DIY Guitar & Effects - Amp Princeton blackface clone

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (4)

bpier — Wed, 05 May 2010 16:20:00 +0200

Quatrième partie de mon projet de construction d'un ampli à lampes Princeton reverb. Entrons dans le dur : le montage électronique. Je donne à cette occasion des trucs et astuces bien utiles pour réaliser (ou améliorer) le princeton, et plus globalement un ampli guitare à lampes. J'ajoute que le montage a évolué dans le temps. Pour preuve, les deux photos du dessus : les condo Orange drop (photo de gauche) ont en partie disparu du montage final (photo de droite). Trop criards, ces condos ont été remplacés par des K40Y-9 russes paper oil (en métal brossé)et un Mallory (jaune), ces derniers délivrant un son plus doux. Ce post mêle les photos du premier montage et du montage final.

Les liens vers les précédents billets concernant ce princeton :

Partie 1 : https://www.bruynooghe.fr/post/2010/04/07/Realisation-d-un-clone-d-ampli-a-lampes-Princeton-reverb-blackface

Partie 2: https://www.bruynooghe.fr/post/2010/05/05/R%C3%A9alisation-d-un-clone-d-ampli-Princeton-%282%29

Partie 3 : https://www.bruynooghe.fr/post/2010/05/05/R%C3%A9alisation-d-un-clone-d-ampli-Princeton-reverb-blackface-%283%29

Les mains dans le châssis

Les Préalables

Mieux vaut posséder les bons outils, avant de se lancer.

L'équipement indispensable :

Un fer à souder d'une puissance de 50W, avec si possible température de chauffe réglable. J'utilise une station de soudage Weller. Pour la soudure : 60 % étain, 40% plomb pour ma part. Certains utilisent de la soudure intégrant un pourcentage d'argent, afin d'améliorer la qualité du signal.

Un multimètre tolérant si possible 700V ou plus en courant alternatif,

Une pince coupante, une pince à bec plat, le tout avec poignée isolante, un jeu de clés plates complet, une pompe à dessouder (toujours utile pour refaire des soudures qui ne vous satisfont pas), un set de tournevis, un cutter, une perceuse (très important) avec un jeu de forets pour l'acier en vue de percer le châssis, un emporte-pièce (si vous prévoyez de créer vous-même les logements des sockets de lampes), limes à métaux. Une lampe loupe d'électronicien est un plus qu'il ne faut pas négliger, surtout pour le check des soudures.

Choix des composants

S'agissant des résistances, j'ai choisi pour la plupart d'entre elles des agglomérées (carbon composition en anglais). Elles produisent plus de souffle, dit-on, mais elles procurent un son particulièrement recherché, très chaleureux, évidemment sur les amplis typés vintage. Faire attention néanmoins à ce qu'elles ne chauffent pas trop. Il est donc nécessaire qu'elles soient capables de dissiper beaucoup de chaleur. Elles doivent donc être puissantes (0,5W ou 1W dissipé sur un princeton. Il n'est cependant pas inutile de les surdimensionner, pour limiter le souffle dû à la chauffe. Pour ma part, certaines résistances carbone composition ont été remplacées par des résistances métal oxyde ou céramiques de puissance 5W. J'ai également remplacé une résistances céramique par deux carbone composition de même valeur et de 1W mises en parallèle. Objectif : augmenter la puissance à 2W. Cette technique est très employée dans les amplis à lampes. En hifi haut de gamme notamment. On l'appelle le "derating", pour les connaisseurs.

Quant aux condensateurs, j'ai pris des Orange drop, des K409-Y russes en papier huilé et, en électrolytiques, des sprague.

Une fois la boîte à outils constituée et les pièces rassemblées, c'est le moment de s'y mettre. Après avoir toutefois vérifié qu'il ne manque rien.

L'ordre des opérations

J'ai commencé par installer les sockets de lampe et les transfos. Je me suis ensuite attaché à monter les composants sur la plaque à oeillets, toujours en jetant un oeil sur le travail de strat777, Jérôme de son prénom.

Pour les soudures sur la plaque, chauffer de préférence le rebord de l'oeillet, plutôt que les pattes des composants. Comme la soudure doit bien se répandre sur l'oeillet, il vaut mieux ne pas faire chauffer le composant à outrance... D'autant que c'est difficile à éviter.

=> Une difficulté inattendue: réussir à placer les pattes des composants dans les oeillets appelés à les accueillir, quand elles sont nombreuses.

=> Conseil : surtout ne jamais se presser ou même s'imposer un timing. C'est le meilleur moyen de se planter. Fabriquer un ampli, ce n'est pas un marathon. Une erreur dans le montage peut être fatale. Gardez cela à l'esprit, tout le temps ! Bref, s'obliger à avancer lentement, en checkant à chaque fois tout ce que l'on vient de faire avec le buzzer de continuité de son multimètre. En comparant au layout, puis au schéma. Pour ma part, je revérifie, en plus, systématiquement les valeurs des résistances que je m'apprête à installer. Idem pour les condensateurs. On ne sait jamais. Même en prenant ces précautions, je me suis quand même trompé de valeur sur un condo. Heureusement, je m'en suis rendu compte avant de brancher le châssis au secteur.

Câblages

Cela étant fait, je me suis attaqué au câblage des lampes, des transfos et des fiches jacks, RCA, ainsi que de l'alimentation... C'est sans contexte l'un des points les plus sensibles d'un ampli à lampes.

=> Conseil : il est donc impératif d'utiliser des câbles de bonne facture : câbles silicone 0,75mm au moins, tolérant 600V ; câbles teflon de même tolérance avec des sections de plus gros diamètre si nécessaire (1mm). Pour les câbles de masse, il est conseillé de prendre beaucoup plus gros. Pour ma part, je n'ai placé que du 0,75 mm presque partout sur le chemin de la masse.

