Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
Push pull

C'est l'atage de puissance qui van commander les hauts parleurs. On utilise souvent une configuration symmétrique (push pull), mais pour une puissance moindre, un circuit simple suffit généralement.
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L'étage déphaseur est décrit sur une page précédente. Il n'est nécessaire que si l'étage final a une configuration en push pull.

Configuration push pull

Nous nous limitons pour commencer aux seuls étages de puissance en configuration symmétrique. L'étage de puissance peut aussi bien fonctionner en classe A qu'en classe AB. Les deux classes de fonctionnement nécessitent un circuit différent. Certains tubes fonctionnenet mieux en classe A ou en classe AB.


Construction d'un ampli de 20W avec un taux de distorsion total inférieur à 0.1% (1955)


Les courbes de la lampe EL34 sont peu linéaires.
C'est un tube qui nécessite un montage ultra-linéaire. Le montage est repris sur la page consacrée au tube.


Le tube EL504 reprend les caractéristiques du tube PL504, mais avec une tension de chauffage plus pratique de 6.3V. Il est encore fabriqué et repris par des sites de confiance comme Conrad. Achetez plutot chez eux que chez un vendeur chinois, vous aurez vos tubes dans les jours qui suivent.

En comparaison des amplificateurs à transistors, nous avons une classe AB1 et AB2. La polarisation statique est identique pour les deux classes, mais en classe AB2 la tension de commande sur la grille est plus importante, ce qui permet à la tension de grille de devenir positive par rapport à la cathode. Certains tubes sont particulièrement destinés à ce type de fonctionnement, comme par exemple le PL504 qui a une forte réserve de puissance (le tube peut délivrer plus de 400mA), mais qui a une dissipation sur l'anode limitée à 16W. Le courant de repos est alors réglé sur 30 à 35mA pour limiter la dissipation dans le tube.

Pour les étages de puissance, on utilise principalement des penthodes, mais elles ont un fonctionnement moins linéaire. Certaines lampes ont encore un creux dans les caractéristiques comme une tétrode.

Il est possible d'utiliser une penthode comme triode en branchant la grille-écran à l'anode, mais cela produit une forte réduction de l'amplification. Un montage en triode nécessite une tension de commande 2× plus élevée et fournit une puissance 4× moindre.

Nous avons jusqu'à présent 4 configurations possibles:

Penthode en classe ATriode en classe A
Penthode en classe ABTriode en classe AB

Chaque configuration nécessite des tubes qui fonctionnent au mieux dans la configuration désirée.

Passons rapidement les caractéristiques en revue:

  • Montage penthode
    • Amplification élevée, forte puissance disponible
    • Déformations plus importantes qui sont plus difficiles à maitriser, même en configuration symmétrique (push pull)
  • Montage triode
    • Déformations importantes, mais qui peuvent être éliminées plus aisément en montage symmétrique
    • Amplification plus faible, le tube doit recevoir une tension de commande plus importante

  • Classe A
    • Rendement faible, le tube doit être polarisé au milieu de sa ligne de fonctionnement (comme un étage de préamplification ou un étage de puissance à un seul tube)
    • Le courant moyen qui circule dans les tubes est constant, quel que soit le volume. En montage push pull, quand le courant augmente dans un tube, il diminue dans l'autre.
    • Bonne qualité audio
  • Classe AB
    • Rendement élevé, le tube est polarisé de telle façon que le courant au repos est faible
    • Il faut une source négative pour la polarisation (pour amplificateurs hifi)
    • Tous les tubes ne fonctionnenet pas bien en classe AB, il faut un réglage du courant de repos plus précis.

La classe AB ne peut être utilisée que dans les étages symmétriques (à configuration push pull).

Mais c'est pas encore terminé en ce qui concerne les configurations possibles. Certains transformateurs de sortie ont une broche intermédiaire qui permettent d'avoir les avantages du montage triode et du montage penthode. La grille écran est branchée à cette broche intermédiaire (et n'est donc plus à un potentiel fixe), mais n'est pas non plus branchée à l'anode (fonctionnement en triode).

En fonctionnement ultra-linéaire (c'est le nom de ce type de branchement) il est recommandé d'utiliser un transformateur de sortie adapté. La broche médiane se trouve généralement à 43% (donc un peu plus du coté de la haute tension) et produit le moins de déformations. Certains transfos ont également une broche à 20% (donc plus près de la haute tension) qui produit la puissance la plus élevée.

Les possibilités en ce qui concerne les tubes d'entrée et de déphasage sont assez limitées. Pour l'étage final, nous avons un choix plus important de tubes et de configurations:

  • EL84
    Avec en préambule une explication sur ce qu'est la puissance: comment la mesurer, quel est l'influence de la configuration du circuit sur la puissance disponible

  • EL34
    Un des tubes qui sont les plus utilisés dans les amplificateurs.

  • PL504
    Un tube qui provient du temps des téléviseurs monochromes. C'était un tube utilisé pour la déflection horizontale. Le tube fonctionne aussi bien avec une tension élevée qu'avec une tension plus basse, pour autant que les paramètres de fonctionnement soient adaptés.

  • PCL86
    Un tube qui est destiné aux amplificateurs travaillant sur une tension un peu plus basse. Nous montrons un étage en configuration SRPP (series regulated push pull). Cette configuration était souvent utilisée dans certains postes de radio Philips et a été reprise dans les téléviseurs.

  • Différents amplificateurs
    Grâce à la triode présente dans chaque lampe PCL86, on peut construire un amplificateur stéréophonique push pull avec seulement 4 tubes (puissance maximale de 2 × 15W). Mais on a utilisé des tubes encore plus étranges...

Sur une dernière page, on parle de différents sujets: la déformation du signal, la contre-réaction et d'autres sujets.

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