient complètement HS (cassants), quasiment tous les composants qui se trouvaient sur cette carte ont été changés.

Ci-dessus : les connecteurs HS.

Ci-dessus la carte réparée avec les composants neufs. Les points verts correspondent aux éléments non changés soit parce qu'ayant bien résisté : les résistances bleues (carbone 1/2W), soit parce qu'introuvables : les paires 2SJ75 et 2SA995.

On voit bien les nouveaux connecteurs ur la gauche. A droite pointés en violet les radaiteurs aditionnels qui finalement seront supprimés (les pistes de la carte brûlée sont trop fragiles pour supporter ce poids supplémentaire), les transistors étant fixés au boîtierde l'ampli.

Tous les points verts correspondent aux composants neufs. Tous ont des caractéristiques supérieures aux composants d'origine :

- résistances 1/2W à la place des 1/4W, toutes à film métal ou oxyde métallique

- transistors ayant des puissance supérieures

- condensateurs 105°C à la place de 85°C

Toutes les résitances changées ont été montées surélevées par rapport à la carte pour améliorer la dissipation thermique.

Entourés en vert les paquets de colle spéciale électronique permettant la bonne tenue entre nappes et carte : la plus part du temps on peut souder directement les fils sur les cartes (sauf sur du métériel soumis à de fortes vibrations), le pb ici est que les pistes de l'autre côté ont énormément chauffées et tendent à se décoller, il faut donc impérativement fixer les câbles du côté composant, c'est le rôle de la colle.

Pointés en rouge les deux nappes des transistors ballasts qui seront fixés au boîtier.

Le côté cuivre de la carte... C'est pas super... mais ça tient très bien et il n'y avait pas d'autre solution : le haut de la carte a terriblement chauffé et toutes les pistes avaient tendance à se décoller, elles ont donc été noyées dans cette colle silicone (à très bonne conduction thermique) ressemblant à du joint sanitaire, de façon à prévenir tout décollage. L'aspect n'est pas terrible, mais à moins de refaire un PCB complet (!!!) c'était la seule issue.

La carte support tube avec ses condo mica neufs et les connecteurs. Là aussi il a fallu s'adapter car les connecteurs d'origine (pliés à 90°) sont introuvables : une seule solution mettre des connecteurs droits sur la carte support des fils avec prises au bout. La tenus des fils sera renforcée par application de colle entre eux et l'epoxy.

c) Réfection des câbles allant de la carte préampli à la carte principale (liaison BF entre les deux étages d'amplification) :

Les connecteurs d'origine, rien que la couleur des fils (terne) montre une surchauffe.

Partie femelle des connecteur, il faut fixer cette partie sur le câble d'origine puisque la partie mâle a été soudée sur le PCB de la carte de préamplification.

Pas 36 solutions : défaire une à une les broches et les déssertir proprement.

Dégagement et dénudage des fils contenus dans le câble d'origine.

Soudage et ressertissage des broches.

Clipsage dans le corps du connecteur et une petite gaine thermo pour que ça soit propre.

d) Mise en place de la carte réparée :

Entourés en bleu les deux collages des fils sur la carte support tube, on voit en dessous les condensateurs mica neufs (point verts). 0 gauche la carte pré-heat avec ses résistances (points verts). Sur la carte principale, tous les composants pointés en vert sont neufs (condo et régulateurs).

Juste en dessous du cercle bleu de gauche, on voit une sorte de tige argentée avec une vis au bout... Il s'agit d'une entretoise métal, elle est fixée sur la partie avant du coffret (et donc derrière la façade). Cette entretoise n'est pas d'origine, il a fallu l'installer car la carte de préamplification est normalement enfichée rigidement dans la carte de support tubes, mais comme les connecteurs coudés à 90° étaient introuvables, l'enfichage n'est plus possible (la connexion se fait de façon souple par les fils que l'on voit bien ici). Il faut donc maintenir la carte, c'est le rôle de l'entretoise.

Gros plan sur la partie connecteur de la carte de préamplification. D'origine les câbles noirs sont soudés sur des connecteurs eux-mêmes soudés à la carte, ici j'ai mis de vrais connecteurs, les deux ensembles de fils jaune, orange, vert, rouge et marron raccordent la carte de préamplification à la carte de support tube (disposées à 90° l'une par rapport à l'autre). A droite la carte pré-heat, à l'extrême droite une partie de la carte qui sert pour la sélection des haut-parleurs et la sortie casque.

En haut au niveau du coin supérieur de la carte brûlée : la vis de fixation sur l'équerre additionnelle.

L'autre extrêmité de la carte avec les deux nappes des transistors ballast d'alim déportés sur le boîtier. Cerclés en vert les point sde colle des nappes. La fixation par vis (au dessus du point de colle supérieur) est d'origine.

Pointés en bleu : les deux transistors ballasts fixés au boîtier juste à côté du radiateur principal. Pointés en violet : les deux nappe les reliant à la carte de préamplification. En fait cette carte comporte non seulement l'amplification en tension du signal BF, mais aussi l'alimentation symétrique régulée haute tension (pour les tubes), comportant quatre zéners 36V et huit transistors (dont les deux ballast : un par ligne)... La parte BF comporte quant à elle douze transistors, deux zéners, et deux tubes double triode 6CG7... et on ne compte pas les résistances et les condo...

Le tas HS : composants, en particulier les quatre condo de filtrage de l'alim de l'ampli de puissance, les parties en plastique et verre se trouvant à proximité des tubes.... tous devenus cassant comme du verre.

6°) Essais :

Essais simples avec sinus 1kHz et musique pendant 5h.

Essais à mi-puissance sur charge résistive pure 8 ohms.

Réglage du bias.

7°) Bilan :

Dépannage (très) difficile, surtout pour l'appareil dont le pré-heat était resté bloqué. Cela dit cet appareil en vaut vraiment le coup : la configuration lampes en préamplification et transistors MOSFET en puissance est très rare et mérite vraiment d'être exploitée.

Il est un peu dommage que Luxman n'ait pas utilisé de très bons composants en particulier au niveau des potentiomètres et que dissipation thermique soit aussi juste sur certains éléments.

8°) Statut :

Vingt huit exemplaires dépannés et restitués.