Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
ECL82

Le tube ECL82 a été conçu pour des applications basse puissance: tourne disque, étage audio dans un téléviseur et balayage vertical.
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Le tube ECL82 est un tube qui a été conçu en 1956 pour remplacer le tube ECL80 qui était devenu trop peu puissant pour les applications modernes. Le tube ECL80 ne pouvait plus assurer la déflection verticale avec des diagonales d'écran de plus de 30cm, et les acheteurs d'une télé grand écran (51cm au maximum à l'époque) voulaient un son un peu plus puissant que ce que pouvait fournir un ECL80.

Avec le tube ECL82, les ingénieurs ont fait la même erreur qu'avec le tube ECL80: au bout de quelques années, la puissance du nouveau tube était devenue trop faible pour les téléviseurs à écran de 56cm. Développer un tube qui pouvait servir à la fois pour l'étage de puissance audio et pour la déflection verticale ne semble pas non plus avoir été un choix judicieux, et ce tube ne sera utilisé que quelques années.

Ce n'est pas seulement la puissance qui est trop faible (les tubes suivants ne seront pas beaucoup plus puissants), mais c'était les caractéristiques mitigées du tube qui ont surtout contribué à sa mise à l'écart. Le tube ECL82 produit une puissance de 3W dans un amplificateur single ended (d = 5%).

Le tube est devenu assez rare, car il était par exemple utilisé dans les pick ups bon marché, et ces appareils étaient jetés une fois qu'ils étaient usés. La puissance était de 3.5W avec un taux de distortion de 10%. La pentode a un coude de tétrode très prononcé et la grille écran consomme environ 30% du courant cathodique. La version Mullard et Philips utilisent une construction pentode classique, tandis que le tube de Brimar (de qualité beaucoup plus élevée) est une tétrode à flux dirigé. La triode-tétrode ECL82 de Brimar est encore plus difficile à trouver que la triode-pentode standard.

Et pourtant on trouve de nombreux schémas utilsant ce tube, un signe qu'il y a encore de nombreux ECL82 qui trainent au fond des greniers. Les schémas modernes ne sont vraiment pas à la hauteur...

Le premier schéma est un amplificateur push pull qui utilise en plus une triode ECC83 comme étage préamplificateur (une triode par canal). En utilisant une triode supplémentaire on peut fortement augmenter le gain, ce qui permet une contre-réaction plus énergique pour réduire les distortions. L'ECC83 amplifie environ 70× et la triode de l'ECL82 50× (gain total de 3500×), alors qu'une amplification de 100× suffit amplement. On dispose ainsi d'une contre réaction de 35× (31dB), ce qui est beaucoup.

Il y a un filtre de 2200pF qui réduit les hautes fréquences pour stabiliser le fonctionnement de l'ampli (c'est nécessaire avec une contre réaction si forte), mais d'un autre coté on augmente les fréquences moyennes et élevées avec un condensateur de couplage de 2nF. Le but ici est d'avoir un ampli qui sonne relativement fort, avec des basses et des aiguës un peu réduites. Le type d'enceinte accoustique qui est utilisé en pratique contient un haut parleur à large bande qui ne peut pas bien reproduire les basses profondes et les tons les plus aigus: donc autant les éliminer à la source.

Nous avons ensuite un déphaseur à cathode commune qui utilise chaque triode des deux tubes ECL82. L'étage de puissance utilise un montage à charge répartie pour réduire le coude de la tétrode très présent, mais également pour profiter en partie du courant de la grille écran. Le tube fonctionne en low loading avec une résistance cathodique de valeur élevée. Le courant à la cathode est de 25mA avec une tension anodique de 300V.

Un autre schéma avec ce tube se trouve sur la page de Mullard où le tube est utilisé dans un amplificateur tous courants (AC/DC), le déphaseur étant ici un paraphase. Le tout nouveau tube à l'époque a même été utilisé comme amplificateur Stéréoplex, un amplificateur push pull stéréo qui utilise la moitié des tubes d'un ampli normal. Avec une triode-pentode combinant deux tubes dans une enveloppe, le ton était donné pour des amplificateurs utilisant le moins de tubes possible.


Le second schéma provient d'un amplificateur qui pouvait être réalisé par des amateurs. C'est un amplificateur pour pick up à cristal (les cellules magnétiques (moving magnet) étaient impayables à l'époque), cela se remarque au controle de tonalité de type "Ronette". Le réglage des basses (en fait leur atténuation) se fait par la réduction de la résistance d'entrée. L'augmentation des basses est causée par la contre réaction (voir plus loin). Si vous voulez construire cet ampli, éliminez ce controle de tonalité.

Le premier étage est un amplificateur en tension classique, avec la contre réaction qui arrive sur la cathode. L'étage suivant est le déphaseur de type cathodyne.

L'étage push pull utilise une résistance cathodique commune. Il y a un filtre en parallèle sur le primaire du transfo de sortie, le filtre amortit les oscillations parasites qui peuvent apparaitre si on utilise un transformateur bon marché. Il faudra controler à l'oscilloscope si un tel filtre est nécessaire avec un transfo push pull moderne.

L'alimentation emploie une double diode EZ81 dont la résistance série minimale doit être de 150Ω pour ne pas griller le tube. Il faut mesurer la demi-résistance du secondaire du transfo d'alimentation pour déterminer la valeur de la résistance à utiliser. Si le secondaire haute tension a une résistance de 50 + 50Ω, il faut utiliser deux résistances de 100Ω en série pour arriver à 150Ω. Notez qu'on peut remplacer les deux résistances par une seule résistance dans le circuit de la cathode de la double diode.

