Le tube ECL83 peut fournir une puissance de 2.5W avec un taux de distorsion de 10%. C'est moins que la puissance d'un ECL82 (3.4W) mis sur le marché un an plus tôt. Sur la première photo la lampe ECL83 est comparée à une lampe PCL84, une triode-pentode pour l'étage vidéo d'une télé, mais qui peut être utilisée dans un tout petit ampli.

Bien que la surface de l'anode soit plus petite, la lampe peut dissiper une puissance plus élevée (5.4W au lieu de 4W), mais c'est une valeur trop élevée pour une si petite lampe. Dans la documentation de l'époque on rapporte que cette lampe doit être régulièrement remplacée.

C'est un tube assez rare qui n'a pas été utilisé dans beaucoup d'appareils. Il s'agissait principalement d'appareils très bon marché, là où un ECL82 était encore trop cher. Ces appareils bas de gamme n'étaient pas conservés. On retrouve cette lampe sous la marque Mullard en Grande Bretagne, l'Europe continentale préférant utiliser la lampe ECL82.

En fait la lampe ECL83 n'a pas été utilisée en Europe et les seuls vendeurs sur ebay se trouvent en Grande Bretagne.

C'est une lampe conçue pour travailler sur une tension de 170V, qui était la haute tension normale dans les téléviseurs des années 1950 qui utilisaient des diodes de redressement thermo-ioniques. On voit que la cathode est assez large pour produire un courant important. La cathode est en tout cas beaucoup plus large que celle d'une ECL84/PCL84 qui fournit un courant plus faible. Il s'agit d'une vraie pentode avec trois grilles bien distinctes (on voit les supports).

Sur les deux images à droite on voit à gauche la partie triode qui a un gain de 50× avec une résistance anodique de 100kΩ. La première photo a été prise avec un smartphone qui a une profondeur de champ plus importante mais l'image est moins nette. La seconde photo a été prise avec un reflex qui a une profondeur de champ limitée, même avec une petite ouverture de ƒ/11.

La pentode à droite a trois grilles:

• La grille de commande avec un pas moyennement serré: la tension de polarisation est de -13V (tension anodique de 200V et ampli single ended). Comparez le pas de la grille de la pentode avec celui de la grille de la triode.

• La grille écran située à l'extérieur de la grille de commande, son pas est plus lâche et ne correspond évidemment pas avec celui de la grille de commande. Cette grille absorbe environ 15% du courant d'électrons issus de la cathode.

• La grille suppresseuse (ou grille d'arrêt) a un pas très lâche, sauf aux extrémités de la lampe. On ne voit pas très bien cette grille (seulement deux boucles sont visibles), mais on voit la fixation de la grille sur le support.

Brimar est une firme spécialisée dans les lampes américaines et c'est bizarre qu'elle a produit une lampe de type européen.

Dans une application de déflection magnétique trame la lampe est sous-dimensionnée et n'a probablement été utilisée qu'avec les tous premiers téléviseurs dont l'écran ne faisait qu'une vingtaine de centimètres. On est rapidement passé à une lampe PCL82 et puis PCL85.

J'ai testé dans un ampli single ended la plupart des lampes combinées triode-pentode. Le test de la lampe ECL83 se trouve ici (en cours de réalisation).

Amplificateur de guitare push pull

Nous avons l'étage préamplificateur classique avec la contre réaction qui arrive sur la cathode. La contre réaction est élevée et l'amplificateur travaille de façon linéaire jusqu'à ce que la limite de la puissance disponible est atteinte. Quand on pousse encore la puissance la contre réaction tente de forcer un signal plus fort, ce qui augmente les distorsions.

On a un filtre qui limite la bande passante vers le haut, cela permet d'avoir un amplificateur stable même avec la contre réaction élevée. Les basses sont filtrées par des condensateurs de couplage de valeur assez faible. Cela augmente la puissance disponible pour le midrange.

La seconde triode est branchée comme déphaseur parafase (sous type: anode follower). Il faut inverser les résistances de 270 et 240k, les valeurs différentes servent à compenser l'amplitude différente des deux sorties en produisant une charge plus élevée sur une des sorties.

L'étage de puissance est standard avec une polarisation par résistance cathodique et la tension des grilles écran à une plus basse tension.

L'étage paraphase est souvent utilisé dans des amplificateurs de guitare car il produit des distorsions spécifiques. Un tel montage n'est que rarement utilisé dans des amplficateurs hifi.

Adaptation comme amplificateur hifi

Il faut remplacer le montage paraphase par un cathodyne avec des résistances cathodiques et anodiques de 100k. Le cathodyne est parfaitement à sa place pour les amplificateurs de puissance limitée.

On peut réduire la contre réaction, car elle n'améliore pas nécessairement la qualité sonore, surtout si l'ampli est utilisé à puissance élevée. Le préampli a un gain élevé et les pentodes ont une sensibilté élevée, l'amplification totale est donc trop forte et on pourrait utiliser un transformateur ultra linéaire en sortie (un type pour ELL80 ou ECLL800 est idéal).

En push pull la puissance maximale qu'on peut obtenir est de 7W (avec un taux de distorsion de 5%). Pour une puissance plus élevée (10W) on peut utiliser une paire de ECL86 qui sont plus faciles à trouver.

Amplificateur single ended avec UCL83

Amplificateur push pull avec déphaseur long tail

Le déphaseur est un long tail (déphaseur de Schmidt) qui est alimenté par une source de courant. L'étage de sortie avec sa puissance limitée a assez avec une tension d'attaque de 12V effective (par grille), donc environ 18V en pointe. La tension entre la triode est plus basse que celle entre la résistance de charge et dans un circuit bien conçu on essaie d'avoir l'inverse (il faut donc réduire le courant dans les triodes).

Le déphaseur de Schmidt n'apporte aucun plus dans ce circuit aux performances modestes et on aurait tout aussi bien pu utiliser un cathodyne plus simple et plus courant.

La seconde triode du déphaseur a un condensateur de 0.33µF vers la masse mais aussi un condensateur de 0.22µF vers l'alimentation, dont le but est de réduire le ronflement de secteur. L'étage préampli est le seul étage qui est sensible à l'ondulation résiduelle de secteur, les étages suivants sont immunisés grâce à leur construction symmétrique.

La source de courant du déphaseur de Schmidt est la pentode du ECL83, mais les calculs montrent qu'une résistance cathodique de 360Ω est plus correcte (et même 390Ω si on veut avoir un point de fonctionnement le plus correct possible du déphaseur). L'emploi d'une source de courant fait que les deux tensions alternatives en sortie sont identiques.

L'étage de puissance utilise une polarisation par une résistance cathodique découplée (une résistance par pentode). Le point de fonctionnement est tel que la pentode travaille à sa dissipation maximale (6W). Le schéma a également une petite erreur: la connection de la grille de commande est échangée avec la grille écran. Les deux pentodes ne vont pas fonctionner longtemps avec leur grille de commande connectée à la haute tension positive.

L'ampli peut fournir une puissance de 10W (avec un taux de distorsion très élevé). Si on veut avoir un taux de distorsion acceptable, il faut limiter la puissance à 7W.

C'est bizarre qu'on ait utilisé un montage si complexe pour un ampli à la puissance assez modeste. C'est semble-t-il un concept japonnais (j'ai effacé les signes incompréhensibles). On aurait mieux fait d'utiliser une paire de ECL86 ou ECL805. On peut continuer à utiliser le ECL83 comme préampli et source de courant ou utiliser un ECL84. Cette pentode vidéo a une pente très élevée et est idéale comme source de courant.