Retour au montage. Ainsi, après avoir checké au buzzer la totalité des liaisons entre les lampes, les transfos, les fiches et les composants électroniques, j'ai entamé l'autre côté (partie potards), sachant que l'étage préamp (tout à droite de la plaque, près des entrées guitare) doit être connecté en câbles blindés, pour préserver le plus possible le signal des parasites électro-magnétiques.

Le blindage répond à une règle bien précise : un seul côté du fil de blindage doit être soudé à la masse, jamais les deux, sinon gare à la boucle de masse. Corrigez-moi si je me trompe.

Autre régle à suivre : les câbles acheminant du courant alternatif doivent être torsadés entre eux, afin d'annuler leurs champs magnétiques respectifs, champs magnétiques de nature à générer des bruits parasites. La torsade ne se réduit pas à un fil qui s'enroule autour de l'autre. C'est inefficace. Il faut que les deux fils s'entrelacent réellement.

En outre, quand on n'a pas d'autre choix que de croiser deux câbles, il est impératif qu'ils se croisent perpendiculairement, formant une croix.

Le câblage de la masse

Ce point mérite un livre.Aussi, certains disent qu'il ne faut surtout pas utiliser le châssis comme conducteur de masse. Le princeton est moins capricieux à ce niveau-là. Ce n'est pas un ampli hi gain. Je n'ai isolé en fait que les jacks d'entrée de la guitare avec du ruban teflon, placé sur leur filetage, histoire d'éviter le contact avec le châssis. Tous les autres fiches (jacks, potentiomètres, RCA) sont directement en contact avec le châssis, sans aucun isolant.

L'alimentation électrique

Le transfo d'alimentation (PT) Mercury Magnetics ToneClone :

Mesures à vide (c'est-à-dire les enroulements du secondaire pluggés à rien avec prise murale délivrant du 232V :

=> Primaire placé sur 230V : HT 380 V sur chaque câble secondaire; alim 6,3V : 1ere extrêmité-center tap 3,56V ; 2eme extrêmité-center tap 3,61V.

=> Primaire placé sur 240V : HT 360 V sur chaque câble secondaire.

Relevés une fois l'électronique entièrement installée: 357V sur chacun des secondaires.

Sortie rectifieuse 5U4G, toutes les lampes installées : 394V.

A signaler ici que le secondaire 5V du transformateur Mercury Magnetics peut accepter 4A à 5A, selon son fabricant. Une parenthèse utile puisqu'une 5U4G consomme beaucoup plus qu'une GZ34 : 3A contre 1,9A. Voici ce que m'a écrit Paul Patronete de Mercury Magnetics : "The 5V winding can easily handle 4A and you can go to 5A if necessary."

RCA 6V6GT : 390V vers l'anode. Le bias sur chaque 6V6GT, selon réglage actuel (1er juin 2010) : l'une 24mA, l'autre 22mA.

Comment mesurer le bias

1ere méthode

Cette méthode est livrée par bozole, un membre du site projetG5.com. Voilà ce qu'il écrit : Une petite astuce pour mesurer ton courant de repos, en ne mesurant que ton courant d'anode : tu mesures la résistance DC ampli éteint d'un demi enroulement du primaire du transfo de sortie, tu allumes l'ampli, tu mesures la tension aux bornes de ce demi enroulement, et ensuite par calcul tu détermines le courant d'anode (Udemi enroulement / Rdemi enroulement = Ia. Il ajoute : La résistance DC de chaque demi enroulement, c'est la résistance qu'on mesure au multimètre sur le plus petit calibre (généralement calibre 200 ohms). On doit trouver des valeurs inférieures à 150 ohms.

En pratique, cela nécessite de mesurer la résistance de chaque demi-enroulement. Pour cela, il faut dessouder le point milieu du transfo de sortie, ampli éteint évidemment et 6V6 retirées de leur socket. Sur l'OT Mercury, cela donne : entre câbles rouge et brun 109,6 ohms ; entre rouge et bleu 136,2 ohms,

Après avoir ressoudé le point milieu de l'OT, replacé les 6v6, il faut alors mesurer la tension sur chacun des demi-enroulements, ampli allumé. Mais avant, il est prudent de régler le potard de façon à avoir une tension de bias la plus négative possible, puis allumer l'ampli et mesurer le bias. Enfin, agir en direct sur le potard de bias pour obtenir dans les 22 à 25mA , une bonne base de départ

2eme méthode

Placer une résistance de 1 ohm 1% 1W entre la cathode de chaque 6V6 et la masse. Puis relever la tension entre la cathode et la masse. Sachant que U=R x I, selon la célèbre loi d'ohm. Ainsi, U= 1ohm x I, donc U=I, ce qui donne le courant de bias. Car U= tension=voltage, I=ampère=courant, R est la valeur de la résistance. Cette méthode est la plus simple et la plus rapide. Car, une fois la R 1 ohm installée, il n'y a plus qu'à mesurer. Pas de câble à dessouder. Elle est d'ailleurs très utilisée sur les amplis home made.

Relevés de tensions

Une fois l'ampli complètement monté, il est bon de relever les tensions pour les comparer au schéma original, sachant qu'une tolérance de 20% est admise et indiquée sur le schéma lui-même. Le but étant de voir si l'ampli fonctionne dans la bonne plage de service. Ce qui garantit la longévité des composants.

Je ne vais pas redonner ici le lien vers le schéma original. Vous le retrouverez sur les précédents billets consacrés au Princeton. Je donne simplement les voltages relevés sur mon clone qui entrent dans la tolérance des 20% :

Les images du chassis après les modifs

Avec le nouveau HP, un Weber 10F150T :

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (3)

bpier — Wed, 05 May 2010 16:11:00 +0200

Troisième chapitre de mon projet de construction d'un clone d'ampli à lampes Princeton reverb blackface. Passons cette fois à la partie électronique : l'approche et le montage que j'ai choisi de réaliser. Cela a demandé beaucoup de recherche, beaucoup de discussions et de lectures sur G5project, pas mal d'échanges de mail aussi et beaucoup de modifs faites après coup. Les choix que je présente ici ont tous été testés et je les ai adoptés, car les résultats sont bons. Il a fallu modifier ce que j'avais initialement réalisé : changer des condos, par exemple pour ce qui est le plus visible. Ci dessus : le premier montage ; ci dessous : le définitif. Bonne lecture et n'hésitez pas à me contacter si vous repérez une erreur ou si vous souhaitez une explication.

