Amplificateurs à tubes
Commande des tubes push pull
Etage déphaseur

L'étage déphaseur long tail (aussi appellé mullard) utilise deux triodes pour déphaser le signal.
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Montage "long tail"
avec en bleu un ajout possible


Montage "Mullard"

Le circuit à double triode est appellé "long tail" à cause de la résistance commune pour les cathodes. Comme la cathode du tube se trouve à un potentiel moyen, il est possible d'éliminer le condensateur de couplage. Cela est possible également avec circuit décrit sur une page précédente (cathodyne): il faut adapter la résistance de la cathode du premier tube pour avoir une tension de sortie d'environ 100V, donc 1/3 de la tension d'alimentation.

La première triode reçoit le signal sur la grille et amplifie normalement le signal. Comme nous avons une résistance de cathode d'une valeur relativement élevée, le gain de l'étage est limité (ordre de grandeur: 1.5×). mais la tension à la cathode varie avec la tension sur la grille, ce qui fait que le second tube est en fait branché en grille commune pour les signaux alternatifs. La grille du second tube est en effet mise à la masse pour les signaux alternatifs.

L'impédance des deux sorties est pratiquement identique, mais les deux amplitudes ne sont pas identiques. La seconde sortie (à droite) a une amplitude du signal qui est de quelques pourcents inférieure à celle de la première sortie (5 à 8%).

On peut éliminer la différence en amplitude en plaçant un trimmer sur l'anode de la première triode, mais c'est plus pratique de placer le trimmer sur la résistance de grille du tube suivant (on ne règle pas à un endroit où il y a une tension élevée). L'exemple est donné sur le schéma suivant.

Sur certains circuits on ajoute une petite partie du signal alternatif de l'anode du premier tube à la grille du second tube. Il faut pour cela réaliser un diviseur de tension (ce sont les composants en bleu). Cela permet d'égaliser le gain de la seconde triode. Résistance sépérieure: 3.3MΩ, résistance inférieure: 100kΩ, condensateur 10nF. La valeur des résistances dépend du tube utilisé et de son point de fonctionnement.

La liste des composants pour l'étage à droite sont les suivants, pour un courant dans le premier tube de 1mA et de deux fois 2.5mA dans le tube déphaseur:

cathode premier étage680Ω
anode premier étage220kΩ
grille premier étage et étage déphaseur1MΩ
cathode étage déphaseur22kΩ
anodes déphaseur47kΩ
résistance de grille des étages de puissance470kΩ
trimmer1MΩ + 100kΩ fixe
tous les C0.22µF

La résistance cathodique non découplée augmente l'impédance interne du tube. L'effet miller se fait donc plus sentir (capacité parasite entre anode et grille). La bande passante d'un tel montage est en pratique limitée à 25kHz. Si on utilise une contre-réaction, il y a un risque d'accrochage si le transfo de sortie utilisé a une bande passante plus élevée que celle de la partie électronique.

Ce type de circuit était utilisé dans de nombreux amplificateurs "Mullard", qui était la filiale anglaise de Philips. Elle proposait des amplificateurs "clef sur porte" mais également des amplificateurs en kit.

Il y a 50 ans, les résistances avaient une tolérance de 5% (bande dorée) ou même plus (bande argentée ou pas de bande du tout). Le signal à la sortie de l'étage déphaseur long tail a une amplitude différente sur la phase positive et négative. Les manuels de l'époque indiquaient qu'il fallait mesurer les deux résistances d'anode à l'ohmmètre et mettre la résistance de valeur plus élevée sur l'anode du déphaseur commandé par la cathode (le second tube du montage long tail, donc Ra2). Ils ne parlaient pas de trimmer à cette époque, ces composants étaient trop cher: on fabriquait un amplificateur avec le moins de composants possibles.

A droite un circuit qui utilise un montage mullard, mais construit sous forme d'une double cascode. Une cascode a de bonnes caractéristiques, mais également certains inconvénients. La cascode a besoin d'une tension plus élevée (ce qui n'est pas un problème ici), mais a également une résistance interne élevée, trop élevée en fait pour commander un étage de puissance.

Le montage mullard est alimenté par une tension négative de -105V pour que les grilles puissent être au potentiel de la masse. Plus on choisit une résistance commune de cathode de valeur élevée (par rapport aux résistances d'anode) et plus la linéarité est bonne, mais le gain est moindre. Le gain moindre peut être compensé par la seconde triode.

Les grilles des triodes supérieures sont à environ 1/3 de la tension d'alimentation, pour que les anodes soient à 2/3 de la tension. On aurait mieux fait d'utiliser des résistances d'anode de 100kΩ.

L'étage de puissance se compose de deux KT66 et permet de passer du mode de fonctionnement pentode (A) au mode triode (B) ou au mode ultralinéaire (C).

Le montage est plutot un exemple de ce qui ne faut pas faire. Le réalisateur a voulu utiliser un montage double cascode, qui n'est pas vraiment adéquat pour commander des tubes de puissance. Une cascode a une impédance de sortie élevée, comme une pentode préamplificatrice. La résistance d'anode fait 220kΩ tandis que la résistance de grille fait 330kΩ (on ne peut pas monter plus haut pour éviter certains phénomènes). Le gain est ainsi réduit de presque 50%.

Le dernier schéma à droite est repris ici car il est très simple. Il montre comment utiliser le signal de contre-réaction qui est envoyé à la triode qui amplifie le signal negatif. C'est un circuit simple mais très bien inspiré. Notez qu'il manque l'étage préamplificateur. Le tube ECC81 se situe entre le ECC82 (amplification µ plus élevée) et ECC83 (transconductance plus élevée). La liste des triodes avec leurs caractéristiques principales se trouve ici.



Et à gauche un exemple qui montre qu'on peut également utiliser deux pentodes pour assurer le déphasage. La grille écran commune (en plus de la cathode commune) permet d'augmenter la symmétrie (moins de déséquilibre dans les deux amplitudes à la sortie).

Les pentodes EF86 ont une impédance de sortie très élevée et ne peuvent normalement pas commander un étage de puissance. C'est uniquement possible si l'étage de puissance est en cathode suiveuse comme un montage circlotron. Ce type de montage a une impédance d'entrée très élevée.

De plus, la résistance d'anode de chaque tube n'est pas connectée à la haute tension (fixe), mais sa tension varie avec la tension anodique. De ce fait, son impédance dynamique est pratiquement infinie. Les défauts de symmétrie dépendent de la valeur des résistances anodiques, or ici elles ont une impédance dynamique extrèmement élevée.

Le montage mullard est le circuit déphaseur le plus utilisé dans les montages circlotron grâce à son swing (déviation) important. Il permet de plus une amplification du signal (qui dépend du rapport de résistances anodiques / résistance cathodique). Le montage est éventuellement précédé d'un cathodyne pour faire un Williamson dans les modèles les plus haut de gamme.

Le montage long tail permet des adaptations pour certaines applications pointues qui nécessitent une distortion extrèmement faible: c'est le montage long tail II qui étaient utilisés dans les studios d'enregistrement et pour la commande de graveurs de disques.

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