On utilise généralement des triodes spécifiques, mais on pourrait tout aussi bien utiliser des pentodes, qui ont généralement un sweep plus important. Mais à l'extrèmité du sweep on retrouve des distorsions qui ne peuvent pas être éliminées par le fonctionnement symmétrique de l'étage de puissance. Et c'est pour cela qu'on trouve surtout des triodes comme le ECC82 comme étage d'attaque.

On peut utiliser une pentode préamplificatrice audio typique comme le EF86, mais c'est une pentode à impédance de sortie élevée qui n'est pas particulièrement conçue pour ce genre de travail (pourtant on trouve certains amplificateurs de studio qui utilisaient ce tube).

Les tubes qui semblent le mieux adaptés à la tâche sont les pentodes de puissance vidéo. Ces tubes doivent fournir un signal de forte amplitude pour commander le tube image. La linéarité doit également être bonne.

On obtient la tension de 170V avec un diviseur résistif, mais on peut aussi obtenir cette tension directement de l'alimentation (transfo de 115 + 115V). Les pertes sont alors plus faibles.

On peut évidemment aussi utiliser d'autres tubes comme le ECL82 (pentode audio de puissance moyenne et déflection trame), PL802 (pentode vidéo dans les téléviseurs couleurs, mais tube très difficile à trouver). Si on utilise des tétrodes à faisceau dirigés peu sensibles dans l'étage de puissance ou un montage avec une forte contre réaction sur la cathode (unity gain) on peut même utiliser une pentode EL84 avec une résistance anodique de 10k, haute tension de 300V et tension de grille écran de 170V. Ce tube semble moins linéaire quand il est utilisé en amplificateur de tension.

EF80 PCF80

Pentodes moyenne fréquence

La pentode pouvait fournir une puissance relativement importante et le tube a également été utilisé comme amplificateur vidéo. Ce tube était mis à toutes les sauces pour limiter le nombre de composants différents dans ces premières télévisions. On s'est rendu compte que ce tube n'était pas très linéaire comme amplificateur vidéo et on est passé à d'autres tubes mieux adaptés comme le PL83.

On ne peut pas utiliser le tube de la dernière génération EF184 qui est un tube à grille cadre qui a un gain beaucoup plus élevé mais qui n'est linéaire que pour les signaux de faible amplitude.

Le graphique du EF80 utilise une résistance de charge de 33k avec Ug2 = 170V et Ug1 = -2.8V. La pentode a un fonctionnement linéaire entre 70 et 190V et ce n'est pas mieux que les triodes usuelles. L'amplification est tension est par contre très élevée avec µ = 130, mais ce n'est pas nécessaire pour les tubes d'attaque.

En me basant sur la ligne de charge je ne peux pas recommander la pentode EF80 comme étage d'attaque pour les tubes de puissance. De chaque coté de la ligne de charge on voit des distorsions différentes qui font apparaitre des harmoniques impaires qui ne peuvent pas être éliminées dans un amplificateur push pull symmétrique.

Le PCF80 (triode-pentode) a des caractéristiques identiques et est un tube plus récent. Il est utilisé dans certains amplificateurs de construction artisanale avec la pentode comme étage préamplificateur et la triode comme déphaseur cathodyne. On utilisera les mêmes paramètres que pour EF80. Le sweep de cette pentode est plus linéaire que celui du EF80.

PL83 PCL84

Pentodes vidéo de puissance

On voit que la pentode est une bonne candidate à cause de la ligne à gauche qui monte rapidement et qui donne ainsi une amplitude (sweep) plus grande.

On pourrait comparer le PL83 avec le EL844 de JJ Electronic. C'est une version de plus faible puissance que le EL84 pour arriver plus rapidement au son typique des guitares électriques sans devoir monter trop en puissance. Les courbes de fonctionnement indiquent que le fonctionnement est moins linéaire qu'avec un PL83 (je n'ai pas testé le tube).

Le PCL84 est le successeur du PL83. La ligne de charge a été tirée successivement pour une résistance anodique de 6.8k (rouge), 12k (magenta) et 18k (orange). La résistance anodique de 6.8k était utilisée dans les amplificateurs vidéo où une faible impédance de sortie était nécessaire. Une valeur aussi faible n'est absolument pas nécessaire dans un ampli audio.

Le facteur d'amplification est successivement de 60, 70 et 95. Le tube est linéaire: le saut de tension anodique (ΔUa) est identique pour toutes les tensions de polarisation de la grille de controle.

Bien que le tube soit conçu pour du 250V on peut l'utiliser pour une tension de 350V si on utilise une résistance anodique de 15k ou plus. La ligne de charge reste nettement en dessous de la dissipation maximale de 4W. Nous avons alors une déviation de tension linéaire de 250V.

PCL82

Pentode de puissance audio

On travaille avec une résistance anodique de 10k pour arriver à un courant suffisant pour garantir un fonctionnement linéaire. Le gain en tension est d'environ 25 et c'est amplement suffisant. L'amplification est relativement constante, mais avec une réduction des deux cotés du sweep. L'amplification est suffisamment linéaire entre 80 et 230V, ce qui nous donne une déviation de tension de 150V.

ECC82 ECC83

Triodes comme étage d'attaque

La triode a une faible distorsion et peut fournir un sweep important, mais le gain est limité et van de µ = 15 pour une tension de grille de -4V à µ = 10 pour une tension de -12V (résistance anodique de 39k) et de 14 à 9 (Ra = 15k).

Nous remarquons que le gain diminue progressivement au fur et à mesure que la tension de la grille devient plus négative. Cela produit une distorsion, mais qui est composée principalement d'harmoniques paires, qui peuvent être éliminées dans un amplificateur push pull symmétrique bien conçu. C'est pour cela qu'on continue à utiliser de tels tubes comme étage d'attaque.

On utilisera une résistance anodique de 39k qui permet un sweep plus étendu d'environ 210V.

Le ECC83 n'est pas souvent utilisé comme étage d'attaque et il y a pour cela de bonnes raisons. C'est un tube avec une faible pervéance, le tube ne peut fournir qu'un faible courant anodique (on peut par contre utiliser les deux triodes en parallèle). Quand on utilise une résistance anodique de faible valeur on se retrouve toujours avec une tension élevée sur l'anode, même quand la triode est en conduction maximale.

On ne peut pas utiliser de résistance anodique de valeur inférieure à 180k autrement on se retrouve avec un sweep très limité (on devrait utiliser des tensions de grille positives). Avec une résistance anodique de 100k (une valeur souvent utilisée dans les étages d'attaque) il est impossible de faire descendre la tension anodique sous les 100V.

Nous avons ici aussi une amplification variable, qui va de µ = 35 pour Ug = -0.5V à µ = 25 pour Ug = -2.5V.

Les triodes qui sont utilisées comme étage d'attaque n'ont pas besoin d'un facteur d'amplification élevé. Le problème ici c'est le facteur d'amplification décroissant quand la tension de grille devient plus négative. Avec la double triode ECC83 on remarque également une réduction de l'amplification avec les faibles valeurs négatives, ce qui fait que ce tube n'est normalement pas utilisé comme étage d'attaque.