Post actualisé le 18 juin 2019, puis le 27 juin 2019, pour réparer les liens cassés

Le son du Princeton, sur une strat Tokay Springhy Sound 1981 (grille) et le thème sur une Fender strat classis player Mexico aigus coupés, un morceau de Pat Metheny sur son premier album : Bright Size Life

Lecteur audio intégré

La partie électronique : approche

Première difficulté : constituer la liste des pièces nécessaires : condensateurs, résistances, potentiomètres, diode...

Pour ce qui concerne le hardware, l'accastillage, c'était une autre histoire. Il a donc fallu, avant toute chose, que je m'informe et apprenne. Je me suis cependant fixé comme contrainte de fabriquer le clone le plus proche possible de l'original, tant au niveau du cabinet (bois, dimension, assemblage...) que de l'électronique. Cela étant dit, le chassis métallique, le PCB et les plates de façade se trouvent sur ebay.com, en tapant tout simplement "chassis princeton reverb". L'accastillage se trouve également sur ebay.

Mais, revenons aux pièces électroniques nécessaires à la fabrication de l'empli. Je suis parti d'une méthode assez simple : sur le schéma original, j'ai d'abord surligné chaque composant pour le rentrer dans une liste des pièces à acheter (attention, les deux schémas suivants s'affichent en plein écran) :

princeton_rev_gz34_aa1164.pdf.

Ensuite, deuxième point : comme strat777 avait intégré dans son montage quelques modifications-améliorations tirées du schéma de Princeton conçu par Weber (https://www.bruynooghe.fr/public/ampli/6a14_layout.jpg), j'ai fait de même. Ce qui a complété la liste que je dressais. Par la suite, j'ai ajouté d'autres modif, dont une importante sur l'étage reverb.

Quant aux transformateurs, celui de puissance (PT), le transfo de sortie (OT, pour output transformer) ainsi que le transfo de reverb, je suis allé les chercher chez Mercury Magnetics, l'un des meilleurs fabricants américains, dit-on. Le PT, le transfo de reverb sont désormais installé dans mon Princeton. j'ai toutefois remplacé l'OT Mercury par un OT tiré d'un Princeton silverface original (payé 16$ sur la bay). C'est un Woodward-Schumacher, l'un des principaux fournisseurs de transfos pour Fender.J'ai fait une comparaison de ces trois OT (voir tout à la fin de ce post).

Zoom sur les composants électroniques

La BOM est fonction des modifications que l'on veut apporter. Choisir en priorité des résistances carbon composition (dont l'importance est considérable sur le son de l'ampli quand on souhaite s'approcher du son blackface). Pour les condensateurs électrolytique (les polarisés avec un + et un -), prendre des Vishay/Sprague. Quant aux autres condos, sachez que les Mallory apporteront un son plus fin et fenderien, les Orange drop (en popypropylène) un son plus épais et des aigus plus durs, les paper oil (difficiles à trouver) un son mieux défini, très fenderien avec une douceur extraordinaire, mais ils vieillissent mal. J'ai finalement installé ces derniers condos à la place des Orange drop, principalement sur les liaisons de chaque étage de l'ampli, mais aussi sur la section preamp et dans la continuité de la ligne de bias. Les paper oil sont le high end audio en matière de condos. Ce que je peux en dire : ils amènent un son plus équilibré, des aigus plus doux. Enfin, le dernier condo Orange drop qui était encore présent dans l'étage preamp de l'ampli a été remplacé par un Mallory : il s'agit du 0,047uF ou 47nF. Quant aux condos de petites valeurs (250pF ou 500pF), certains parmi les très bons professionnels préconisent de choisir des condos céramiques supportant une tension de service de plus de 1000V (1KV) plutôt que des condos mica, qu'ils jugent inadaptés à l'audio. Les Fender blackface embarquent souvent des condos céramiques.

Je préconise ensuite, concernant la BOM, de commander l'ensemble des composants du schéma original, en tenant vraiment compte des préconisations de Fender sur certains d'entre eux, notamment sur la puissance et la tolérance des résistances. A l'exemple de la R100k 1W 5% du circuit de bias (en haut à gauche sur le layout). Je suggère en outre pour ces composants qui nécessitent d'être précis à cet endroit du schéma d'en acheter plusieurs. Donc, plusieurs R100K 1W 5%, de manière à choisir parmi elles celle qui s'approche le plus de la valeur retenue sur le schéma, en l'occurence 100K. Il est bon de savoir à ce stade que les résistances carbon composition, les valeurs sont quelque peu élastiques, allant pour une 100K de 94 ohms à 108 ohms, par exemple.

Les potentiomètres que j'ai choisis sont des CTS, marque réputée qui bosse pour Fender entre autres.

Pour la diode de la plaque de bias, j'ai placé la très classique 1N4007 qui tolère une tension de service de 1000V. Ce n'est pas obligatoire d'utiliser celle-là : le plus important, c'est que la diode qui sera choisie puisse tolérer 0,5A et 600V. Il faut donc se référer au datasheet (le document technique, précisant les spécifications du composant) de la diode

Les sockets de lampe sont très classiques aussi : 4 supports noval et 3 supports octal de marque Belton (faire attention au diamètre des trous prévus pour les accueillir sur le châssis). Ce point est à étudier en fonction du châssis que vous décidez de vous procurer, s'il est déjà percé ou pas.

Le fusible d'alim secteur est un 2A.

