EL50
La lampe précédant (mais de très peu) la lampe EL51 est la lampe EL50. La lampe a une dissipation anodique un peu plus faible (18W dissipation continue), mais comme la lampe pouvait fonctionner sur une haute tension de 800W on obtient malgré tout une puissance élevée. Deux lampes branchées en push pull pouvaient fournir une puissance de 80W.
La page à droite est la première page du datasheet. La lampe a spécifiquement été conçue pour pouvoir être utilisée dans les amplificateurs de puissance élevée. On a le choix entre une polarisation automatique par résistance cathodique commune ou par une tension de polarisation négative sur la grille de commande.
La polarisation automatique ne peut être utilisée que jusqu'à une tension d'alimentation de 425V (425V tension de grille écran et 400V tension anodique avec perte ohmique dans le transfo de sortie). En cas de polarisation par résistance cathodique la dissipation anodique devient trop élevée quand l'ampli ne doit pas fournir de puissance (la dissipation est alors plus élevée), c'est un phénomène présent avec tous les circuits à polarisation par résistance cathodique.
Paramètres de fonctionnement avec polarisation par résistance cathodique:
- Tension anodique: 400V
- Tension de grille écran: 425V
- Courant anodique au repos: 2 × 45mA
- Courant de grille écran au repos: 2 × 5.5mA
- Résistance cathodique commune: 315Ω
- Puissance maximale (d = 10%): 30W
Paramètres de fonctionnement avec une tension de polarisation négative:
| Tension anodique: | 400V | 800V
| | Tension de grille écran: | 425V | 400V
| | Tension de grille de controle: | -35V | -37.5V
| | Courant anodique repos/max | 2 × 25mA/95mA | 2 × 15mA/70mA
| | Courant grille écran repos/max | 2 × 2.5mA/22mA | 2 × 1.25mA/20mA
| | Puissance | 50W (d = 3.4%) | 84W (d = 6.6%)
| | Impédance Raa | 5kΩ | 16kΩ
| | Tension de commande | 25V | 23V
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On remarque sur le graphique qu'il y a peu de différence du courant anodique quand la tension passe de 400 à 800V. la tension sur la grille de controle doit simplement être un peu plus négative pour éviter de dépasser la dissipation anodique maximale.
Le courant anodique qui dépend peu de la tension est caractéristique à toutes les pentodes, mais c'est particulièrement visible avec cette lampe. L'impédance de la lampe est de ce fait fort élevée pour une lampe d'une telle puissance. Remarquez que la courbe est très linéaire.
L'indication 4654 est celle d'une lampe similaire développée pour des amplis de puissance moindre (montage single ended), pour une puissance audio de 8.8W. La lampe pouvait également être utilisée dans un ampli push pull.
Les lampes de cette série utilisent le soquet type P8A, aussi appellé soquet transcontinental, car c'était le premier soquet standardisé. Ce soquet a principalement été utilisé avant la seconde guerre mondiale car il n'était pas fiable à la longue.
Le fait que des tubes de la série 5 ont existé a eu comme résultat que les tubes avec socquet magnoval (codification EL5x) ont des numéros qui commencent à 500 et ne continuent pas la série avec un EL52.
EL51
Le tube EL51 a été développé en 1940 et a été utilisé dans les nouveaux amplificateurs jusqu'en 1954.
Les paramètres de fonctionnement maximal du tube:
- Dissipation anodique maximale: 45W
(comparez cela à la dissipation maximale de 25W pour le EL34)
- Tension anodique maximale: 750V
- Tension de grille écran maximale: 750V
Les deux tensions identiques sont une caractéristique interessante car elle permet la simplification du schéma.
- Courant cathodique maximal: 200mA
On recommande l'utilisation d'une lampe de 550V 68W en série entre la haute tension et la grille écran. Dans les amplificateurs je n'ai jamais trouvé cette lampe, mais parfois une résistance de 1kΩ 10W. Une lampe à incandescence à l'avantage d'un coëfficient de température positif: quand le courant est faible la résistance est basse, mais quand le courant dépasse une limite la lampe chauffe et s'allume et la résistance du filament augmente fortement, limitant le courant à une valeur sûre.
L'amplificateur peut aussi bien travailler en classe AB (avec une résistance de polarisation commune) qu'en classe B (avec une polarisation négative).
