The Vintage Corner

SETTON - PS5500 Restauration

Rédaction Septembre 2009, mise en ligne Mai 2009

Restauration SETTON PS5500



Présentation

Ce préampli est complément naturel de l'ampli du puissance de la marque, le Setton BS-5500 déjà largement chroniqué sur TVC. Cet exemplaire a été acheté à part (sans l'amplificateur) pour 150 euros plus le port (18 euros). Le boîtier est beau sans rayure et le potentiomètre du volume est propre et silencieux. Je suis satisfait. Comme il s'agit de mon deuxième PS-5500, je me dis que je vais rénover celui-là, en gardant l’autre en référence (en septembre 2008). Au moment de la publication de l’article, en mai 2009) je l’ai échangé contre un tuner Setton TUS-600.

Avant de poursuivre la lecture de l’article, je conseille la lecture du banc d’essai de l’ensemble PS 5500 + BS 5500 de NRDS Novembre 1977 disponible sur TVC. Le Service Manual est aussi disponible sur TVC.

Le pré amplificateur Setton PS 5500 

Sorti en 1978, ce pré amplificateur est richement doté d’accessoires très représentatif de l’époque des platines vinyles et magnétophones.  Les correcteurs sont à triple réglages séparés entre voie droite et gauche. Sont présentes deux entrées phono (non MC), dont une avec sensibilité réglable associée avec un mixer entre deux entrées dont le micro, une entré microphone dynamique et deux magnétophones. Personnellement, je ne me sers plus de magnétophone et très peu de platine tourne disque. En autre cet équipement permet de traiter deux entrées phonos, deux AUX, un tuner, 2 magnétophones et une entrée micro. Il possède tous les filtres possibles pour la lecture des vinyles et le souffle des magnétophones, ainsi que trois sorties non commutables (c’est la limite à mon avis de ce modèle). Le sélecteur Mode permet de permuter droite et gauche pratique dans certaines situations, et il y a 3 mode de Mono, L+R, R, L. Ce pré ampli est une sorte de petite machine de mixage 2 voies avec possibilité de mélange.




Architecture générale

L’architecture électronique est plutôt simple : une alimentation linéaire régulée +24V/-24V construite en composants discrets, un amplificateur linéaire faible bruit, puis un deuxième suivi d’un buffer. Un buffer est ampli dont le gain en tension est de 1 mais avec un gain en courant supérieur à 1 et propose en général une impédance de sortie faible, plus faible que n'importe quel ampli op. Ainsi il est capable de driver 3 sorties simultanés. Tout les préamplificateur de qualité ont une sortie line puissante. Pour finir, il  y a un ampli casque de facture honnête.

La sortie maximum est autour de 9 Volt RMS ce qui laisse une marge par rapport au 1 à 2V nécessaire pour saturer un amplificateur de puissance, la saturation intervenant dans le premier étage. 

Sur la partie gauche de l’appareil et en bas de la carte électronique et au dessus du transformateur, on trouve l’alimentation et le buffer de sortie ainsi que l’ampli casque le tout sur la même carte. A droite on trouve l’ampli « line », au dessus des potentiomètres de volume et de balance, et les cartes fonctions accessoires comme le mixer et fader. 

L’alimentation

La partie alimentation occupe le bas de la photo. On y trouve les deux capacités de filtrage dans le coin à droite, les transistors ballast un peu au dessus, à gauche les demi-ponts de diodes. Vers le haut de la photo, on trouve à droite l’ampli casque, et à gauche le buffer de sortie. Le truc vert est le relai de sortie.

C’est une alimentation linaire à transistors double. Il existe une relation entre le +V et –V, c'est-à-dire que si la tension positive baisse, la tension négative baisse (augmente en valeur absolue). L’élément de tension de référence est une diode Zener.  Les transistors ballast en boîtier TO220 sont équipés de radiateur, voila de quoi sortir un peu plus de 500 mA. Les condensateurs « supply » sont des 1000µF/50V. C’est un schéma classique pour une alimentation en transistors discrets. Les tensions de sortie sont : + 23,750 V, -24,350 V.




Ampli line

L’ampli "line" est bâti autour deux étages différentiels et étage d’adaptation. Les transistors sont du type "audio faible bruit" de plus de 100V (2SA1778) et de transistor double pour la paire différentielle qui un gage de bon fonctionnement dans toutes conditions de température et de tension (2SA798). Ces transistors japonais n’ont pas d’équivalent direct chez les européens et américains. Comme ils sont aussi employés dans un ampli tuner RS 660 de la marque, alors j’en achète une poignée pour 4 euros pièces.

Le circuit de « tone » est un réseau résistif + capacitif pris en contre réaction entre la sortie du premier étage et le troisième. La mode défaut utilise les même composants actifs que le mode « tone corrector ».

Les accessoires

Le mélangeur micro et l’atténuateur « fader »

Un ampli opérationnel fait le boulot de mélangeur entre la voie AUX2/PHONO2 et AUX1 et un autre réalise le fading entre de deux voies.