Le condensateur de filtrage est un CP Manufacturing 4x20uF 475V que l'on peut trouver chez Tube Amp Doctor https://www.tubeampdoctor.com/en/4x-20uf-475v-35x50mm-solder-or-clamp-mount?c=197

Modifs et améliorations possibles

Les composants du schéma original ayant été traités, passons aux modifications possibles

=> Celle d'Hoffman (qui est impérative) sur le bias qui ajoute à la BOM un condo polarisé de 47uF (disons 50uF) 100V (on peut aller au-delà, à 150V même), plus une R22K (qui remplacera la 27k du schéma) et un pot de bias de 10K.Source : https://www.el34world.com/charts/Biascircuits.htm

=> Celle de strat777 sur le mix de la reverb ajoute une R1,5M et un condo de 22pf.

=> Celle de Weber : ajout de resistances une R470 ohm d'au moins 1W entre les pins 4 et 6 de chaque 6V6 , plus une R1K5 d'au moins 1W sur les grilles de 6V6. Source (rappel) : https://www.bruynooghe.fr/public/ampli/6a14_layout.jpg

=> Ajout d'un stand-by : ce n'est pas une nécessité. Disons que cela évite de stresser trop les lampes. J'ai donc posé un switch de stand-by qui n'existe pas d'origine sur le Princeton. Comment ? En détournant le câble qui va de la redresseuse au point de jonction de la R1K du circuit et du point milieu du transfo de sortie, pour le placer sur un switch on/off de très bonne qualité (indispensable) de marque Carling dans mon cas. Ce qui permet quand on allume l'ampli de laisser chauffer les filaments des lampes, avant d'envoyer aux tubes la haute tension (un peu plus de 400V).

=> Suppression du ground switch. J'ai supprimé ce ground switch, pour mettre l'ampli directement à la terre, avec une prise actuelle adéquate. Le câble de masse est donc vissé au châssis, sous l'arrivée de l'alim secteur. C'est à mon sens plus safe.

=> L'amélioration faite par Fender. La compagnie américaine a elle-même apporté une modification substantielle sur l'alimentation du princeton et sur l'étage reverb de l'ampli.

Car son schéma du princeton a effectivement évolué au fil du temps.

Vitriol82, dans un post sur projetG5, suggère donc de reprendre l'alimentation du tube de reverb, la 12AT7, comme proposé sur ce dernier schéma modifié du princeton. Il trouve en effet étrange que la cellule en pi 320V du rail d'alimentation du schéma d'origine (entre les deux R18K / 20µF) ne soit pas utilisé. Voir ici : https://www.bruynooghe.fr/public/ampli/Schematics_Fender_amp/Princeton/princeton_rev_gz34_aa1164.pdf

Il a raison, puisque dans un schéma Fender plus récent, ce rail est cette fois utilisé pour alimenter la 12AT7 en 345V et non plus en 400V. L'objectif est, à tout le moins, de permettre d'accroître la longévité de la 12AT7 et surtout c'est beaucoup plus sécurisant, vu les spécifications de la 12AT7 qui ne supporterait a priori pas plus de 350V aux anodes ! Or, elles reçoivent dans le schéma original du 400V.

J'ai fait cette modif. Deux petits changements sont donc obligatoires pour la réaliser :

1/ Remplacer sur le rail d'alimentation la R18K par une R4,7K de puissance comme sur le schéma modifié (j'ai mis en fait deux R carbone composition 10K d'une puissance de 1W en parallèle, ce qui fait 5K 2W). Cette R18K à remplacer est placée en série avec la R 1K 5W sur la plaque à oeillets. Cette modif n'est pas nouvelle ( tapez John Paul Rick, ainsi que Princeton Mods sur google).

En outre, le câblage du multi-condo de filtrage est, vous le voyez en comparant les deux schémas, un peu différent. Vitriol82, qui est un grand spécialiste de l'alimentation des amplis à tubes, écrit : On doit ramener le point B à 345V en partant de 400V au point A, soit 55V dans la 4k7 ; un courant de : 55/4700= 11.7mA pour alimenter 5 triodes 7025 + la 12AT7, ça ne me parait pas aberrant comme valeur de résistance, plus logique que 18k en tout cas. Je pense qu'il vaille mieux opter pour ce genre de configuration qui est en plus issue du même constructeur.

2/ Supprimer le câble du point B qui va au transfo de reverb et le remplacer par un câble qui part de la cellule 352V, qui était jusque-là inutilisée, jusqu'au transfo de reverb.

La suite en image :

1/ le rail d'alimentation original. Vous voyez entre les deux résistances 18K la cellule d'alimentation 320V qui n'est pas utilisée : aucune connexion ne vient s'y connecter.

2/ le rail d'alim modifié. Cette fois, la cellule B laisse la place à une cellule A d'alimentation 400V, et apparaît une nouvelle cellule B en lieu et place de la cellule 320V qui ne servait pas initialement. Au passage, l'une des deux résistances 18K est remplacée par une R4,7K, de manière à porter le voltage de 320V à 345V. Cette nouvelle cellule B alimente en fait... la 12AT77 avec du 345V, et non plus du 400V comme initialement. Cette modification n'a sûrement pas été faite par Fender pour rien.

Ce changement sur le rail d'alim va de paire avec la modification de l'étage reverb. Car le point B modifié du rail d'alim est destiné à l'alimentation de l'étage reverb. Image ci-dessous. Cela dit, il est à ce niveau changé une autre résistance : celle de référencement de la cathode de la 12AT7 à la masse. Sa valeur diffère d'un schéma à l'autre. Sur l'original, elle est de 2200 ohms ; sur le schéma modifié de 680ohms (entourée d'un cercle sur le schéma ci-dessous).

