Amplificateurs à tubes
Préamplificateur
Premier étage

Le montage cascode est également un circuit d'amplification. Il a un gain en tension plus élevé qu'une triode seule.
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Nous reprenons ici quelques schémas qui utilisent deux tubes (généralement des triodes) dans un seul étage d'amplification.

Montage cascode

Le montage cascode était à l'origine utilisé pour amplifier les signaux haute fréquence dans les tuners (télévision et récepteurs FM). Mais ce montage peut également être utilisé pour amplifier les signaux audio, où il combine les avantages de la triode (souffle moindre) et de la pentode (gain plus élevé).

Le tube inférieur reçoit le signal à amplifier sur sa grille et transmet le signal amplifié au tube supérieur, qui est branché en montage à grille commune. Le signal à amplifier entre par la cathode tandis que la grille est maintenue à un potentiel fixe.

Nous allons diviser la tension d'alimentation de façon équilibrée sur chaque tube, donc 100V sur le tube inférieur, 100V sur le tube supérieur et 100V sur l'anode. La cathode du tube supérieur se trouve donc à 100V et notre diviseur de tension est rapidement calculé: R4 = 1MΩ, R2 = 2.2MΩ. Nous prenons 100kΩ pour R11 ce qui fixe également le courant dans l'ensemble à 1mA.

Nous reprenons notre graphique. Pour avoir un courant de 1mA avec une tension d'anode de 100V il nous faut une tension de grille d'environ -0.6V. La résistance de la cathode est ainsi calculée rapidement: R14 = 600Ω, R12 = 1MΩ. Le condensateur anonyme de découplage peut avoir une valeur de 0.22µF.

Combien va amplifier ce circuit? Faisons varier la tension sur la grille de -0.1 à -1.1V. La tension sur l'anode ne varie pratiquement pas, car elle est maintenue fixe par le tube supérieur. Le courant peut varier de 1.9mA à 0.6mA. Le second tube ne modifie pas ce courant, qui se retrouve donc sur l'anode. Avec un courant de 0.6mA nous avons une tension de 60V sur la résistance d'anode, avec un courant de 1.9mA nous avons une chute de tension de 190V. On obtient ainsi un taux d'amplification de 130×. Avec la résistance inférieure non découplée l'amplification est réduite à 100× environ.

Un avantage de ce circuit (par rapport à la pentode), c'est qu'il n'y a pratiquement pas de souffle, les électrons n'ont en effet pas à choisir entre la grille écran et l'anode. Un tel circuit peut être utilisé pour amplifier le signal d'un microphone ou d'un tourne disque à cellule dynamique.

Il n'y a pas d'influence du second tube sur le premier, il n'y a donc pas de capacité parasite entre l'entrée et la sortie. Cette construction était principalement utilisée comme étage préamplificateur dans les tuners des télévisions, mais on la retrouve également dans les syntonisateurs modernes, sous la forme d'un transistor mosfet à deux gates (rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme, disait l'autre). L'absence de capacité perasite permet au montage d'amplifier des signaux de fréquence très élevée.

Tout comme avec une pentode, la résistance interne est plus élevée qu'avec une triode seule. Un tel circuit peut avoir tendance à osciller: un petit condenstateur de 10pF à 47pF entre l'anode (sortie) et la grille (entrée) élimine totalement les oscillations sans réduire les aigues (le condensateur est indiqué en rouge).

Un circuit cascode ou pentode est idéal pour commander l'étage déphaseur: avec sa résistance de cathode très élevée, l'impédance d'entrée du déphaseur est très élevée.

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