Re-construction d'un système «Digimatic», troisième partie...


La première page de ce projet a expliqué les motivations et les premiers aspects techniques de la chose.

La seconde page relate les choix techniques et la modification des lecteurs CD & K7.

Voici la troisième avec la partie électronique de cette réalisation.

La quatrième page est le "gros morceau" avec la réalisation du rack de base de ce «Digimatic MKII»


réalisation Digimatic

Commençons par le commencement : l'alimentation de l'électronique de commande !

Un transformateur de réemploi (mais de qualité), avec trois secondaires dont un à point milieu : il est parfait !

Les redresseurs, condensateurs et régulateurs tiennent sur une platine de 12 x 15cm...

réalisation Digimatic

Le schéma de cette alimentation : vraiment rien de spécial...

Une alimentation symétrique +/- 12V pour la partie analogique, une alimentation 12V "puissante" pour la logique digitale, et une alimentation 12V filtrée pour la détection audio et les relais.

L'interfacage des deux relais est inclus sur cette platine-ci. Il est muni d'opto-coupleurs : en effet le 12V filtré n'aura pas son potentiel "0V" connecté avec les masses analogiques et digitales, du à la conception du circuit de détection. Ces relais n'ont pas de fonctionnalité de commutation de signaux, ils vont juste servir à re-créer les "clic-clic" que le système original pouvait laisser entendre lors des commutations...

Toutes les liaisons se font par des connecteurs en ligne au pas de 2,54mm, excepté les bobines des deux relais qui sont raccordés sur bornes à visser. Les fils provenant du transformateur sont aussi sur connecteur mais de type plus "puissant"...
Et enfin, 4 LED permettent de voir d'un coup d'oeil la présence des tensions.

réalisation Digimatic

Comment va fonctionner la logique de commutation ?

Ci-contre, un schéma-bloc de l'ensemble, il est représenté ici avec 4 lecteurs mais le principe est identique pour 10 ou même encore plus.

Les signaux audio des 10 lecteurs arrivent sur des amplis-op "tampons" NE5534 (IC101 à IC1001), avant commutation par des interrupteurs C-MOS type 4053 (IC102 à IC1002). Une sommation audio entre les deux canaux est réalisée et est envoyée au circuit de détection audio, pour le lecteur en cours d'utilisation.

Quand ce circuit ne détecte plus de signal, il envoie une impulsion d'horloge (après temporisations, voir ci-dessous) vers la logique de commutation.

Cette logique est basée sur des registres à décalage type 4035 (IC1 à IC3). Ici, ils vont être utilisés en mode parallèle. Dans ce mode, à chaque impulsion d'horloge, leurs entrées sont transférées sur les sorties. Si l'on câble la sortie sur l'entrée suivante (sortie 1 sur entrée 2 et ainsi de suite, en bouclant la dernière sortie sur la première entrée), ces registres vont alors décaler la sortie à chaque impulsion d'horloge, comme un "chenillard".

Seulement, à la mise sous tension, il est impossible de savoir comment seront positionnées les sorties des registres... Il faut donc un reset initial, actif pendant quelques secondes après l'allumage.
Mais alors, comment initialiser les sorties puisque les registres auront été remis à zéro ? Par une astuce technique, qui va justement rejoindre le fonctionnement intial du Digimatic.
En effet, celui-ci était muni de 10 boutons poussoirs permettant de lancer la séquence de lecture sur n'importe quel lecteur.

En connectant les boutons sur les entrées parallèles, il est alors possible d'envoyer la sélection sur l'entrée correspondante. A l'impulsion du bouton poussoir, une impulsion d'horloge pour les registres est également crée (légèrement retardée), et va ainsi transférer l'entrée sur la sortie correspondante.

Les sorties des registres à décalage vont donc correspondre au lecteur qui est en cours d'emploi, et ne changeront pas tant que la lecture sera en cours et qu'un signal audio sera détecté. Pour éviter de pouvoir lancer plusieurs lecteurs par les boutons poussoirs, ils seront inhibés dès qu'une des sorties des registres sera activée (fonction set-reset par les portes IC5C et IC5D).

Les sorties des registres commanderont donc les commutateurs analogiques, ainsi les sorties audio du lecteur en usage seront envoyées vers la sortie du montage. Mais les lecteurs devront aussi être lancés en lecture !