Après avoir testé pendant plusieurs semaines différentes possibilités pour conserver la R2200ohms (j'avais, par exemple, augmenté la tension aux anodes de la 12AT7), j'ai finalement décidé de virer cette R2200 ohms pour la remplacer. J'ai d'abord testé une R680 ohms, puis une R1K. Pourquoi ? Tout simplement pour tenir compte d'une tension d'alim aux anodes qui est sur mon montage un peu supérieure au 345V donnés sur le schéma Fender modifié. J'obtiens en effet sur mon clone 360V en utilisant comme rectifieuse une GZ34 JJ. Désormais, la GZ34 est elle aussi remplacée par une 5U4G JJ. Cette modif améliore bel et bien la qualité de la reverb.

EDIT du 21 mars 2011 : j'ai encore changé la valeur de la résistance, dont je parle dans le paragraphe précédent, en plaçant finalement une 3,3K en parallèle avec un 1,7K, en remplacement de la R1K. Je reviens ici à une reverb un peu plus Fender.

EDIT du 27 juin 2019 : la 12AT7 a cédé la place à une 12AU7. Résultat : la reverb est moins violente, plus douce.

Retour au post :

J'ai, en plus, ajouté une autre autre modif, inédite à ma connaissance : remplacer la 18K du rail D (celui qui alimente le preamp de l'ampli) par une 27K 1W carbon comp. Ce qui ramène la tension de 265V (dans le cas d'une 18K en place) à 252V (avec la 27K). La seconde 18K que j'ai remplacée par la 27K est celle de gauche sur le schéma ci dessus. Traduction sur la tension d'anode de ma triode du preamp :

Comme cette triode de preamp est une 5751 Jan qui consomme entre 0,8mA (ou 800µA) et 1mA à l'anode, selon le datasheet, qu'en outre, dans le montage, une R100k est insérée entre le rail d'alim D et les anodes de la triode. Cela donne donc la tension d'anode (Ua) suivante sur la base d'une conso de 1mA : 252V - (100 000 x 0.001), ce qui égale 252V - 100V, donc 152V. Explication : 100 000 ohms pour 100K et 0.001A pour 1mA. Ainsi, on est très loin de la tension max admissible sur les anodes de la 5751.

Le même calcul avec une conso d'anode de 0,8mA : 252V - (100 000 x 0,0008) = 172V.

En fait, pourquoi ai-je voulu obtenir 252V ? C'est simple : sur le schéma révisé, vous constaterez que la tension d'alim sur D est donnée à ... 250V. J'ai voulu m'en approcher, pour ne pas trop augmenter la dynamique de l'ampli, le headroom. Mais, cela soulève quand même une question : pourquoi donc obtenons nous aujourd'hui une tension plus élevée (265V en fait) avec la 18K, alors que sur le schéma, Fender notait 250V ? La tension murale (le secteur) a pas mal augmenté depuis que le schéma a été dessiné. C'est mon explication. Je me plante peut-être. Mais elle paraît au moins logique.

Modif alim : quel impact sur l'alimentation de la demi-triode de vibrato :

Munissez vous du schéma et regardez : l'anode de la demi-triode de vibrato est, d'une part, alimentée par Ub (380V dans mon cas, avec la 5U4G) - marqué d'un B entouré d'un carré - au travers d'un pont diviseur composé d'une R220k et d'une R1M, jonction qui accueille aussi un condo de 0,02uF. L'anode doit, d'autre part, très probablement recevoir une partie de la tension arrivant du pot de vibrato.

=>Un, pour connaître la seule tension arrivant sur l'anode et fournie par Ub, recourir à la règle du pont diviseur :

Vs (tension de sortie) = Ve * (R2/(R1+R2))

donc : Vs = Ub * (R1M/(R220K+R1M))

Vs = 380 * (1000000/(220000+1000000))

Vs = 380 * 0,819 = 311V

Corrigez-moi en cas d'erreur.

Enfin je remercie encore à vitriol82 qui m'a filé un sacré coup de main sur cette partie.

Modif de la cellule de mix de circuit de reverb

Sur le schéma Fender plus récent, on remarque également que la cellule de mix de la reverb a elle aussi été modifiée. La nouvelle cellule est formée d'une R1,5M en parallèle avec un condo 22pf. Ci dessous :

La cellule mix original de la reverb :

La cellule de mix modifiée par la suite :

Cette modif vaut le coup. Elle rend la reverb plus exploitable.

Résultat des modifs

Si je cite ces modifs possibles, c'est que je les ai toutes testées... et adoptées. A l'arrivée, le son est réellement très bon : aigus plus subtils, moins criards ; et surtout des basses plus serrées, mieux définies, un peu plus sèches aussi ; on peut donc les faire claquer sur une strat.

Je dois dire ici que le son obtenu ne découle pas seulement de ces modifs : le couple condo/résistances carbon composition a également, lui aussi, un impact considérable. A quoi s'ajoute le HP, un Weber 10F150T dans mon cas. Car le choix du HP n'est pas neutre. Loin s'en faut. Sur la base de mon expérience, je dirai qu'il participe à 50% au caractère du son obtenu. Vient, enfin, la qualité de la reverb, un étage qu'il faut particulièrement soigner. S'il n'y a qu'un effet que l'on utilise, c'est très souvent celui-là.

Autres modifications possibles

D'autres modifications existent, notamment celle qui consiste à modifier l'alimentation de l'étage déphaseur (PI ou phase inverter). Je la cite pour ceux qu'elle pourrait intéresser, mais je ne l'ai pas faite. Aucune garantie de ma part sur l'intérêt qu'elle présente : john_paul_rick_PRmods.pdf

Hardware

Du côté du hardware, direction les marchands du net : Tube-Town (qui a de loin ma préférence quand on peut y trouver la pièce recherchée), Banzai, Tube and More, Ebay aussi... Sachez que l'on trouve tout sur le web. Une remarque toutefois : pour les supports métal et vis pour tenir le châssis (les straps en anglais), demandez au vendeur s'ils sont adaptés au princeton. Ils doivent être de taille medium. Pour ma part, je les ai trouvés sur ebay, ainsi que le châssis et la faceplate.

N'oubliez pas, en outre, que les fiches jacks 6,35 sont toutes à coupure, en dehors des fiches jacks mono.

