Amplificateurs à lampes
préampli et cathodyne avec ECC832 12DW7
ECC832 12DW7

La double triode ECC832 est asymmétrique: elle a deux triodes aux caractéristiques différentes. Pourtant ce tube bizarre a été construit pour une fonction particulière.
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La lampe ECC832 combine une triode ECC83 (amplification de tension élevée) et une triode ECC82 (pente élevée). Le tube est conçu comme préamplificateur audio et déphaseur dans un amplificateur de puissance moyenne (20W environ). Cette combinaison avec des triodes disparates fonctionne mieux qu'un étage avec un ECC83 ou ECC82.

Les deux triodes semblent identiques sur les photos. Elles ont toutes deux une cathode rectangulaire, relativement large pour pouvoir fournir beaucoup d'électrons. La cathode ressemble à une cathode miniature de lampe de puissance. Les lampes ECC82 et ECC83 ont normalement une cathode ronde. Cette lampe ressemble à une double triode PCC88 (mais le branchement est différent).

Les anodes n'ont pasla forme des anodes typiques des triodes pour fréquences audio, mais la forme des anodes de triodes haute fréquences: un bloc rectangulaire avec un creux au milieu à la hauteur de la cathode. L'anode est ainsi plus proche de la cathode.

C'est fait pour permettre un courant anodique plus élevé, ce qui est important pour obtenir un meilleur rapport signal/bruit plus. C'est nécessaire dans les triodes préamplificatrices (cascodes) car le signal d'antenne est très faible et ne peut pas disparaitre dans le bruit de fond.

Mais quelle est la différence entre une ECC83 et une ECC82?

La ECC83 a une grille plus proche de la cathode et son pas est plus resserré. Même avec le potentiel de la grille au même potentiel que la cathode, la grille a tendance à limiter le flot d'électrons (ce qu'on va voir par la suite).

La lampe ECC82 a un pas plus lâche et l'influence de la grille est moindre. Il faut une tension très négative pour bloquer le flot d'électrons.

Voici trois doubles triodes: ECC82 (ou ECC83: les deux doubles triodes ont la même taille d'anode), ECC832 et PCC88. On voit bien que l'anode ECC832 ressemble ressemble à celle d'un PCC88 (une double triode radiofréquences).

Mais comment savoir si la lampe ECC832 est vraiment une double triode asymmétrique? Il suffit de mesurer le courant qui circule dans chaque triode. Les paramètres sont les suivants: cathode et grille à la masse et anode à +25V.

Voici les mesures: triode 123: courant anodique de 2.47mA, triode 678: courant de 0.65mA. On voit directement la différence!

Mesures d'autres triodes:

  • ECC81: 1.32mA,
  • triode ECC82: 2.50mA et
  • triode ECC83: 0.70mA.
La double triode ECC832 est donc bien la combinaison d'une triode ECC82 et ECC83.

Il s'agissait à l'origine d'un tube purement américain, le 12DW7 qui n'avait pas d'équivalent en Europe. La lampe était principalement utilisée dans les juke-box qui étaient mono et avaient un amplificateur avec un déphaseur cathodyne qui commandait directement l'étage de puissance. C'est une lampe que tu ne trouveras dans aucun ampli européen, mais ce n'est pas une raison pour ne pas l'utiliser dans tes circuits.

La triode à gauche (8-7-6) est la triode préamplificatrice (avec un courant de 1mA) tandis que la triode à droite (3-2-1) est le déphaseur cathodyne (courant de 10mA). L'amplification en tension de la triode à droite est faible, cela se remarque à la tension de grille très négative de -8.5V au lieu de -2V.

La version américaine est devenue très rare, mais la lampe se vend également sous la référence ECC832 chez JJ Electronic.

En utilisant une double triode ECC832 par canal, on réduit la diaphonie entre les canaux qui peut se produire si on utilise un ECC83 et un ECC82 pour les deux canaux (chaque lampe amplifiant les signaux des deux canaux).

Le montage à droite a un faible taux de distorsion de moins de 0.6% si on utilise des tubes de puissance qui ont besoin d'un signal d'attaque de 10V effectifs (6V6, EL84, EL86, EL508,...), donc des amplis qui permettent une puissance maximale de 20W. Ce n'est jamais le but que l'étage préamplificateur produise le plus de distorsions. Pour les puissances plus élevées il est recommandé de passer à un Williamson avec un étage d'attaque supplémentaire.

Comme l'amplificateur complet (préampli, déphaseur et étage de puissance) est repris dans la contre réaction on peut construire des amplis d'une puissance de 40W, la contre réaction réduisant la distorsion de tous les étages.