Etat général de l’appareil

Pas de pulvérisation de deoxit en vue. En règle générale, je me sers d’une bombe quand le potentiomètre crachouille. Le mieux est l’ennemi du bien.  

Les transistors moisis :

A vrai dire, ils ont une sale tête, les pattes sont noircies d’oxydation. Comme le dit ma fille, ils sont moisis. 

Et surfant, j’ai lu que c’est une maladie congénitale des transistors japonais. Dans cet état ils sont à changer. Comme je n’ai que des BC550C et BC560C européens, je commence par me repérer en 3D pour tordre les pattes et monter le transistor du premier coup. Par rapport aux transistors d’origine la tension de service est au alentour de 100V, le Vcemax de mes transistors est de seulement 45V ce qui est juste suffisant mais suffisant pour les +/- 24 Volts des rails d’alimentation.  

Les capacités 

 

Si toutes les capacités sont de marque ELNA qui était un gage de qualité à l’époque ne résiste pas aux trois décennies. Beaucoup sont fatiguées, rétrécissement de la fine couverture plastique. Comme d’habitude, je mets des BlackGate pour les liaisons, Styroflex pour les valeurs inférieure 2,2 nF et Panasonic, Elna SILMIC II en sortie du préampli. Pour les capacités C32 et C33 en sortie d’alimentation, je les double par des céramiques multicouches CK05BX 220 K de 220 pF. 



 

Le tour du propriétaire. Les condensateurs de couleur marron sont les condensateurs de sortie ELNA SILMIC II, les condensateurs rouge vif sont des condensateurs polyester WIMA MKS2 dans le buffer de sortie sur le chemin audio, les petits rouge sont des blackgate non polarisés, il y a encore deux blackgate et sur le devant des OSCON. Le truc vert est le relai fabriqué par HITACHI qui coupe ou non les sorties (toutes les sorties). Ce modèle de relai se retrouve dans le tuner TUS 600. 

On remarque les pattes tordues des transistors, les résistances à couche métallique. Si on sépare de la photo la partie haute qui contient le buffer de sortie, la partie basse est l’ampli casque. 

Au pied du SILMIC II on observe une matière noire, c’est de la colle à composant pour fixer les composants hauts qui peuvent gigoter, toujours néfaste à l’écoute ( effet microphonique).  

Modifications entreprises

Alimentation linéaire

 

Les capacités de filtrage sont maintenant de taille supérieure 3300 µF/50V( 1000 µF/50V à l’origine). Cette taille est plutôt choisie par rapport aux dimensions physiques de celle-ci (18 mm de diamètre). J’ai pris un modèle de Panasonic dans la gamme audio ECA. Ce sont les gros pour un diamètre 18 mm. Tous les condensateurs chimiques de l’alimentation ont été changés et remplacées par des modèles de qualité supérieure (Low ESR) soit 7 au total.  

Ondulation avant le régulateur 

Dans son jus 
 

 
 

Après le changement des capacités de filtrage (3300 µF à la plce de 1000 µF), on observe une ondulation toujours en dent de scie à 100 hz, mais d'amplitude nettenement plus faible d'un facteur 10 ce qui est supérieur aux prévisions (facteur de 3,3), ce qui implique les capacités d’origine ne faisaient plus leur travail. Même le bruit en sortie diminue en passant de 95 µV à 89 µV soit une réduction de l’ordre de 6%.

Amélioration de l’alimentation


Pendant mes mesures, je constate que les tensions +24V et -24V sont très proches de la valeur absolue pour l’OPA 2604 (48V) que j’envisage d’utiliser. J’observe que la dérive de la diode Zener qui sert de référence de tension ne se stabilise pas avant 15 minutes. Je prends la décision de remplacer la Zener par une référence de tension LM326. Cela nécessite une adaptation des résistance R63 qui passe à 12115 ohms et R62 qui passe à 1817 ohms.

Aux mesures, la référence de tension fait bien son travail, il s’agit donc d’une amélioration qui permet d’avoir une électronique stabilisé en température plus rapidement c'est-à-dire en moins de 5 minutes.


Mais le transistor Q13 est à proximité du radiateur de Q15 et son Vbe varie encore. Il faudrait déplacer Q13. Je laisse cela à plus tard.
Amplificateur linéaire

Suite à une mauvaise manipulation, le transistor Q4 (2SC1775) a été cassé au ras du boîtier: effroi du samedi soir dont j’ai horreur. Un rapide coup d’œil sur google, et me dit que c’est un transistor fabriqué par Hitachi comme un « low noise amplifier : 90V, 50 ma, hfe de 160..1200, noise figure 5 db à 10Hz » achetable chez Dönberg electronics pour 1 euros.  Je les remplace avec des BC550C avec les conditions que cela impose.

Bref un transistor japonais de course, le meilleur compétiteur en Europe est le BC550C ne fait que 45V mais légèrement plus silencieux. Mais dans le cas présent, la tension aux bornes de Vce est autour de 24 V ce qui permet d’utiliser un BC550C en remplacement moyennant une torsion de pattes.