La contre réaction agit sur les fréquences moyennes et élevées et accentue donc les basses. Cela a été fait pour donner une reproduction acceptable avec les petits haut parleurs de l'époque. Le manque de contre réaction pour les basses réduit le facteur d'amortissement pour ces fréquences, là où un amortissement important est justement nécessaire. Pour un amplificateur moderne, on élimine le condensateur (ou on utilise un interrupteur "bass boost" qui le cours circuite).

L'amplificateur procure une puissance de 9W avec un taux de distorsion de 5%. On peut réduire la distorsion en augmentant la contre réaction (cela ne pose aucun problème de sensibilité car on a enlevé le controle de tonalité): enlever C9 et réduire R12 à 2.2kΩ.


La version américaine du tube est le 6BM8, mais on trouve également un 50BM8, qui correspond ànotre UCL82 (tension de chauffage de 50V et courant de 100mA).

Les filament sont directement alimentés sur le secteur (bizarre car la tension aux Etats Unis est de 115V et non 100V). Mais de toute façon, ce n'est pas un bon système, car le bruit du réseau électrique arrive dans l'ampli via le filament. Les deux cathodes ont des résistance cathodique de valeur relativement élevée qui vont amplifier les parasites du secteur. De plus le branchement en direct sur le secteur (qu'il soit de 100 ou de 115V) va rapidement griller les filaments lors de la mise en route (pas de résistance en série pour absorber le pic de courant quand les filaments sont froids).

La première triode est utilisée normalement, avec la contre réaction qui arrive sur la cathode. Par contre il y a une erreur au branchement du déphaseur cathodyne: l'amplitude du signal sur la cathode est 2.6% plus élevée que sur l'anode. Il faut absolument découpler la résistance de 1.5kΩ par un électrochimique de 100µF.

L'étage de puissance utilise une polarisation négative, ce qui est bien, mais ne permettra pas de gagner beaucoup de puissance car le tube est branché en mode triode. La puissance est ainsi réduite à 2W alors qu'un montage pentode aurait pu produire 9W.

On utilise un transfo de 2 X 280V pour la haute tension. C'est un transformateur typique des anciens amplis avec tube redresseur, il n'est pas conçu pour les amplificateurs modernes. la haute tension après les diodes est de 395V, ce qui est trop élevé. Le résistances diminuent la tension à 350V, ce qui est toujours de trop pour ce tube. C'est un tube qui est plutôt destiné aux tensions plus basses et courant un peu plus élevé. La dissipation amximale de la pentode est atteinte avec ce montage. Le montage en triode produit une tension alternative maximale de 600V sur la grille écran, ce qui est trop élevé (l'anode résiste elle à une telle tension, car le tube pouvait également être utilisé dans la déflection trame).

Voila tout ce qu'il faut modifier pour arriver à un amplificateur valable:

  • La résistance cathodique de 1.5kΩ doit être découplée par un électrochimique
  • Les tubes xCL82 sont conçus pour une tension d'alimentation nominale de 250V, ce qui nécessite l'emploi d'un transfo de 175V au secondaire
  • Le montage triode doit être transformé en montage pentode, les grilles écran peuvent être alimentées avec la haute tension via une résistance de 1kΩ non découplée (une résistance par tube)
  • Le courant dans chaque tube doit être réglé sur 25mA (ajouter une résistance de mesure de 1Ω à chaque cathode).
... Et voilà, vous avez un amplificateur acceptable qui peut fournir une puissance de 10W par canal.


Dans les téléviseurs, on est rapidement passé à un tube ECL86 ou PCL86 pour la partie audio et à un tube PCL8(0)5 pour la déflection trame. Le tube PCL86 était optimalisé comme amplificateur audio, il pouvait être utilisé en montage single ended ou comme tube inférieur dans un montage SRPP. Ces deux tubes ont continué à être utilisés jusque dans les années 1970, un montage à tubes était plus fiable qu'un ampli à transistors (et de plus avec la chaine série 300mA il fallait un nombre minimal de tubes dans la télé).


Le ECL84/PCL84 est un tube de la même période que le tube ECL82, mais ici il s'agit d'un tube destiné originellement à l'amplification vidéo. Vous ne trouverez donc pas de schémas d'amplificateur audio d'origine, puisqu'il y a d'autres tubes pour cela.

Si vous avez plusieurs de ces tubes que vous voulez utiliser, vous pouvez en faire un petit amplificateur stéréo single ended (deux tubes suffisent). La puissance est alors de 2 × 1.2W, soit moins qu'avec deux tubes ECL82. Ce n'est pas parce qu'un tube a un numéro plus élevé qu'il est plus puissant: dans ce cas précis ce n'est pas le cas.

La triode est conçue pour un courant de 3mA, vous avez alors un µ de 65 et une pente de 4mA/V, ce qui n'est pas mal. La tension de polarisation de la grille doit être de -1.3V.

La pentode travaille avec un faible courant de plaque de 18mA (tout comme le tube ECL80), le courant de la grille écran est de 3mA, tension d'alimentation de 200V, pente de de 10mA/V, tension de grille de commande de -3V. La dissipation sur l'anode est de 4W au maximum, valeur qui est atteinte (et même légèrement dépassée) avec les paramètres de fonctionnements standard.

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