Regardons à nouveau les courbes caractéristiques du tube ECC83 (avec des lignes de charge en plus). Une ligen de charge indique les points de fonctionnement possible d'un tube avec une résistance de charge d'une valeur donnée.

Prenons une tension d'alimentation de 300V et une résistance d'anode de 100kΩ. Quand le tube n'est pas en conduction, la tension sur l'anode est de 300V. et le courant anodique de 0mA. Quand le tube est en cours-circuit, la tension d'anode est de 0V et le courant limité par la valeur de la résistance, donc 3mA. C'est la ligne de charge verte.

Nous avons fait la même chose avec une ligne de charge pour une résistance de 60kΩ. 5mA est le courant maximal qu'un ECC85 peut fournir: alimenté en 300V, la résistance de charge minimale ne devrait pas être inférieure à 60kΩ.

Ne parlons pas de la résistance de la cathode pour un instant, elle sert à polariser correctement la grille. A l'entrée, nous avons un signal de 500mV effectif que nous voulons porter à 10V pour commander le tube de puissance. Pour un fonctionnement le plus linéaire possible, nous choisissons un point de fonctionnement à la moitié de la tension d'alimentation, donc environ 150V pour une tension d'alimentation.

Nous prenons une résistance d'anode de 100kΩ (ligne verte). Avec une tension sur la grille de -1V nous arrivons au courant correspondant (croisement de la caractéristique du tube et de la ligne de charge). Si nous faisons varier la tension de grille de -0.5V à -1.5V nous avons une tension d'anode qui varie de 130 à 190V, donc une amplification de 60× (c'est d'ailleurs le maximum qui est possible d'obtenir dans cette configuration). Si nous utilisons deux triodes à la suite, nous obtenons une amplification de 3600×.

Il nous faut maintenant calculer la résistance de la cathode. Nous voulons une tension de -1V sur la grille au repos. Il est vrai que la grille va se polariser automatiquement à une tension négative par les électrons qui arrivent sur la grille, mais la résistance de la grille doit alors être très élevée, de l'ordre de 10MΩ. C'est un système qui n'est plus utilisé.

Nous avons une résistance de grille de 1MΩ, l'effet est donc bien moindre. Au repos, nous avons un courant de 1.5mA, nous devons donc avoir une tension sur la résistance de 1V. Nous choisissons une résistance de 680Ω.

Vous aurez remarqué que la résistance de cathode n'est pas découplée par un condensateur. Quand kla tension sur la grille augmente (devient moins négative), le courant dans la triode augmente, ce qui réduit la différence de tension entre la grille et la cathode. Le tube amplifie donc moins que prévu.

Le rapport entre la résistance d'anode et la résistance de cathode est de 150×, l'amplification du tube ne diminuera pas de beaucoup, on peut compter sur une amplification de 50×.

Nous avons donc les valeurs suivantes:

Faisons le même exercice avec un tube ECC82. Nous avons la ligne de charge verte avec une résistance d'anode de 60kΩ et une ligne d e charge rouge avec une résistance de 15kΩ. Nous polarisons la grille à -2V (on va refaire l'exercice avec une tension de -7V pour ramener la tension sur l'anode à 150V).

Avec une tension de grille de -2V nous avons un courant anodique de 3.5mA et la tension est de 75V. Si nous faisons varier la tension de grille de -1V à -3V, la tension sur l'anode varie de 60V à 90V, un taux d'amplification de 15×. Ce tube n'est pas à sa place ici où on a besoin d'une amplification en tension.

Avec une tension de grille de -7V, nous avons une tension d'anode qui varie de 135 à 160V, donc une amplification de 12.5×, encore plus faible.

Ce tube n'est pas utilisé en amplificateur de tension, mais pour commander un gros tube de puissance. Un tube de puissance a un grille très longue avec une capacité parasite importante. En commandant le tube de puissance à partir d'un tube qui a une faible résistance interne comme le tube ECC82, nous éliminons l'effet des capacités parasites. Nous prenons également une tension d'anode basse (la plus basse possible pour avoir un comportement linéaire): cela améliore le comportement dynamique de l'ensemble.

Le tube amplificateur ECC83 a quand même quelques inconvénients; à cause de la proximité de l'anode qui est à un potentiel variable, nous obtenons une amplification moindre que ce qui serait théoriquement possible (le tube a une amplification µ de 100). Une pentode peur réduire ce problème.