L'impulsion de lancement de la lecture "play", ainsi que l'impulsion de "pause" du lecteur précédent et celle de "skip" (pour changer de plage) du lecteur -2 seront envoyées vers les différents lecteurs par une matrice de portes AND (4081 - IC100 à IC1000). La génération de l'impulsion de commande envoyée vers les différents lecteurs sera unique, réalisée avec un demi 4098 (IC6A). Ce sea bien plus facile à régler, d'ailleurs, que le Digimatic original ou chaque module avait sa propre temporisation.

Quand le circuit de détection audio ne détecte plus de signal, cela lance une temporisation d'environ 2 secondes (ajustable - IC8B). Si cette temporisation arrive à sa fin, elle génère l'impulsion d'horloge faisant avancer les registres, et génère également l'impulsion calibrée de commande des lecteurs.

Bien sur, lorsque la commutation a eu lieu, et que le lecteur a reçu sa commande "play", une troisème temporisation est également lancée (IC8A), pour couvrir le début de plage musicale et éviter une nouvelle commutation de lecteur si la plage débute par un niveau très faible ou un silence.

Le lecteur en cours d'utilisation sera indiqué par une LED (une par lecteur) et ces LED sont incluses dans les boutons poussoirs. Comme il ne s'agit pas de LED haut rendement, leur courant nominal est plus important que ce que peut fournir une sortie de circuit intégré C-MOS. Pour cela, 10 transistors sont utilisés pour les piloter. Ces LED et leurs transistors ne sont pas représentées sur le schéma-bloc, voir les schémas détaillés.

Les sorties audio (vers ampli, table de mixage,...) sont amplifiées par un double ampli-op NE5534 entre les commutateurs et les fiches de sortie. Le vu-mètre indique le niveau de sortie audio en sortie de l'appareil (et donc le signal audio du lecteur en cours de lecture).

réalisation Digimatic

Voici un diagramme des temps de l'ensemble du système, reprenant les principaux signaux qu'on retrouve dans le schéma bloc, ainsi que la numérotation des IC qui sont sur les schémas définitifs.

Il n'y a plus qu'à réaliser tout cela, maintenant !

réalisation Digimatic

L'électronique va tenir sur une grande platine d'essais à pastilles de 20 x 30cm.

Les éléments mécaniques avec positionnement précis doivent être installés avant tout le reste, bien entendu. Ici les 10 boutons poussoirs sont en place.

réalisation Digimatic

La platine se remplit, il en faut du monde pour réaliser les fonctions !

Les 10 connecteurs blancs seront les connexions vers les lecteurs (tant audio que signaux).

Les supports 16 broches (devant les connecteurs) sont les 4081 de la matrice de portes AND. Les supports à 8 broches derrière seront les amplis opérationnels. Sur la photo, un seul support 16 broches est en place à l'arrière, ce sera pour les commutateurs analogiques 4053.

réalisation Digimatic

Voici les fiches qui assureront les connexions avec les lecteurs.  

Elles disposent de 7 broches : 3 pour les signaux de commande, 1 pour le pôle commun, 1 pour la masse audio et 2 pour les signaux audio gauche et droit. Les 10 prises seront installées sur le rack.

réalisation Digimatic

Voici le schéma de l'ensemble des connexions internes et externes de ce système.

Les liaisons vers les lecteurs se feront par 2 câbles aboutissant dans les fiches : un avec 4 fils pour les signaux de commande, et un double blindé pour les signaux audio (connecté avec deux fiches "Cinch" sur les prises audio d'origine des lecteurs).

réalisation Digimatic

Le circuit imprimé du vu-mètre d'origine est déformée, et quasiment impossible à remonter dans le rack sans risque de casse (voir aussi page 4).

Voici le relevé de schéma, qui a servi à la reconstruction d'un vu-mètre de remplacement, avec les mêmes circuits. Oui, sans doute, le UAA170 est "périmé" en 2020, mais comme il m'en restait en stock... autant refaire à l'identique, d'autant que ces circuits intégrés Siemens sont quasiment indestructibles !

Voila voila ! Cette page va être complétée au fur et à mesure de l'avancement du montage et de la mise au net des schémas.

La première page de ce projet a expliqué les motivations et les premiers aspects techniques de la chose.

La seconde page relate les choix techniques et la modification des lecteurs CD & K7.

La quatrième page est le "gros morceau" avec la réalisation du rack de base de ce «Digimatic MKII»


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