Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
EL84 et EL86/PL84/UL84

La lampe EL84 est le tube standard pour les amplificateurs de basse puissance. Mais il existe des alternatives à ce tube.
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Voici les alternatives au EL84. Ces tubes ont la même forme, le même branchement des électrodes, mais ce sont des tubes légèrement différents.

  • EL86: ce tube a été conçu pour le montage SRPP où deux tubes sont branchés en série. Ce montage, combiné à un haut parleur de 800Ω permet d'éviter le transformateur de sortie. Cette lampe est destinée à fonctionner à une tension anodique plus basse.

  • PL84: tension de chauffage de 15V (et courant de 300mA). Il n'y a pas que la tension de chauffage qui diffère par rapport au EL84: ce tube a les mêmes caractéristiques que le EL86 et était utilisé dans les téléviseurs Philips comme tube supérieur d'un montage SRPP avec un PCL86 en bas.

  • UL84: tension de chauffage de 45V (et courant de 100mA), ce tube est destiné aux postes de radio sans transformateur d'alimentation. L'appareil doit pouvoir fonctionner avec une tension relativement basse. Ce tube a donc les mêmes caractéristiques électroniques que le tube EL86.

Les tubes EL86/PL84/UL84 sont conçus pour pouvoir travailler avec une tension plus basse et ont l'anode moins large (placée plus près de la cathode). Mais ce sont toujours des pentodes classiques avec trois grilles.

Comparaison EL84 - EL86

Les tubes ont les mêmes branchements et la même tension de chauffage, on peut donc tester un amplificateur avec différents tubes.

Le premier montage standard utilise une paire de EL84. Pour un transfert de puissance optimal, l'impédance du transfo doit faire approximativement 4k + 4k.

La puissance mesurée avec une paire de EL84 était de 8.25W, les distorsion augmentent passé cette puissance. Cette puissance relativement basse est un signe que les tubes préfèrent une tension d'alimentation élevée. Le transfo que j'ai utilisé pour les tests avait sa tension qui chute en charge, ce qui a causé la puissance moindre.

La résistance commune de grille écran de 1kΩ ne doit pas être découplée, cela réduit les distorsions (et également un peu la puissance maximale).

Le courant anodique au repos a été réglé sur 15mA pour réduire les distorsions de croisement (principalement causées par la haute tension qui diminue à puissance élevée).


La lampe EL86 fonctionne le mieux avec une tension de grille écran plus basse (environ la moitié de la tension d'alimentation), cette tension peut être fournie par un transfo à prise médiane ou par une alimentation stabilisée entre 150 et 200V (recommandé).

Le rendement du tube EL86 est un peu meilleur, avec un courant de grille écran un peu plus faible. Avec un courant de 2.4 - 7mA (pour EL84, repos et puissance maximale) la dissipation sur la grille écran est de 1.6W (la limite du fabricant est de 2W). La dissipation de la grille écran du EL86 est de 0.5W au maximum.

La puissance avec une paire de EL86 est de 12.6W avec un taux de distorsion de 0.5%. Il s'agit d'une puissance maximale qui ne peut pas être maintenue, la dissipation maximale est dépassée (elle est de 15W lors des tests, alors que la limite imposée par le fabricant est de 12W). Mais même au repos les tubes chauffent beaucoup à cause du courant de repos élevé (dissipation de 4.7W).

En général les tubes EL86 peuvent fournir une puissance un peu plus élevée que les tubes EL84 qui sont plus connus, mais il faut fournir une tension de grille écran plus basse et mieux stabilisée. La pervéance de ce tube est plus élevée (le tube peut fournir un courant de pointe plus élevé). Le tube a été conçu pour les montages SRPP où la tension d'alimentation d'un tube est de moitié (tubes placés en série).

La construction des deux tubes est pourtant pratiquement identique: ce sont deux pentodes classiques, mais aux caractéristiques différentes, causées par la grille écran qui se trouve plus proche de la cathode avec le tube EL86.

Le pas de la grille EL86 est également plus serré et correspond à celui de la grille de commande. Les fils de la grille sont placés à la même hauteur. Bien que la grille du EL86 est bobinée plus serrée, le courant de grille est pratiquement identique car les fils de la grille écran se trouvent dans l'ombre de ceux de la grille de controle.


Placement des tubes:
EL84 PL84 PL84 EL84

On voit la différence du EL84 avec les autres tubes à cause de la forme de l'anode qui est plus ronde (on ne voit pas les coins).

Pour déterminer s'il s'agit d'un EL86, PL84 ou UL84 (tous ont une forme d'anode plus rectangulaire) on doit tester la tension de chauffage. Commencer avec du 6.3V et controler que la cathode devienne rouge foncé au bout de 30 secondes.

Et ce n'est pas tout ! (image à gauche)
Le tube correspondant américain, le 15CW5 n'est pas une pentode comme le PL84, mais une tétrode à faisceaux dirigés. La troisième grille (grille d'arrêt) est remplacée par des plaques directrices. La forme de l'anode correspond à celle d'un EL86.

Beaucoup de "pentodes" américaines sont en fait des beam tétrodes, des tétrodes à faisceaux dirigés.

Citons pour la petite histoire le tube 6EM5, un tube de déflection trame américain, dont les caractéristiques sont les suivantes (valeurs maximales): Va = 315V, Vg2 = 285V, Ik = 60mA, Pa = 10W, Pg2 = 1.5W.

On peut réaliser un amplificateur audio avec le point de fonctionnement suivant: Va, Vg2 = 250V, Vg1 = -18V, Ia = 40mA, Ig2 = 3mA.

Ce tube a par contre une courbe de fonctionnement très peu linéaire (la courbe est très "courbe" pour toutes les valeurs de g1). Par contre le fonctionnement est très linéaire en mode "enhanced triode" (comme beaucoup de tubes de déflection magnétique).pour une tension de grille écran entre 50 et 200V (pour une tension anodique de 250V).

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