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

Nous continuons notre liste des composants qu'on peut trouver dans un amplificateur à lampes avec les triodes.
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Un composant qu'on trouve à la fois sur la page des diodes et des triodes: la triple diode-triode EABC80 (qui existe également en version UABC80). C'est probablement la diode-triode la plus connue et elle était utilisée dans partiquement tous les postes de radio des années 1950.

Il y a une diode simple pour la détection AM, deux diodes pour la détection FM et une triode préamplificatrice pour commander le tube de puissance, generalement un EL84 (ou un UL84 s'il s'agit d'une radio bon marché avec les filaments alimentés en série, ce qui permet d'éviter le transformateur d'alimentation.

Contrairement au diodes de redressement, les diodes de détection ont toujours des cathodes à chauffage indirect. Les éléments sont placés dans de petits boitiers mis à la masse pour réduire l'influence des parasites aéroportés (parasites de voitures et de moteurs éléctriques universels, virus informatique et dengue africaine en particulier).


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 cathodesauf certains tubes qui peuvent fonctionner en classe AB2.



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 qui avaient toutes les cathodes à la masse. La tension négative est utilisée 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 d'amplification de tension), 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.

Images à gauche:
La 12SL7 est une triode double (mieux connue sous la référence 6SL7 avec tension de chauffage de 6.3V). C'est un tube préamplificateur comparable au ECC83 avec une dissipation anodique très faible de 1W par triode, d'un gain µ = 70 et d'une pente de 1.6mA/V. La cathode est très fine, ce qui limite le courant à 8mA.

Le 6SL7 a le même brochage que le 6SN7 mais les deux tubes ont des caractéristiques différentes (le 6SN7 est comparable au ECC82). Le 6SL7 et 6SN7 ont un soquet octal, qui était la norme aux Etats Unis, alors qu'en Europe on était déjà passé au soquet noval qui était meilleur marché, plus petit et plus facile à fabriquer (tout en verre).

La nomenclature des tubes américains (RETMA) se trouve ici.

Le tube à gauche est une version de 1950 avec une anode cylindrique. Les tubes plus modernes ont une autre forme d'anode.

Une des (double) triodes les plus connues est le ECC83 qui est détaillée ici. Les différentes triodes (liste) sont énumérées ici: pour chaque fonction il y a une triode adaptée: les triodes préamplificatrices et les triodes pour commander les tubes de puissance: sélection des tubes de commande.

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.

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