Paramètres de fonctionnement en classe AB
- Rk: 100Ω (résistance commune)
- Va, Vg2: 500V
- Raa: 4.8kΩ
- Ui: 19Veff
- Ia: 2 X 87mA - 2 X 110mA
- Ig2: 2 X 13mA - 2 X 23mA
(courant de repos et courant à la puissance maximale)
- Po: 67.5W @ d = 5%
Paramètres de fonctionnement en classe B
- Ug1: -40V
- Va, Vg2: 750V
- Raa: 6kΩ
- Ui: 28.5Veff
- Ia: 2 X 40mA - 2 X 145mA
- Ig2: 2 X 7.5mA - 2 X 30mA
(courant de repos et courant à puissance maximale)
- Po: 140W @ d = 5%
Le fonctionnement en classe B est choisi pour l'amplification de la parole, la qualité sonore a moins d'importance. La puissance maximale ne peut être maintenue que pendant un court instant: 140W est une puissance très élevée et la dissipation maximale du tube risque d'être dépassée.
Amplificateur Philips 2844
Je ne montre que la partie de puissance qui est importante pour la discussion des tubes EL51. L'ampli est conçu pour une puissance de 60W.
Le déphasage est effectué par un transfo, ce qui se faisait assez souvent à l'époque. Comme la contre réaction est ajoutée à la tension secondaire, le transfo a deux bobinages séparés. La tension de la contre réaction est soustraite de la tension qui est développée au secondaire du transfo.
La polarisation s'effecute par une résistance cathodique commune de 144Ω et la grille écran est connectée directement à la haute tension. Ce n'est plus possible avec des tubes plus récents comme le EL34.
L'étage de commande utilise une double diode triode EBC3 dont on n'utilise que la triode (courant anodique maximal: 10mA, dissipation maximale: 1.5W, µ: 30 S: 2mA/V)
L'amplificateur peut être raccordé à différents préamplificateurs. Une caractéristique des préamplificateurs est que le réglage du volume des étages microphoniques se fait par une tension négative variable. On utilise pour cela des pentodes à pente variable (remote cut off). Ce type de pentodes (pour radio fréquences) est normalement utilisé dans les récepteur pour le CAV (controle automatique du volume). Un tel réglage du volume n'est possible que si le signal est faible, mais on a l'avantage qu'il n'y a pas de craquements.
Amplificateur complet
L'amplificateur a deux entrées micro (3mV) avec une sorte de potentiomètre de mélange. Le signal est amplifié par un EF94. Cette pentode qui est normalement destinée à l'amplification haute fréquence (VHF) a un gain de 150×.
L'étage suivant est un mélangeur où on utilise une heptode EK90. Le signal d'entrée de 100mV est appliqué à la première grille de controle, tandis que le signal microphonique amplifié est appliqué à la seconde grille de controle (la grille numéro 3). On utilise généralement une heptode dans l'étage mélangeur des radios. L'avantage d'une heptode, c'est qu'il n'y a pas d'atténuation du signal. Un signal d'entrée de 3V peut également être appliqué à l'anode.
Nous avons ensuite un réglage du volume et de la tonalité assez bizarre où les réglages interagissent. Les aigues et les basses sont moins amplifiées quand on augmente le volume (sorte de loudness).
Le EF94 est le préamplificateur de l'ampli, suivi d'un étage déphaseur avec EC92. Le premier étage reçoit sa contre réaction via sa cathode. Le EC92 est une triode qui est normelement utilisée comme oscillateur (hétérodyne) dans les récepteurs.
L'étage de puissance utilise des résistances de polarisation indépendantes avec une possibilité d'égaliser les courants de repos dans les deux tubes. Ici aussi la grille écran est branchée directement à la haute tension via une résistance d'arrêt de 100Ω.
Plus tard, la mode des tubes très puissants comme le EL51 semble être passée. S'il fallait plus de puissance, on mettait simplement deux EL34 en parallèle.
La restauration d'un tel amplificateur du début des années 1950 n'est pas recommandé: les tubes nécessaires sont difficiles à trouver, la qualité sonore est moyenne (ce sont des amplis de sonorisation), les transformateurs peuvent être rouillés et tous les condensateurs doivent être remplacés.
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