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1°) Présentation générale :

Le PM80 mkII est un amplificateur intégré produit entre 1993 et 1995 (date de fin non certaine). Il s'agit d'une version nouvelle et très différente du PM80 standard. Il est capable de travailler en classe AB ou en classe A (au choix de l'utilisateur).

Il existe une version améliorée du PM80 mkII c'est le  PM80 mkII SE (pour Special Edition) qui diffère par l'utilisation de meilleurs composants (en particulier un transformateur torique).

Les caractéristiques constructeur sont les suivantes :

Power output :
RMS 8 Ohms (20Hz - 20kHz): 100 / 25W (Class A)
DIN 8 Ohms / 4 Ohms: 110 / 160W
IHF Dynamic power :
8 Ohms / 4 Ohms / 2 Ohms: 135 / 220 / 340W
Total harmonic distortion at 8 Ohms RMS rated output: 0.006%
Intermodulation distortion: 0.006%
Damping factor: 120
Magnetic cartridge output :
Input sensitivity impedance: 2.8mV / 47 kOhm
Accuracy of frequency response to RIAA: 0.3dB
Signal to noise ratio: 89dB
Moving coil cartridge input :
Input sensitivity impedance: 220µV / 100Ohm
Signal to noise ratio: 70dB
Tuner / CD / AUX / Tape inputs :
Input sensitivity impedance: 170mV / 20kOhm
Signal to noise ratio: 111dB
Frequency response (-1db limits): 10Hz - 100kHz
Tone characteristics (100Hz and 10kHz): ±7dB
Channel separation: (1kHz / 10kHz): >85dB / >65dB
General :
Power requirements
/20B version: 230V AC, 50 / 60Hz
/21B version (4 voltages): 110 / 120 / 220 / 240V AC, 50 / 60Hz
Dimensions (WxHxD): 420x146x334mm
Weight: 13kg

2°) Qu'est-ce la bi-classe?

On distingue plusieures classe d'amplification en électronique : A, AB, H, G et D. La classe A travaille avec un fort courant de polarisation, les composants de puissance chauffent beaucoup, le rendement est très mauvais : 25%, par contre la distortion harmonique est très très faible, dans la classe AB, le rendement est meilleur : 60%, les composants de puissance chauffent peu, la distortion harmonique est faible. Cela a-t-il vraiment une influence sur le rendu musical? Bof... : les amplificateurs classe AB modernes et de bonne conception ont des taux de distortion harmonique si faible que l'oreille humaine ne la perçoit pas, la distortion étant encore plus faibel en classe A, il n'y a pas de différence!!

Par contre les composants sont surdimentionnés pour une utilisation en classe AB (en particulier l'alimentation est en général très généreuse), en conséquence ces amplificateurs sont en général assez à l'aise même sur des enceintes dont l'impédance déscend fortement aux basses fréquences.

Pour finir, il importe de préciser que certains appareils commutent automatiquement de la classe A vers la classe AB, mais ce pour des puissance très très faible (classe A : 2W), on ne peut parler d'amplification bi-classe. Pour les amplificateurs vraiment bi-classe certains permettent de choisir entre une commutation automatique et une commutation manuelle, en commutation automatique l'amplificateur va travailler en classe A jusqu'à la puissance max en classe A par exemple 25W, puis commute automatiquement en classe AB.

On peut enfin préciser qu'il existe plusieurs systèmes qui permette de commuter un amplificateur de la calasse A à la classe AB, la plus performante utilise des coupleurs optoélectroniques dans la boucle de CR, (d'où l'utilisation chez Denon par exemple de l'expression : "Optical Class A"), au passage c'est un brevet déposé par... Nelson Pass!!

3°) Conception :

a) Partie mécanique :

Classique mais très bien faite (tôles épaisses, bonnes fixations...) : un chassis en acier électrozingué avec une trappe inférieure et grille d'aération. Un capot en acier noir ajouré sur le dessus. Une façade en aluminium anodisé noir, une contre-façade en plastique noir très épais.

b) Partie électrique :

Entrées (toutes au standard RCA) :

- une phono (avec permutation possible MC /MM)

- une CD

- une tuner

- une aux

- trois Tape

Sorties :

- huit pour les HP : 2 x 4 avec à chaque fois : 2 signal et 2 masses. (Type vissable pour fil nu ou banane centrale).

- trois tape out

- une casque format jack 6,35

La sélection de la source se fait par rotacteur, idem pour la sélection tape-out. Il existe une fonction muting.

Ensuite on trouve la commande de balance et puis celle de volume.

Le circuit de contrôle tonalité (qui est by-passable via la touche "Source-direct") comporte un potentiomètre grave et un aigües. Il fait appel en partie à quatre CI (double AOP) NMJ-2068-DD à très faible bruit en amont de la correction qui elle est purement passive.