Le transistor Q3, Q4 dissipent 240 mW (24V pour un courant de 1 ma) soit proche de ses leurs limites. C’est la raison pour laquelle ces transistors sont dotés d’un petit radiateur. Même si les BC550C ont une puissance max est de 500 mW, je remets en place les radiateurs. Moins chaud, moins de bruit …

Comme la résolution du problème a pris du temps, j’ai aussi changé toutes les résistances de l’ampli line et le buffer de sortie par des modèles à couches métalliques anciennement de Philips MRS25 à 1% de précision et 50 ppm de stabilité.


Maintenant recherche des pannes « Transistor moisi égale à changement immédiat »

Après ces premières modifications ou presque tous les condensateurs ont été changées à l’exception de l’étage phono, il y a plus de bruit (facteur 2) sur la voie de gauche. En cherchant et en isolant chaque sous circuit, je trouve le fautif : la partie gauche de l’ampli casque : Q7 Q9 Q11. Je décide de faire la même opération sur le canal de droite.

Il subsiste un problème : de temps en temps le préamplificateur génère un bruit énorme puis s’arrête tout seul. Devant le constat qu’il reste encore des transistors moisis sur la voie de gauche, je change d’abord les transistors les plus faciles d’accès. Toujours pas d’amélioration. J’en viens aux transistors de l’ampli "line" coté gauche et toujours pas d’amélioration mais il faut une semaine pour apercevoir le souci. Je suis bien embêté, je pensais avoir trouvé la solution. Cela fait déjà trois mois que je travaille sur ce préamplificateur. Néanmoins j’ai un doute : je me suis trompé de voie sur la carte ampli line. J’ai changé les transistors de la voie droite. Donc je change les transistors sur la voie de gauche. Le problème a disparu et je mets un mois pour affirmer que le problème est du passé. Maintenant tous les transistors audio ont été changés.  
Les mesures de l’appareil modifié

Voie droite   : 76 µV RMS

Voie gauche : 74 µV RMS


Si l'on considère que la sortie maximale est de 9.5 V RMS, cela fait un ratio S/B de 102,1 dB la voie gauche, et 102,05 dB pour la voie droite. Ce sont bon chiffres pour un préamplificateur comme quoi changer les capacités chimiques fait reculer le bruit de fond.

Mes instruments

Il est à noter que les mesures de bruit se font avec une fréquence de coupure du l’amplificateur différentiel AM 502 de Tektronix. Le gain de l’AM va de 100 à 100 000 de quoi traquer le µV. La bande passante est limitée à 1 Mhz. La fréquence de coupure est réglable et en partant de 1 Mhz puis 300 KHz puis 100 KHz jusqu'à 10 KHz. La sortie de l’AM 502 est reliée à l’oscilloscope Tektronix TDS 3034 (4 voies à 300 Mhz).

A l’aide d’un générateur de signaux Agilent 33120A j’observe un décalage de niveau entre les voies droites et gauche égale à 0.1 db. Je décide de laisser le préamplificateur dans l’état.  

Compte rendu d'écoute

Pour réaliser des écoutes dans conditions proches de celles qui ont prévalue pour l’ampli de puissance BS 5500, je file vers vers le sud avec mon appareil sous le bras ! Après une mise en chauffe de trois heures, on le pose sur la première surface disponible : un bloc tiroir en contre plaqué façon fabriquant de meuble en kit du grand nord. La source est un Wadia X64.4 et le drive TEAC P10. 

Première minute... Le grave n’est pas bien place, il est trop pâteux et perturbe le médium. Renaud décide de placer le PS 5500 à la place de son Audio Research SP 14 : liège, granit radioactif, et nouvelle écoute : plus de problème sur le registre du grave, laisse apparaître le médium la scène 3D se forme.   

Deuxième séance... On écoute un puis deux disques et Eric arrive avec ses disques de référence qu’il connaît par cœur. Après une écoute, Il propose d’enlever les pieds et de poser le Setton directement sur le support que lui utilise avec son pré ampli. Nouvelle écoute, et c’est mieux, la scène redescend. On discute mais des résistances apparaissent : certains dont je fais partie pensent que les pieds font partie de l’esthétique générale d’un appareil, d’autres pour qui seul le résultat sonore compte.  

En préparant cette écoute quelques semaines auparavant, je m’étais posé la question des influences microphonique et j’avais pris la décision de fixer avec une colle adaptée tous les condensateurs chimiques un peu haut sur pattes. 

Dans la soirée, on branche la platine vinyle Technics PLL 1000 avec sa cellule Decca London sur l’entrée phono du PS 5500. On passe le disque de Rickie Lee Jones et le résultat est excellent, cet enregistrement est vraiment bon. N’ayant pas fait de comparaison immédiatement entre le merveilleux SP 14 et le Setton je suis dans l’incapacité de me prononcer.  

Conclusion 

Le Setton PS 5500 est digne de son amplificateur de puissance Setton BS 5500 recappé. C’est un pré ampli de bon niveau, pour peu que l’on soigne son placement.  Je tiens quand même à rappeler que cet appareil a eu droit à un recappage quasi complet. Acheté 150 euros dans son jus, j’évalue le cout du recappage à 50 euros, soit 200 euros au total.