L'amplification est limitée à 50× car dans ce montage il n'y a qu'une triode qui amplifie le signal. Si l'amplificattion est trop faible, on peut utiliser une pentode-triode comme la ECF80 qui a un taux d'amplification de 130×.

Cette lampe est uniquement conçue pour un déphaseur cathodyne. La lampe ne peut pas être utilisée dans un montage long tail ou paraphase qui nécessite deux triodes identiques.

Cette lampe permet également de réaliser un tout petit amplificateur pour une puissance de 750mW (d = 10%). La dissipation de la triode de 'puissance' est de 2.3W, ce qui reste en dessous de la limite de 2.75W. Le courant est de 10mA, ce qui est une valeur acceptable pour un ECC82.

On a un ampli stéréo avec deux lampes. Il faut une haute tension de 250V 25mA maximum. La haute tension doit être filtrée par un électrochimique de 220µF ou plus car un ampli asymmétrique (single ended) ne réduit pas le ronflement de secteur.

Un transformateur audio avec une impédance de 10kΩ est difficile à trouver, mais on peut utiliser un petit transformateur d'alimentation de 115 + 115V vers 6V (3 ou 5VA). Le courant permanent dans le primaire est trop faible pour saturer le fer.

Si le gain est trop élevé on peut brancher la résistance de 120kΩ au point médian du transfo (s'il a une telle connection). Si le son est trop criard on peut monter un petit condensateur de 47pF entre les deux anodes. C'est une forme de contre réaction de Schade mais qui n'agit que pour les fréquences les plus élevées.

Et n'oublions pas le montage standard: un petit montage préampli et déphaseur pour lequel ce tube est normalement destiné. Le premier schéma a été dessiné pendant les tests du circuit pendant que j'optimalise les valeurs des composants. Le meilleur réglage est celui où la tension entre anode et cathode est un peu plus du double de la tension sur la résistance anodique ou cathodique.

La tension de sortie mesurée sur l'anode de la seconde triode est de 126Vtt (42Vrms). La tension à l'entrée est de 900mV, ce qui nous donne un taux d'amplification de 47× comparable à celui d'un ampli avec ECC83.

La distorsion est bien marquée (le sinus est écrasé en bas), mais il s'agit de la seconde harmonique. Il n'y a pas d'horrible clipping qui apparait avec un circuit à transistor qui est saturé.

La distorsion est acceptable car le circuit est destiné à un ampli push pull de faible ou moyenne puissance qui ont besoin d'une tension d'attaque de 15Vrms, et là la distorsion n'est plus visible. Le préampli et le déphaseur sont repris dans la boucle de contre réaction, ce qui réduit les distorsions.

Et le circuit pour installation dans un ampli. la réduction de la valeur des résistances de la seconde triode réduit légèrement le gain général.

Nous remarquons la tension anodique élevée de la première triode, ce qui est nécessaire pour avoir un fonctionnement linéaire d'une ECC83. C'est pour cela qu'un couplage direct avec le déphaseur n'est pas possible. Faire travailler un ECC83 avec une tension anodique de 70V pour avoir un couplage direct n'est pas une bonne solution, et surtout pas ici car la triode ECC82 a une tension de polarisation de -10V.

Le cathodyne est polarisé pour avoir le sweep le plus élevé possible sans que les distorsions n'apparaissent (environ 15V eff). Les résistances ont une faible valeur pour permettre la commande de lampes d'une puissance relativement élevée.

En rouge les petits condensateurs pour stabiliser l'ampli quand on utilise la contre réaction. C'est un circuit qui peut être intégré dans tous les amplis et toutes les possibilités ont été indiquées. En pratique on n'utilise qu'un seul condensateur: soit de l'anode du préampli vers la masse, soit en parallèle sur la résistance de 33kΩ, soit entre la ligne de feedback et la grille du cathodyne. La valeur du condensateur dépend de sa position, mais aussi du transfo de sortie utilisé (le condensateur compense le déphasage du transfo aux fréquences élevées).



Nous avons finalement l'image d'oscilloscope. La sensibilité est de 320mW pour arriver à un signal en sortie de 15V pour attaquer un EL84 ou un EL508. Si nous utilisons une contre réaction limitée (10dB donc une réduction du signal de 3×) nous avons besoin d'un signal à l'entrée de 1Veff pour obtenir la puissance nominale de l'ampli.

L'amplification si on utilise une triode est relativement faible (47×) et on peut éventuellement utiliser une triode-pentode comme le ECF80 PCF80 qui a un gain de 130×.

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