Ensuite on trouve la commande de balance et puis celle de volume, cette dernière utilise un potentiomètre quadruple précédé d'un étage d'amplification de grande qualité (paire différentielle et cascode) réalisé entièrement en éléments discrets (bipolaire et FET)

Avant de passer à la partie puissance, un petit mot sur la section phono : très bien faite avec encore un étage en discrets et un CI (le NMJ-2068-DD), la sélection MM/MC se fait en face arrière par poussoir.

La partie puissance est classique dans son organisation générale : une amplification en tension réalisée entièrement grâce à des éléments discrets (et non par un CI comme dans le PM80), et une amplification en courant par un push-pull de transistors bipolaires.La particularité essentielle se trouve dans la commutation classe A/classe AB. Il ne me semble pas très utile de développer en détail le fonctionnement de cet étage un peu compliqué qui utilise des optocoupleurs. On note simplement qu'il existe deux résistances variables par canal permettant de régler le courant de repos (une en classe A, l'autre en AB), et que l'on a quatre transistors de puissance par canal (classe A oblige).

On trouve en sortie de cet étage le classique circuit de protection et de soft start (le bien connu TA7317P), et enfin la commutation sortie A / sortieB qui se fait ici grâce à des relais.

L'alimentation de la partie amplification de puissance est un peu particulière car elle inclue un relais permettant la mise en parallèle ou au contraire en série des enroulements au secondaire du transfo, en effet en classe A l'étage fonctionne sous +/-20,5V et sous +/-56V en classe AB. Le filtrage est assuré par deux condo Nichicon de 18000µF/63V... le luxe!

Enfin l'alimentation de faible puissance génère les tensions destinées aux led, aux CI de préamplification, aux relais, et au circuit de surveillance. C'est certainement la partie la moins bien faite de cet ampli : le schéma est très bon, mais la carte est située dans un endroit peu aéré et les composants (et les pistes) chauffent beaucoup.

4°) Problèmes à la réception :

Deux problèmes : le poussoir "Source directe" ne marche plus que sur une voie, les borniers d'HP sont morts. Pour le reste l'appareil fonctionne bien, mais chauffe peu en classe A (on verra plus loin pourquoi).

Le propriétaire souhaite également une remise à neuf.

5°) Recherche des causes et dépannage :

Le problème du poussoir est typiquement mécanique, il ne sera d'ailleurs pas possible de réparer correctement cet élément qui sera remplacé par du neuf.

Les borniers sont supprimés et remplacé par des Monacor montés sur une plaque d'acier galvanisé fixée à la face arrière du boîtier.

Les transistors ballast de l'alimentation faible puissance seront changés ainsi que les zéners.

Toutes les résistance de puissance seront changées, idem pour les condensateurs chimiques (avec du Silmic II sur la modulation audio). Les deux énormes condensateurs ELNA de filtrage de l'alimentation de puissance seront égélement remplacés (par des Cornell-Dubilier).

Un filtre secteur avec prise de terre sera mise en place.

Enfin les relais de commande des HP seront aussi remplacés.

6°) Le dépannage et les améliorations en images :

Le capot ; on voit très bien les traces liées à la chaleur dégagée par l'électronique et en particulier en haut à gauche : il s'agit dans ce cas des dissipateurs de l'alimentation faible puissance.

Après démontage : la carte d'amplification de puissance. Le PCB est très dense.

- Pointés rouge : les condo à changer.

- Cerclées en vert les résistances qui alimentent les paires différentielles et cascode de la partie amplification en tension. On verra qu'elles chauffent et seront donc changées de façon préventive.

- Cerclé en rouge : un relais d'HP neuf.

- Cerclé en bleu : un ancien relais d'HP.

Vue côté cuivre du PCB au niveau des résistances entourées en vert ci-dessus. On voit assez bien une trace d'échauffement (cerclée en rouge), idem pour la piste entre les deux points bleus.

Entre points verts : une résistance, entre points orange : une résistance. Il s'agit de résistance très petit format (genre minimelf) transversante.

Remplacement de la graisse thermique des drivers (pointés en vert) et du multiplicateur de Vbe. Les transistors de puissance (on en aperçoit deux pointés en rouge) sont montés sur les thermalpad, il ne faut pas mettre de pâte à leur niveau.

La carte d'amplification de puissance en cours de restauration :

- pointés bleu : les deux nouveaux relais HP (des Finder!);

- pointés rouge : les nouvelles résistances de puissance,

- cerclée en vert la zone où étaient implantés les anciens borniers.

Vue des nouveaux borniers (Monacor) sur leur plaque d'acier galva côté extérieur. La fixation à la paroi arrière du boîtier se fera grâce aux quatre trous encore libres.

Les borniers côté interieur.