Les transfos de mon clone sont des Mercury Magnetics, comme je l'ai dit plus haut, excepté le transfo de sortie (OT pour output transformer) : j'ai remplacé l'OT Mercury par l'OT original du Princeton.

Tubes utilisés au 1er juin 2010

Voilà les tubes que j'utilise :

en rectif (redressement) : une Svetlana 5U4G

en 6V6GT (étage de puissance) : deux RCA appairées début 1950, bias à 22mA et 24 mA (RCA remplacées depuis par des 6V6 JJ - très bonnes et ça permet de préserver les RCA, bias à 23mA et 25mA)

V1 (preamp) : une 5751 Jan Philips militaire

V2 (reverb) : une 12AT7 Sylvania, logo jaune

V3 : une 12AX7 Sylvania, logo jaune

V4 (PI & Vib) : une Sovtek 12AX7LPS

Tubes utilisés au 18 october 2010

En rectif, une GZ34 JJ

Plus 6V6 JJ, biasées à 21ma & 22ma

V1 (preamp) : JJ 12AX7

V2 (reverb) : une JJ 12AT7

V3 : une JJ 12AX7

V4 (PI et Vib) : une Sovtek 12AX7LPS

Gare au tube de l'étage déphaseur !

Quel type de tube mettre sur l'étage de PI (phase inverter ou déphaseur en français) ? Cet étage, situé sur la première demi 12AX7 en V4, est primordial dans le fonctionnement d'un ampli push-pull, ce qu'est le Princeton. Car il assure comme son nom l'indique le déphasage, en clair grâce à lui chacune des lampes de puissance amplifie une moitié du signal, à tour de rôle (pour faire simple), jamais en même temps. Cet étage a donc lui aussi un impact considérable sur le caractère du son.Mais surtout, il est vital pour le bon fonctionnement de l'ampli : si la lampe grille, danger ! Il est préférable de prendre un excellent tube pour cet étage.

Souvent on y trouve une 12AX7, mais pas mal de monde suggère d'y mettre une 12AT7 ou une 12AY7, voire une 12AU7, dont le gain est moins important et donne plus de clean au son. D'autres privilégient des 12AX7 dotées de beaucoup de gain, comme les Sovtek 12AX7LPS, ce que j'ai choisi, car elle tolère 330V à ses anodes.

=> Comparaison des trois transfos de sortie, au niveau des mesures :

1/ Sur chaque demi-enroulement du primaire, mesures relevées avec un multimètre "non RMS" (je précise), positionné sur le plus petit calibre des ohms : Mercury (135,9 ohms et 109,1 ohms), l'OT Princeton original (144 ohms et 144 ohms), l'OT Fender silverface acheté sur la baie (141 ohms et 142 ohms).

2/ Sur le secondaire : OT Mercury série Axiom (7 ohms), le Fender silverface acheté sur la baie (8 ohms), l'OT princeton original (pas encore pu le mesurer)

Petite explication : ces valeurs sont importantes à connaître. Pour le secondaire, il est aisé de comprendre qu'elles doivent correspondre à l'impédance du HP (dans le cas du Princeton, 8 ohms) ; Pour le primaire, ces valeurs sont prises en compte pour la polarisation des tubes de puissance.J'ajoute, suite à ce que m'a dit strat777, que 7 ohms mesurés au multimètre correspond mieux à 8 ohms une fois le transfo en fonctionnement.

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (2)

bpier — Wed, 05 May 2010 16:02:00 +0200

Deuxième partie du projet de clone d'un amplificateur Princeton. Nous nous attacherons ici à détailler la construction du cabinet et de son tolexage.

Le son

Billet mis à jour en juin 2019, puis en février 2024

Fabriquer de A à Z le cabinet

J'ai utilisé du pin basique d'une épaisseur de 15mm. Les queues d'aronde sont faites à la scie sauteuse ; les doucines des angles à la lime à bois. Bref, à la main. Pour le collage, j'ai utilisé des sangles à cliquet, en plaçant sous elles des équerres métalliques à chaque coin du cabinet pour qu'il soit bien droit lors du séchage.

Vous constaterez que je ne donne aucune dimension : tout dépend, en fait, du châssis que vous souhaitez utiliser, si vous souhaitez faire une reproduction exact ou pas. Sachez néanmoins qu'il faut laisser au moins 5mm de chaque côté de ce châssis, de manière à pouvoir l'extraire du cabinet sans arracher le tolex. Cela fait donc 1cm de plus (au moins) à prendre en compte dans le calcul des dimensions du cabinet.

Autre précision : j'ai collé contre le dessous de la planche du haut du cabinet une fine feuille de métal, afin de "refermer le blindage du châssis". Ce afin d'éliminer au mieux les bruits parasites.

Je vous mets néanmoins un lien vers le plan du cabinet, établi par Brad Brieskorn : http://www.brieskorn.de/int/Guitar___Amps/Amp_Projects/AA1164/Princeton_Reverb_Cabinet_1.4_eng.pdf

LE TRAVAIL DU BOIS

LE TOLEXAGE

Autre point délicat : poser le tolex. J'ai utilisé un tolex Fender black, que j'ai collé au bois avec de la glue en bombe (EDIT juin 2019 : la glue en bombe se décolle au bout de dix ans, il faut trouver une colle plus tenace !). Comme la colle détend le tolex, il faut faire attention à ce que des bulles d'air n'apparaissent pas. Si cela arrive, ne pas attendre que la colle ait séchée, décollez doucement le tolex et vous le reposez en le tendant un peu plus ; autre solution, souvent complémentaire : utilisez un tasseau de bois pas très long, que vous passez sur le tolex sans trop appuyer.

Les coins sont coupés avec un cutter bien tranchant. Attention aux doigts !

Une fois le tolexage achevé, la finition : Les vis et écrous utilisés sont des M4 et M3 (dans mon cas, en tout cas). Cherchez aussi des rondelles coupelles (qu'on trouve chez Casto, Leroy-Merlin, en calibre M4 et M3) pour recevoir les vis de fixation des plaques de bois arrières et de le la plaque d'agglo du HP.

