Amplificateurs à tubes
de la préamplification à l'étage final
Types de tubes

Nous commençons notre liste des composants qu'un peut trouver dans un amplificateur à lampes avec les diodes et les triodes.
-

-

Diode

L'avantage d'une lampe diode dans l'alimentation d'un amplificateur, est que la lampe a une courbe plus progressive, elle entre progressivement en conduction aux alternances. Une diode au silicium passe brusquement en conduction et à l'arrêt et cela produit une oscillation parasite dans le transfo (ringing) qui s'entend dans les amplificateurs mal conçus.

Un autre avantage est que la tension monte lentement au moment où l'émission électronique du tube débute. Il n'y a pas de tensions trop élevées qui apparaissent, ce qui est important pour les étages préamplificateurs qui parfois ne sont conçus que pour une tension plus basse, obtenue quand les tubes sont tous en conduction.

Une lampe diode n'est possible que pour la haute tension, là où le courant est limité et les tensions sufficamment élevées pour accepter une chute de tension de plus de 10V. Pour le chauffage, il faut obligatoirement passer par des diodes au silicium si on veut également redresser le courant de chauffage.

Si on utilise des diodes au silicium, il faut simplement placer des petits condensateurs de 10nF à 100nF ventre la masse et chaque fil du secondaire pour tous les circuits qui consomment du courant pour éviter le ringing. Des diodes 1N4007 suffisent pour la haute tension. Des diodes plus exotiques ne vont pas améliorer la qualité sonore de l'ampli.

Si on remplace une lampe par un redresseur "solid state", il faut normalement placer une résistance de 100Ω en série avec les diodes pour compenser le fait que les diodes au silicium ont une chute de tension plus basse. On peut éviter que la haute tension ne monte trop haut à la mise en route par l'utilisation d'un relais qui n'alimente le circuit HT qu'au bout de 30 secondes. Les contacts du relais doivent être cours-circuités par une résistance d'environ 100kΩ qui va permettre à la tension de monter lentement avant la ferméture du contact. Si on n'utilise pas de relais, il faut parfois prévoir des mesure supplémentaires pour protéger certains tubes.


ECC82


ECC83

Que nous montrent les courbes?
Sur l'abscisse on indique la tension entre cathode et anode, sur l'ordonnée le courant anodique, et ce pour des tensions de grille différentes.

Avec un tube ECC82 on remarque que le courant anodique augmente avec la tension: à partir d'une tension minimale la lampe se comporte comme une résistance, notament une résistance de 6.7kΩ avec une tension de polarisation de -2V. Si on fait passer la tension de grille de -2V à -4V, le courant de plaque diminue de 13 à 7.5mA (pour une tension de 150V), donc environ une diminution de moitié.

Le tube ECC83 a une résistance interne dix fois supérieure avec une tension de grille de -1V. Si on varie la tension de grille de -1V à -2V, le courant passe de 1.2 à 0.2mA, une diminution de seulement 1mA, mais en proportion une diminution de 600%.

On voit bien que ce sont deux lampes aux caractéristiques totalement différentes.

Triode

Une triode a un élément de plus que la diode, notament une grille qui sert à controler le courant entre la cathode et l'anode. La grille a généralement une tension négative par rapport à la cathode pour repousser plus ou moins les électrons. On peut obtenir une tension négative avec une résistance de cathode. Quand le courant circule dans la lampe il se produit une chute de tension de par exemple 2V dans la résistance, qui forme automatiquement la polarisation de la grille.

La tension de grille est normalement négative par rapport à la cathode, mais dans certaines circonstances, la tension de grille peut devenir légèrement positive, ce qui permet un courant de plaque plus important (tubes de commande de la déflection horizontale et verticale d'un téléviseur). Dans les applications audio normales, la tension de grille ne devient pas positive par rapport à la cathode. Quoi que...

Au lieu d'une tension de polarisation produite par une résistance de cathode, on peut également utiliser une source négative. Cela se faisait dans les appareils utilisant des lampes à chauffage direct, mais cela est encore réalisé dans les amplificateurs travaillant en classe AB.

Une triode a une réaction entre l'anode et la grille. Les paramètres effectifs sont différents de ce qu'un calcul théorique pourrait donner. Une lampe ECC83 a un µ de 100 (facteur amplification), mais en pratique l'amplification ne dépassera pas le 50.

Une triode a généralement une résistance d'anode où va se développer une tension suite au courant anodique. On choisit une résistance la plus élevée possible pour avoir un gain en tension le plus élevé possible avec le courant vairiable. Un petit rappel: la triode a sur son entrée une tension variable, qui est transformé en courant de plaque variable. Ce courant doit à nouveau être transformé en tension.

A partir d'une certaine résistance d'anode, le gain n'augmente plus. La raison est simple: quand la résistance de plaque augmente, la tension aux bornes de la résistance augmente, ce qui fait que la tension au tube devient plus faible. En plus d'une réduction du gain, cela produit également une déformation du signal, c'est la raison pour laquelle on n'augmente pas trop la résistance d'anode d'une triode (une valeur typique est de 100kΩ).

Et en plus, il y a la capacité parasite entre grille et anode qui fait que le tube n'est pas particulièrement efficace aux fréquences élevées, où la capacité parasite agit comme un cours-circuit.

Quelques types de triodes sont décrites ici (triodes préamplificatrices et de commande des étages de puissance).

Nous avons également une utilisation d'une triode inversée (l'entrée se fait sur l'anode et la sortie sur la grille et cela fonctionne très bien!)

La suite de l'article où on parle de tétrodes et pentodes.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-