La carte d'amplification entièrement restaurée :

- Extrême gauche : les nouveaux borniers,

- Pointés en bleu les deux nouveaux relais d'HP,

- Pointés en vert : les nouvelles résistances de puissance,

- Pointés en rouge : les nouveaux condo chimiques,

- Cerclé en violet : les résistance de faible puissance qui avaient légèrement brûlé le PCB (voir ci-dessus).

Vue rapprochée des résistances faible puissance changées. Comme on peut le voir les résistances sont montées verticalement, il n'y avait pas d'autre solution puisque se sont des 1W et qu'elles remplacent des minimelf de 1/4W... mais au moins comme ça la dissipation se fera bien!

La platine d'alimentation restaurée :

- pointés rouge : les condos

- pointés en vert : les transistors ballast sur leur radiateur (en cuivre!!!) et un régulateur tripolaire.

Le PCB est de bonne qualité et les pistes situées en dessous ne se sont pas décollées bien que le PCB ait été assez noirci.

La platine de réglage tonalité/sélection HP/Subsonic/classeA ou AB/source directe/mono ou stéréo.

Seront remplacés : tous les condensateurs chimiques et le sélecteur marqué en rouge.

Gros plan sur le sélecteur changé. C'est pas simple comme opération : il faut dessouder les trois poussoirs, extraire l'ensemble, défaire le poussoir HS de la barre en acier galva, trouver (!!) et fixer un nouveau poussoir et ressouder le tout...

Pointés en vert : les condensateurs changés (beaucoup de Silmic II 10µF 50V à ce niveau).

La platine de réglage de volume avec le potentiomètre quatre pistes, les condensateurs changés (deux Silmic et deux de découplage des alim des petits modules à élémens discrets implantés à la verticale).

Idem, mais de l'autre côté.

La petite platine de commande balance (en haut), et en dessous la platine de commande de a fonction muting et pointés en vert deux condensateurs changés.

La superbe platine de sélection et de correction RIAA (amplification vinyle), pointés en vert trois condo Silmic neufs (le quatrième est caché derrière le second module à éléments discrets.

On voit aussi le poussoir de sélection de cellule (à gauche en blanc). Pointé en bleu : le sélecteur de source, et en rouge le sélecteur d'enregistrement.

Ce PCB fait pratiquement 22 x 15 cm!

L'alimentation de puissance :

- pointés en vert les nouveaux condo (Cornell Dubilier 63V/15000µF),

- pointé en bleu : le pont de puissance (d'origine),

- pointé en violet le filtre secteur.

Une terre a été ajoutée de façon à permettre un bon fonctionnement du filtre, l'opération n'est pas toujours sans risque : il faut vérifier que sur le schéma qu'il n'y a pas de pb à relier une terre à la masse du montage.

La face avant avec toutes les cartes refixées dessus :

- bleu : la carte volume,

- vert : la carte d'alimentation faible puissance,

- violet : la carte de muting,

- marron : la carte balance (à l'extrême gauche) et la carte contrôle tonalités.

Face arrière avec les nouveaux borniers.

Enfin la photo de groupe :-)

Point important : après la réfection d'un amplificateur il est toujours conseillé de régler le courant de repos (ou bias). Ici comme c'est un appareil bi-classe (A et AB) il y aura deux réglages à effectuer. La précédure est ultra simple et classique, et le Service Manual indique :

- voltage à mesurer à 30minutes en classe AB : 18mV (50mA),

- voltage à mesurer à 30 minutes en classe A : 180mV (500mA).

Le réglage en classe AB se fait sans pb. Par contre (en comme sur le PM80!) il y a un pb au niveau de la classe A : le voltage maximal est de 120mV (330mA environ). Et encore plus fort : entre le schéma et ce qu'il y a sur le PCB il y a deux résistances de 47kohms au lieu de 12kohms (R749 et 750 sur le schéma du SM), or plus la valeur de cette résistance augmente et plus le courant de repos doit être élevé! Autrement dit il y a eu modification d'un composant qui était trop bas pour parvenir à 500mA et malgrès ce changement on plafonne à 330mA!!!!

On pourrait chercher à augmenter encore la valeur de cette résistance, mais dans la cadre d'une réparation/restauration mieux vaut jouer la prudence car il n'est pas du tout évident que le reste du schéma suive!

Il est possible que Marantz ait volontairement abaissé le courant de repos en classe A de façon à limiter l'échauffement et la fatigue globale des éléments de l'ampli (alim de puissance et paire de puissance en sortie)...

7°) Essais :

Essais standards avec sinus 1kHz sur 8ohm purs. Et essais de quatre heures sur enceintes avec musique.

8°) Bilan :

Un très bel appareil, d'une qualité de fabrication nettement supérieure au PM80, agréable à dépanner. De très bons composants, un schéma simple et éprouvé... et ça tient dans le temps! Seul petit bémol : ce courant en classe A limité à 330mA et donc inférieur aux 500mA attendus.

9°) Statut :

Restitué à son propriétaire.