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

La seconde partie où nous décrivons les tubes de radio, et en particulier les tétrodes et les pentodes.
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La première partie du texte concerne les diodes et triodes.

Tétrode


EF86


EL34

Que nous montrent les graphiques?
Le courant anodique est moins dépendant de la tension d'anode. Les courbes sont pratiquement horizontales.

Le courant n'augmente que de 1mA quand la tansion d'anode passe de 100 à 300V. La résistance interne du tube est donc de 200kΩ avec une tension d egrille de -2V. Si on fait varier la tension de grille de commande de -1V à -2V le courant passe de 5.1 à 2.9mA (à tension de grille écran constante).

Le courant augmente de 25mA quand on augmente la tension d'anode de 100V à 300V, donc une résistance interne de 8kΩ avec une tension de grille de commande de -10V. Quand nous modifions la tension de la grille de commande de -10V à -15V, le courant anodique passe de 130 à 70mA.

Mémorisez bien ces résistances internes de 67kΩ (ECC83), 200kΩ (EF86), 8kΩ (EL34): pour avoir le meilleur transfert de puissance, la résistance de charge doit avoir la même valeur.

En placant une grille de plus entre la grille de commande et l'anode, on isole électrostatiquement les deux électrodes. La grille écran est généralement placée à un potentiel entre la tension de cathode et la tension de l'anode (cela dépend des applications). Les caractéristiques du tube changent complètement

Pour commencer, l'amplification est plus élevée, puisque l'anode influence moins le flux d'électrons. Les lignes caractéristiques du tube sont totalement différentes. La tension d'anode n'influence que peu le courant d'anode: la tension sur la grille joue ici un role beaucoup plus important.

Un problème qu'ont les tétrodes (et pratiquement tous les tubes avec de nombreuses grilles) c'est que les tétrodes ont un souffle plus important que les triodes. Les électrons peuven têtre absorbés soit par la grille écran, soit par l'anode, et un électron qui est absorbé par la grille ne peut plus être absorbé par l'anode. Comme le flux d'électrons dans une lampe n'est pas régulier, cela produit un souffle (bruit de fond). Des circuits particuliers permettent d'éliminer à la fois les inconvénients des triodes et des tétrodes/pentodes.

La tétrode fonctionne normalement bien tant que l'amplitude du signal est faible. Si la tension de l'anode passe en dessous de celle de la grille écran, le courant dans la grille écran va augmenter au détriment du courant à l'anode. Cela produit un coude prononcé dans les caractéristiques du tube. Un tel tube produit des déformations qui ne peuvent pas être éliminées par un montage symmétrique (push pull).

Pentode

La pentode an une grille supplémentaire entre la grille écran et l'anode (grille suppresseuse ou grille d'arrêt) dont le but est de renvoyer les électrons émis de l'anode vers l'anode (électrons libérés par émission secondaire). Les électrons secondaires ont une vitesse plus faible et sont donc repoussés par la grille suppresseuse (au potentiel de la cathode), tandis que la même grille n'a pratiquement aucun effet sur les électrons rapides émis de la cathode.

Le coude caractéristique du tube est fortement réduit (cela dépend du tube). Le tube EF86 a un fonctionnement pratiquement linéaire, mais le EL34 a toujours un petit creux présent quand la tension anodique est basse (plus basse que la tension de grille écran) et que les électrons ont donc plus tendance à se jeter sur la grille écran que sur l'anode. L'effet peut être éliminé par une construction spécifique du tube, voyez le tube PL504 décrit plus loin (tétrode à flux dirigé).

La lampe EL34 qui est fabriquée dans différents pays (Chine et Russie en particulier) a des caractéristiques qui dévient parfois de la norme. C'est pour cela qu'il faut acheter 4 tubes d'une même série quand on veux construire son amplificateur (amplificateur stéréo à montage push pull). Le circuit doit être ajusté et les tubes ne peuvent pas être échangés sans refaire les réglages. Pour les étages de préamplification, les différences dans les caractéristiques n'ont pas autant d'influence.

Une pentode a toujours un souffle plus prononcé qu'une triode, mais l'effet n'est pas significatif en ce qui concerne les tubes de puissance. Même l'étage de préamplification peut être construit avec une pentode si le signal à l'entré est suffisamment fort (entrée au niveau AUX de 200 à 500mV). Ce n'est que dans les récepteurs où le signal d'antenne ne fait que quelques µV que le souffle des pentodes se remarque par une détérioration du rapport signal/bruit.

Quelques pentodes préamplificatrices sont décrites ici, il s'agit de tubes à gain élevé ou à pente variable (gain variable).

Tétrode à flux dirigé

La pentode a été brevetée par Philips dès son invention, ce qui a forcé les américains à inventer autre chose. Ah! Ces néerlandais, on ne peut jamais compter sur eux! Et c'est encore bien, car ainsi on a pu trouver des constructions qui sont plus efficaces que les pentodes. C'est ainsi que Philips a également utilisé des tétrodes à flux dirigé là où la puissance doit être élevée (PL504, PCL805, PCL86,...).

Il n'y a pas de grille d'arrêt dans une tétrode à flux digigé, mais deux plaques pour concentrer le flux d'électrons. Le nuage d'électrons (chargés négativement) agit ainsi comme grille d'arrêt. Il est possible d'obtenir de meilleures caractéristiques avec une tétrode à flux dirigé qu'avec une pentode classique, en particulier en ce qui concerne les puissances élevées.

Les tétrodes à faisceaux dirigés et les pentodes sont utilisées dans l'étage de puissance. On vous explique les différences entre les deux tubes.

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