Amplificateurs à lampes
préampli et cathodyne avec PCF80
Préampli

Le tube combiné PCF80 ECF80 contient une pentode conçue comme étage mélangeur VHF et une triode oscillatrice dans les téléviseurs. La tube a ensuite été utilisé comme amplificateur moyenne fréquence.
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Le tube est parfaitement à sa place comme préampli dans un amplificateur pour une puissance de 20 à 30W. C'est une puissance qu'une paire de EL84 ne peut pas fournir, et un montage Williamson complet (avec double triode ECC83 et ECC82) est trop complexe pour cette puissance moyenne.

On a un choix étendu de tubes quand on veut atteindre une puissance d'environ 20W: EL34, 6L6, KT66, KT77, EL504/PL504, EL508/PL508. Les tubes fonctionnent bien en delà de leur limites et les distorsions sont très faibles.

Le problème c'est l'étage préampli et le déphaseur:

  • Le tube ECC83 a un facteur d'amplification élevé (c'est bon comme préampli), mais est un peu faiblard pour commander un tube de puissance surtout en montage cathodyne.
  • Le tube ECC82 est idéal comme déphaseur, mais a un gain trop faible comme étage préampli.
Une solution aurait été d'utiliser un ECC83 comme préampli pour les deux canaux et un ECC82 comme déphaseur, mais cette solution n'a pas été retenue à cause de la diaphonie entre les deux canaux. Un tube bon à tout faire est le ECC81, qui a à la fois un facteur d'amplification élevé et une impédance de sortie relativement basse. Une alternative interessante est la lampe ECC832 12DW7 que j'ai découvert récemment (très peu d'amplis utilisent cette lampe qui est pourtant encore fabriquée).

Mais une autre possibilité c'est d'utiliser un tube combiné triode-pentode ECF80 ou PCF80, où on utilise la pentode pour son gain élevé et la triode pour son impédance relativement basse. Ces tubes ont été produits en très grande quantitées et sont faciles à trouver. Les caractéristiques de la triode PCF80 correspondent à celles d'une triode ECC82.

Le circuit à gauche est um amplificateur complet avec des tubes de puissance 6L6. nous nous limitons ici à la description de l'étage préampli et déphaseur.

La pentode utilise une résistance de valeur élevée pour avoir un gain élevé. La résistance de valeur élevée ne dérange pas, car le déphaseur est couplé directement et a également une impédance d'entrée élevée.

La valeur des condensateurs dans la boucle de contre réaction et sur l'anode de la pentode doivent être déterminés expérimentalement selon le transfo utilisé. Le condensateur sur l'anode de la pentode est pratiquement toujours nécessaire, mais sa valeur peut être très basse.

Le second schéma montre les tensions et les courants, mais en pratique une déviation de 20% des valeurs indiquées est normale.

Le préampli utilise une résistance anodique de valeur plus basse, mais le circuit est fort identique.

Dans certains amplificateurs on peut éliminer le petit condensateur sur l'anode du tube préamplificateur (s'il utilise une triode). Avec une pentode cela n'est pas recommandé à cause de la capacité de mIller qui est très faible.



Ce montage avec une pentode préamplificatrice et une triode cathodyne a été utilisé dans un amplificateur de studio avec des lampes EL5000.

Ce sont des tétrodes à faisceaux dirigés basés sur les PL504 qui ont besoin d'un sweep important pour deux raisons: les lampes sont utilisées ici en montage ultra linéaire, qui est une contre réaction locale qui rend la lampe moins sensible. Nous avons ici un second effet: à cause de la tension élevée sur la grille écran (la même que la tension anodique) nous devons utiliser une tension de polarisation de la grille de controle plus négative, ce qui rend la lampe encore moins sensible.

Si un étage d'attaque peut être utilisé avec des lampes de déflection ligne, il peut être utilisé avec pratiquement toutes les lampes de puissance.

Nous remarquons un ajustable pour la linéarité, qui est nécessaire ici car le sweep nécessaire est important et la tension d'alimentation n'est pas très élevée. Le sweep le plus élevé possible au niveau du déphaseur cathodyne est atteint quand la tension entre la cathode et l'anode (ici 130V) est un peu plus du double de la tension sur la cathode (60V).

Mais cela veut dire que la tension sur l'anode de la pentode est faible, et cela n'est pas bon pour la linéarité. On peut travailler avec une tension anodique plus élevée si on utilise un diviseur de tension (voir à droite) au lieu d'un couplage direct.

La pentode du PCF80 est utilisée comme préamplificateur d'un montage SRPP. La pentode a un gain élevé, ce qui permet d'avoir un réglage de la tonalité et une contre réaction complexe: la perte de signal est compensée par l'amplification plus élevée de la pentode.

Le montage SRPP était utilisé dans les téléviseurs haut de gamme car il permettait une qualité sonore plus élevée, mais le montage s'est ensuite démocratisé et on le retrouvera dans pratiquement tous les téléviseurs.

L'étage de puissance se compose de deux PL84, des pentodes conçues pour pouvoir travailler à une tension anodique plus basse. Les pentodes commandent directement deux haut parleurs, sans passer par un transfo

La triode du PCF80 n'est pas utilisée comme étage d'attaque de la pentode supérieure comme dans le montage SRPP d'origine, mais est utilisée pour stabiliser la tension de sortie à la moitié de la tension d'alimentation. Ce concept ne sera plus utilisé par la suite dans les montage commerciaux. On utilisera alors une triode-pentode PCL86 comme tube inférieur et un PL84 comme tube supérieur.

Encore un dernier circuit qui utilise un PCF80 comme préampli. C'est un schéma qui n'utilise que des tubes de télévision, qui a cette époque étaient produits par de nombreux fabricants et étaient donc relativement bon marché en comparaison des tubes spécifiquement "audio" comme le ECC83 et EL34.

Sur la page des tubes de déflection américains on trouve un circuit qui utilise la version américaine du PCF80 le 6BL8.

J'utilise un petit circuit optimalisé pour tester des comfigurations d'étage de puissance et réparer des ampli qui ne fonctionnent pas parfaitement.

Une autre application du PCF80 est la commande en mode enhanced triode du PL508. La pentode est ici aussi le préampli et la triode commande la grille écran (plus d'explications via le lien).

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