Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
ECL83

Cette page contient quelques schémas qui utilisent la lampe ECL83, une lampe qui est peu puissante et qui n'a été utilisée qu'en Grande Bretagne.
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Amplificateur de guitare push pull

Le schéma à droite est celui d'un amplificateur de guitare (amplificateur d'exercice). qui arrive à une puissance de 10W. Dans un tel amplificateur on n'utilise généralement pas de tubes trop puissants pour que les distorsions typiques puissent apparaitre plus rapidement, même à basse puissance.

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

Le schéma tout simple se prête facilement à un upgrade. Tout d'abord il faut augmenter la valeur des condensateurs de couplage, une valeur de 10 -15nF pour la première triode et 100nF aux pentodes. Les résistances de fuite des pentodes ont une valeur relativement basse, ce qui réduit le gain des triodes. On peut utiliser une valeur de 470kΩ.

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

L'utilisation de tubes "U" signifie que nous avons un ampli alimenté directement sur le secteur sans transfo de séparation. C'est confirmé par la diode de redressement UY85, une diode simple alternance. La haute tension est la tension de secteur redressée et la tension de chauffage provient d'une chaine à 100mA, avec éventuellement quelques résistances pour faire chuter la tension. Le chassis est connecté au secteur.

L'étage préampli utilise une résistance de fuite de valeur élevée et la tension sur la grille de commande se fixe à environ -1V. Il y a un petit condensateur de 30pF de l'anode de la pentode à sa grille de commande pour limiter la bande passante vers le haut. La bande passante est limitée vers le bas par le condensateur de couplage de faible valeur. Il n'y a pas de contre réaction ni de réglage de la tonalité: l'ampli est fabriqué avec le moins de composants possible.


Amplificateur push pull avec déphaseur long tail

L'amplificateur suivant est un push pull qui utilise une lampe supplémentaire comme préampli et comme source de courant pour le déphaseur long tail. La triode de la première lampe est utilisée comme préamplificateur normal, avec la contre réaction (NFB: negative feedback) qui aboutit sur la cathode. La tension anodique détermine le point de fonctionnement du déphaseur, car les deux étages sont couplés galvaniquement.

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. Son facteur d'amplification plus élevé en comparaison d'un cathodyne n'est pas nécessaire.

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.

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