Amplificateurs à tubes
Ampli travaillant en classe AB2
Etage de commande

Voici un amplificateur hifi qui peut fournir une puissance de 30W, ce qui est très bien pour un amplificateur datant juste de l'après guerre. Pour avoir un signal de haute fidélité, il utilise des triodes en sortie, mais cela nécessite un sweep important et force l'ampli à travailler en classe AB2.
-

-

Nous prenons en exemple un circuit réalise en 1948 et qui était ce qui se faisait de mieux à cette époque. Remarquez la cellule de filtrage très étendue (plusieurs selfs). La capacité des condensateurs de 30µF ne semble pas beaucoup actuellement, mais à l'époque c'était une valeur très élevée, les autres amplificateurs n'avaient que des condensateurs de 16µF. L'amplificateur dispose également d'un circuit de controle automatique de la polarisation des tubes de puissance, ABC ou Automatic Bias Control qui était unique à cette époque.

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.

Commande sur
grille écran

Le même circuit qui est utilisé pour attaquer des tubes fonctionnant en classe AB2 peut être utilisé pour un amplificateur dont l'étage de puissance est commandé via la grille écran. La tension sur la grille écran est toujours positive, ce qui simplifie un peu la partie alimentation, mais d'un autre coté la puissance à fournir est plus élevée. Il y a toujours un courant de grille qui circule dans ce montage.

Le schéma ci-dessus provient du livre de Igor S. Popovich.

Auto Bias Control

Le circuit Auto Bias Control utilise une triode double pour mesurer le courant de repos des tubes de puissance.

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.

Publicités - Reklame

-