Le HP vient donc sur une planche d'agglo de 13mm ou de préférence de 15mm , comme sur le princeton original. Son logement est découpé à la scie sauteuse. Les vis de bonne longueur qui tiennent le HP sont elles-mêmes tenues par des "écrous prisonniers" de dimension M3 ou M4, selon le diamètre de vis que vous utilisez.

La grillcloth est une "black-white silver aged". Elle est difficile à tendre. J'ai trouvé une petite astuce pour y parvenir. Il suffit d'utiliser le cadre que constitue le logement de la plaque HP, pour tendre la grillcloth. La voici :

Le HP est désormais un 10F150T (50W) de chez Weber, acheté à la boutique en ligne de la boîte aux US à l'occasion de la baisse du dollar (pas de frais de douane dessus). Super HP, le meilleur, dit-on, pour un Princeton. Et c'est vrai qu'il me plaît vraiment beaucoup. Il remplace donc l'Eminence Ragin Cajun 75W (rendement : 100db), qui était installé depuis le début sur mon clone. (https://www.tedweber.com/10f150-t)

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (1)

bpier — Wed, 07 Apr 2010 10:04:00 +0200

Premier article d'une longue série destinée à vous faire suivre pas à pas le montage d'un clone d'amplificateur à lampes Princeton reverb blackface de 1964 (photo ci-dessus de l'ampli terminé) depuis la construction du cabinet jusqu'à la réalisation du circuit électronique. Nous verrons dans ce premier post la phase préparatoire : schémas, achats et sélection de composants.

ATTENTION !!! Ce projet n'est absolument pas à la portée des débutants en électronique qui n'ont donc pas à s'y lancer. Car les amplis à lampes renferment des tensions mortelles, même lorsqu'ils sont éteints.

Je dois enfin ajouter que ce projet est totalement indépendant de la compagnie Fender, propriétaire de son nom. De plus, il n'a aucune visée commerciale, en étant strictement réservé à un usage personnel.

Précaution : si vous cliquez sur les photos, revenez au texte en en cliquant sur la croix dans le coin à droite de la photo agrandie.

Et puis la suite de ce premier volet se trouve là dans l'ordre :

Volet 2, le cabinet ; https://www.bruynooghe.fr/post/2010/05/05/R%C3%A9alisation-d-un-clone-d-ampli-Princeton-%282%29

Volet 3, approche électronique : https://www.bruynooghe.fr/post/2010/05/05/R%C3%A9alisation-d-un-clone-d-ampli-Princeton-reverb-blackface-%283%29

Volet 4, les mains dans le châssis : https://www.bruynooghe.fr/post/2010/05/05/R%C3%A9alisation-d-un-clone-d-ampli-Princeton-reverb-blackface

Le son

Pour vous donner une idée du son de ce princeton clone, voici quelques exemples :

Stratocaster directement branchée dans l'ampli lui-même branché sur un atténuateur Plug&Play pour pouvoir légèrement accentuer le headroom. Enregistré le 30 mai 2021.

Le son de l'ampli enregistré sans son HP, en passant par la ligne Line Out d'un atténuateur Plug&Play 50W qui entre dans un Torpedo CABM+ avec juste les IR activés, le tout connectés à une Soundcraft UI24R. Aucun autre effet que le tremolo et la reverb du Princeton. Guitare utilisée : la stratocaster Tokai Springy Sound 1981 - enregistré le 13 juin 2021 :

Sample ancien (2010) joué, avec un buffer booster DIY à l'entrée, sur une strat Tokay Springy Sound 1981 (grille) et le thème sur une Fender strat classis player Mexico aigus coupés, un morceau de Pat Metheny sur son premier album : Bright Size Life

Lecteur audio intégré

Cette fois, avec vibrato et reverb, volume entre 2 et 3, sur Gimme Shelter, neuf ans après la construction de l'ampli, le 21 juin 2019 :

Lecteur vidéo intégré

Schéma et projet

Le Princeton reverb année 1964 est un des amplis les plus recherchés. Il vaut en général très cher, trop cher, quand il est en bon état de conservation. Fender, la compagnie qui l'a conçu et commercialisé, a décidé de le reéditer. Le nouveau modèle repose sur une électronique modernisée, utilisant toutefois et comme à l'époque une lampe rectifieuse, en lieu et place d'un pont de redressement à diodes silicon.

J'ai donc décidé d'en construire un de A à Z, en m'appuyant sur le schéma original et son layout que l'on trouve ici : princeton_rev_gz34_aa1164.pdf

Quand j'étais bloqué, notamment sur le câblage des jacks d'entrée, je me suis inspiré du câblage de mon princeton silverface nonverb de 1969 (photo ci dessous). Il m'a également été utile pour relever les dimensions du cabinet, afin de le reproduire au mieux.

Il me paraissait indispensable, en effet, pour un premier ampli à construire, de pouvoir m'appuyer sur l'observation d'un ampli que j'avais sous la main. J'ai, enfin, apporté quelques modifications, notamment l'intégration d'un pot de bias bien pratique pour la polarisation des deux lampes de puissance de l'ampli, des 6V6GT.

Je me suis fixé comme contrainte de fabriquer le clone le plus proche possible de l'original, tant au niveau du cabinet (bois, dimensions, assemblage...) que de l'électronique. Une chance pour moi : un membre du site projetG5.com, strat777, avait déjà fabriqué un clone de Princeton reverb blackface.

Je me suis grandement inspiré de son expérience. C'est même lui qui m'a vraiment décidé à me lancer dans l'aventure. Ses conseils m'ont été utiles, ceux des autres membres de projetG5 aussi, en particulier bozole et vitriol82. Le site de strat777 est ici : https://strat-7.jimdo.com Strat777 fait du très beau travail. Son post sur le princeton clone sur projetG5 est ici : https://www.projetg5.com/phpbb3/viewtopic.php?p=52820&hilit=strat777#p52820

Enfin, le point le plus important : une fois construit, ce clone de Princeton sonne génialement bien. Il est en effet désormais complètement terminé, réglages inclus.

