Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
EL34

Quand on parle d'un amplificateur à lampes, c'est presque toujours des lampes EL34 qui sont utilisées dans l'étage de puissance.
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Si on désire une puissance un peu plus élevée, le passage aux lampes EL34 est tout naturel. En fonctionnement single ended un tel tube peut fournir 10W, en montage push pull la puissance est plus élevée (elle dépend du niveau de distorsion que vous jugez acceptable).

A droite le schéma d'un amplificateur de 1955 qui se compose d'une diode de redressement GZ84, d'un préamplificateur EF86, d'un étage déphaseur "long tail" et d'une paire de EF34. La même remarque est d'application pour la résistance de cathode des tubes de puissance (voir EL84). La puissance de l'ampli était de 20W avec une distortion inférieure à 0.1% (inférieure à 1% sans contre-réaction).

Les lampes EL34 sont toujours fabriquées en Chine et en Russie, mais les spécifications ne correspondent pas nécessairement aux spécifications d'origine. Il faut donc acheter 4 tubes pairés et les remplacer tous les quatre à la fois si un tube est défectueux.

Pour un fonctionnement correct, les grilles-écran doivent être placées à la même hauteur que les grilles de controle, pour que les spires des grilles-écran se retrouvent dans l'ombre portée par les spires des grilles de controle (voir dessin). Le problème c'est que tu n'as aucun moyen de controler la bonne fabrication du tube.

Tout comme le tube EL84, le tube EL34 a encore un peu les caractéristiques d'une tétrode, et notament le petit creux dans la courbe de fonctionnement, ce qui fait que la déformation est plus importante en fonctionnement en penthode qu'en triode, surtout quand le tube fonctionne à forte puissance. La lampe EL34 peut également fonctionner en triode, mais alors la puissance d'un étage push pull est limitée à moins de 10W.

Le creux dans les caractéristiques apparait quand la tension d'anode passe sous la tension de la grille-écran. La tension de cette grille est normalement fixe (condensateur de découplage à la masse). Si la tension d'anode est basse par rapport à la tension de grille-écran, le courant vers la grille-écran augmente au détriment du courant d'anode. La grille suppresseuse ne peut pas éliminer totalement ce phénomène qui apparait principalement avc les tubes de construction plus sommaire.

La configuration qui est la mieux adaptée à ce tube est la configuration "ultra-linéaire" où la grille écran est branchée à une prise médiane supplémentaire du transfo de sortie. On obtient le meilleur rendement avec une prise à 43%. Cette configuration permet de légèrement faire varier la tension de grille-écran pour qu'elle ne passe plus au dessus de la tension d'anode.

Les amplificateurs avec tubes EL34 sont soit utilisés comme amplificateurs hifi avec une puissance par canal de 20W (et polarisation en classe A), ou comme anplificateur de public address (polarisation AB et même B). En augmentant la tension anodique, on peut utiliser un transformateur de sortie d'une impédance plus élevée, ce qui réduit les déformations. Ces tubes peuvent également être utilisés dans les amplificateurs de guitare, où on va justement augmenter les déformations pour donner un son plus riche en harmoniques.

Le second schéma à droite est typique pour un amplificateur à lampes en classe AB. La tension de polarisation des grilles de commande est réglée par un potentiomètre. Il faut un courant de repos identique dans les deux tubes (à mesurer aux bornes des résistance de cathode de 1Ω). Il faut un courant de repos de 35mA (35mV), ce qui est obtenu avec une polarisation d'environ -30V. Il faut régler l'amplificateur en se basant sur la valeur du courant cathodique, pas sur la tension de la grille de commande.

Le circuit repris d'un magazine technique et adapté a encore un petit défaut: les diodes commutent rapidement et produisent un bruit très caractéristique (bruit de crécelle) composé d'un signal à 100Hz et de toutes ses harmoniques. Quand les diodes ne conduisent plus, il se produit une oscillation dans le transfo qui se propage à tout l'ampli.

Le bruit de commutation peut être éliminé en branchant un petit condensateur de 10nF (haute tension) à 100nF (si le filament est alimenté par une tension redressée) entre la masse et chaque fil du secondaire. Le courant nécessaire pour la polarisation des tubes de sortie est extrèmement faible, mais ajouter deux petits condensateurs ne fait pas de mal.

C'est bizarre que ce circuit qui provient d'un magazine renommé n'a pas prévu ces condensateurs, alors que le schéma contient des condensateurs non polarisés en parallèle sur les condensateurs d'alimentation (là où leur effet est totalement nul).

La position des petits condensateurs anti-crécelle est indiquée par les points rouges (brancher à la masse).

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