La classe de fonctionnement AB2 ou B2 produit une surcharge plus importante des tubes de puissance, même si la dissipation anodique n'est pas dépassée. Quand la grille de controle devient positive, elle réduit le nuage d'électrons autour de la cathode, ce qui augmente le bombardement ionique de la cathode. Les ions peuvent détruire la cathode à la longue.

Modulateur pour émetteur AM

Le signal audio est superposé au courant anodique d'un des tubes radio-fréquences (généralement l'avant dernier de la partie RF). La puissance audio doit être de 40%.

Le montage à droite montre le principe du modulateur (sans le couplage à l'étage radio-fréquences). Le signal à l'entrée fait 400Vtt. La triode double ne procure pas d'amplification, mais commande le push pull équipé de 6L6 (un tube bien connu des radio-amateurs sous sa version 807 avec têton anodique).

Plusieures tensions d'alimentation sont nécessaires: +270V pour le préampli et tension de g2, -67.5V pour la tension négative et +360V pour la tension anodique des tubes de puissance.

Premiers amplificateurs audio de puissance élevée

Si vous regardez bien, vous voyez presque un montage Williamson avec un étage de commande supplémentaire. La première triode est un étage amplificateur qui reçoit la contre réaction sur la cathode. La seconde triode est un déphaseur cathodyne classique et les deux triodes suivantes forment un amplificateur push pull. Sans le condensateur de 40µF cela aurait été un montage long tail (avec une queue très courte). Le découplage permet un meilleur fonctionnement de l'étage. La charge anodique est un transformateur symmétrique (un peu comme un étage de puissance, mais travaillant à un niveau plus bas).

A cette époque il était courant d'utiliser un transformateur pour produire les deux phases pour commander l'étage de puissance, mais ici ce transformateur est utilisé simultanément avec un couplage capacitif. Le but est double: avoir une amplitude du signal plus importante (c'est nécessaire avec cet étage de puissance) et réduire les déphasages (c'est important avec ce montage où la contre réaction va du secondaire du transfo à la triode à l'entrée).

Le transfo inter-étage (interstage) a une impédance élevée (plus élevée qu'une résistance) et il se forme donc une tension alternative plus importante à ses bornes. Les deux condensateurs de couplage et le transfo font la même chose: transmettre la composante alternative à l'étage suivant, mais sans les pertes occasionnées par un couplage RC classique.

Nous avons ensuite l'étage de commande qui est particulier aux montages travaillant en classe AB2. L'étage est alimenté avec une tension négative sur les cathodes et reçoit une tension positive sur l'anode. Il s'agit d'un montage à cathode suiveuse qui ne procure pas d'amplification en tension.

La polarisation du tube de puissance arrive via l'étage de commande, c'est le système normal pour ce type de montage. Le controle automatique de la polarisation est un montage supplémentaire qui est décrit plus loin et qui remplace les potentiomètres ajustables.

Les tubes de commande permettent de fournir le courant nécessaire pour faire passer les grilles des triodes de puissance en polarisation positive. Un montage classique (par exemple un montage Williamson standard) ne peut pas tirer correctement les tubes de puissance en classe AB2. Remarquez l'absence de condensateurs de couplage entre l'étage driver et l'étage de puissance.

Comme tube de puissance on utilise des triodes à chauffage direct. Ces triodes ont l'avantage de pouvoir fournir un courant plus important. L'influence de la tension de chauffage (alternative) est limitée car le milieu du filament est mis à la masse.

Les triodes travaillent beaucoup plus linéairement, mais nécessitent une tension de commande beaucoup plus importante que les pentodes ou tétrodes à faisceaux dirigés. Il faut une tension de commande au moins trois fois plus importante. Cette tension peut ainsi devenir momentanément positive par rapport à la cathode des tubes de puissance. La cause est la contre réaction intégrée à la triode: c'est l'effet de la tension anodique, qui quand elle diminue réduit l'amplification du tube. Cet effet est pratiquement absent avec les pentodes.

Cet amplificateur permet de fournir une puissance de 30W, là où les mêmes tubes de puissance dans un montage classique (polarisation par résistance cathodique) ne peut fournir que 10W.

Auto Bias Control

La mesure s'effectue à travers une résistance de 15Ω, la tension au repos doit normalement être de 1.2V correspondant à un courant de 80mA (ce qui indique que l'ampli travaille en fait en classe A2).

Quand la tension augmente sur la cathode (courant plus important), la tension augmente également sur l'anode du tube de droite. La tension sur la grille du tube de gauche augmente via le circuit diviseur, ce qui réduit sa tension anodique. Via le second circuit diviseur la tension corrigée est alors envoyée aux tubes de commande. La tension est négative, -107V environ.

Le circuit ne réagit que très faiblement aux pics de puissance à cause des deux condensateurs qui ont une constante de temps suffisamment importante. Un forte puissance en sortie produit sur la cathode du premier tube des pics positifs au double de la fréquence du signal audio, mais ces pics, qui réduisent le courant dans la première triode, sont lissés par le condensateur de 100nF.

Tous les amplificateurs qui travaillent en classe A2 ou AB2 n'ont pas besoin d'un réglage automatique de la polarisation de l'étage de sortie. L'amplificateur fonctionne également avec un réglage par potentiomètre ajustable, et d'un autre coté ce circuit peut être ajouté à un amplificateur existant.

Un amplificateur plus récent qui utilise des 807 (tétrodes à faisceaux dirigés) se trouve ici.

Et nous terminons avec un amplificateur complet avec entrée phono. La sensibilité de l'amplificateur est trop élevée pour les normes actuelles. On peut réduire le gain élevé avec une contre réaction, injectée sur la grille de la seconde triode 6SL7.

Nous avons un circuit d'entrée long tail (paire différentielle) où la différence d'amplification est compensée par les résistances anodiques de valeur différente. Le second étage est également une paire différentielle. Le 6L6 correspond au 807 mais travaille généralement avec une tension anodique moindre.