Les mains dans le châssis

Les Préalables

Mieux vaut posséder les bons outils, avant de se lancer.

L'équipement indispensable se compose d'un fer à souder d'une puissance de 50W, avec si possible température de chauffe réglable. Pour ma part, j'utilise une station de soudage Weller. Autres outils : un multimètre tolérant si possible 700V ou plus en courant alternatif, une pince coupante, une pince à bec long, le tout avec poignée isolante, un jeu de clés plates complet, une pompe à dessouder (toujours utile pour refaire des soudures qui ne vous satisfont pas), un set de tournevis, une perceuse (très important) avec un jeu de forets pour l'acier en vue de percer le châssis, un emporte-pièce (si vous prévoyez de créer vous-même les logements des sockets de lampes), limes à métaux. Une lampe loupe d'électronicien est un plus qu'il ne faut pas négliger, surtout pour le check des soudures.

Une fois la boîte à outils constituée et les pièces toutes rassemblées, c'est le moment de s'y mettre.

L'ordre des opérations

Câblages

Cela étant fait, je me suis attaqué au câblage des lampes, des transfos et des fiches jacks, RCA, ainsi que de l'alimentation... C'est sans conteste l'un des points les plus sensibles d'un ampli à lampes.

=> Conseil : il est donc impératif d'utiliser des produits très sérieux : câbles silicone 0,75mm au moins, tolérant 600V ; câbles teflon de même tolérance avec des sections de plus gros diamètre si nécessaire (1mm). Pour les câbles de masse, il est conseillé de prendre un diamètre plus gros encore. Pour ma part, je l'ai appris trop tard. J'ai donc placé du 0,75 mm presque partout.

Le blindage répond à une règle bien précise : un seul côté du fil de blindage doit être pluggé à la masse, jamais les deux, sinon gare à la boucle de masse, le cauchemar des électroniciens !

En outre, une fois tout le câblage placé, une règle s'impose quand des câbles passent l'un sur l'autre : les croiser perpendiculairement si possible, donc en donnant une forme de croix.

Le câblage de la masse

Ce point mérite un livre. Il en existe d'ailleurs des tonnes sur le sujet. Pour le Princeton, toutefois, ce point est moins sensible. Car ce n'est pas un ampli hi gain.

Les transfos

Le transfo d'alimentation (PT) est un Mercury Magnetics ToneClone :

Mesures à vide (c'est-à-dire les enroulements du secondaire pluggés à rien avec prise murale délivrant du 232V :

Primaire placé sur 230V : HT 759V ; alim 6,3V : 1ere extrêmité-center tap 3,56V ; 2eme extrêmité-center tap 3,61V.

Primaire placé sur 240V : HT 723V

Relevés une fois l'électronique entièrement installée: .

Le bias, mes mesures de chaque 6V6GT, selon réglage actuel : l'une 24mA, l'autre 23mA avec des tubes RCA, depuis remplacés par des JJ 6V6GT (même bias).

Comment mesurer le bias

bozole m'a donné son conseil. Voici ce qu'il en dit : "Une petite astuce pour mesurer ton courant de repos, en ne mesurant que ton courant d'anode : tu mesures la résistance DC ampli éteint d'un demi enroulement du primaire du transfo de sortie, tu allumes l'ampli, tu mesures la tension aux bornes de ce demi enroulement, et ensuite par calcul tu détermines le courant d'anode (Udemi enroulement / Rdemi enroulement = Ia"

bozole ajoute : "La résistance DC de chaque demi enroulement, c'est la résistance qu'on mesure au multimètre sur le plus petit calibre (généralement calibre 200 ohms). On doit trouver des valeurs inférieures à 150 ohms."

Donc, application : demi-enroulements OT Mercury : entre câbles rouge et brun 109,6 ohms ; entre rouge et bleu 136,2 ohms, résistance DC des demi enroulements de l'OT, câble rouge (celui du milieu de l'OT) déconnecté du circuit, lampes de puissance (6v6) retirées et ampli éteint. Après avoir ressoudéle câble rouge de l'OT, replacé les 6v6, mesure des tensions sur chacun des demi-enroulements, ampli allumé :

Avec pot de bias : régler d'abord le potard de façon à avoir une tension de bias la plus négative possible, allumer l'ampli et mesurer le bias, puis agir sur le potard (attention : avec un tournevis isolé) pour obtenir dans les 24mA, une bonne base de départ

DIY Guitar & Effects - Amp Princeton blackface clone

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (4)

Les mains dans le châssis

Les Préalables

L'équipement indispensable :

Choix des composants

L'ordre des opérations

Câblages

Le câblage de la masse

L'alimentation électrique

Mesures à vide (c'est-à-dire les enroulements du secondaire pluggés à rien avec prise murale délivrant du 232V :

Relevés une fois l'électronique entièrement installée: 357V sur chacun des secondaires.

Comment mesurer le bias

1ere méthode

2eme méthode

Relevés de tensions

Les images du chassis après les modifs

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (3)

La partie électronique : approche

Zoom sur les composants électroniques

Modifs et améliorations possibles

Modif de la cellule de mix de circuit de reverb

Résultat des modifs

Autres modifications possibles

Hardware

Tubes utilisés au 1er juin 2010

Tubes utilisés au 18 october 2010

Gare au tube de l'étage déphaseur !

=> Comparaison des trois transfos de sortie, au niveau des mesures :

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (2)

Le son

Fabriquer de A à Z le cabinet

Realisation d'un clone d'ampli Princeton reverb blackface (1)

Le son

Schéma et projet

Les mains dans le châssis

Les Préalables

L'ordre des opérations

Câblages

Le câblage de la masse

Les transfos

Comment mesurer le bias