Montage concertina ou cathodyne

Ce montage est parfois appellé accordéon, car il fonctionne comme un accordéon: quand la tension diminue sur l'anode (tube plus en conduction) elle augmente sur la cathode. Le sweep maximal est donc toujours limité à moins de la moitié de la tension d'alimentation. C'est le seul montage déphaseur qui a cette limite.

Une des caractéristiques du concertina, c'est que le signal sur les deux sorties reste identique, même avec des triodes dont les caractéristiques ne sont plus optimales (tubes en fin de vie). Le signal sur les deux résistances reste toujours identique.

Sur le schéma, j'ai ajouté le premier étage. R14 et R18 sont les résistances de polarisation de la grille. Ce circuit "amplifie" le signal environ 0.9× à 0.95× (une faible réduction de l'amplitude du signal). Avec le premier étage, nous avons une amplification de 15× (pour être précis, de deux fois 15).

Ce circuit est tout simple et donne de bons résultats, mais il y a quelque chose qui ne se remarque pas à l'image, c'est l'impédance différente du circuit de cathode et d'anode. Cela peut poser problème si l'étage final est à basse impédance.

Nous envoyons un signal alternatif sur la grille de la seconde triode ECC83. Sur la cathode nous avons un signal en phase et sur l'anode en phase inverse, mais si la résistance de charge est relativement faible (située après le condensateur C19 et C20) elle peut influencer le signal. L'impédance dynamique de la cathode d'une lampe ECC83 est d'environ 700Ω, tandis que celle de l'anode est 100× plus élevée. L'amplitude du signal sera plus élevée sur la cathode que sur l'anode.

On peut réduire ce problème en prélevant non plus la tension sur la cathode, mais sur le point commun des résistances R18/R19 (comme montré sur le schéma). Si l'impédance de charge est de 1MΩ il n'y a aucun problème. Une mesure avec un multimètre précis doit déterminer l'amplitude du signal sur les deux branches: signal à l'entrée de 100mV 400Hz effectif, le signal sur les deux sorties doit être de 1.5V effectif.

Cet étage déphaseur permet de commander une paire de EL84, mais n'est pas en mesure de commander une paire de PL504 ou PL519 qui nécessitent un signal de commande à basse impédance. Ces tubes doivent être commandés avec un fort signal et avec la grille qui peut devenir légèrement positive. Dans ce cas, l'étage déphaseur doit être suivi d'un étage de commande pour chaque tube de puissance (plusieurs schémas sont montrés sur ces pages).

Il n'est pas possible d'utiliser une triode qui permet un courant plus important (et qui a alors une résistance interne plus faible), car le fonctionnement correct du tube est basé sur un gain important de la triode (µ ≥ 100).

L'étage déphaseur a une impédance d'entrée très élevée et peut être commandée par toutes les sources possibles, et en particulier par les montages qui ont une impédance de sortie élevée (pentode ou montage cascode).

On peut également éliminer le condensateur de couplage si la tension anodique du premier tube est réglée sur une valeur relativement basse. Cela ne pose normalement pas de problèmes, car les amplitudes à cet endroit sont encore très faibles (tout au plus 10V effectifs, soit 30V p-p).

On pourrait croire que le réglage d'un cathodyne est correct si la tension est établie à 1/3 sur la résistance inférieure, 1/3 sur la triode et 1/3 sur la résistance supérieure.

Une meilleure répartition est atteinte si on met 1/4 de la tension sur la résistance inférieure, 2/4 sur la triode et 1/4 sur la résistance supérieure, donc une répartition de 50V et 150V pour une tension d'alimentation de 200V. Avec une déviation de 100V pp (le maximum théorique que le circuit peut accepter) on a une tension sur la résistance inférieure qui va de 0V (triode bloquée) à 100V (triode en saturation) et sur la résistance supérieure de 200V (triode bloquée) à 100V (triode en saturation).

En pratique on va utiliser une répartition de 1/5, 3/5 et 1/5 pour toujours avoir une tension suffisante aux bornes de la triode. Le gain de certaines triodes devient très faible quand la différence de tension est faible, c'est par exemple le cas avec les triodes doubles ECC83 qui sont souvent utilisées dans un déphaseur. Avec une déviation de 100V pp et une tension d'alimentation de 250V il nous reste toujours 50V à la triode quand le signal est positif maximum.

Le cathodyne est un des meilleurs déphaseurs, pourtant il a également quelques inconvénients.

L'amplification d'un cathodyne est limitée par le gain de l'étage précédent, mais il y a des astuces pour avoir le gain le plus élevé.