Amplificateurs à lampes
Lampes électroniques 6P23P
6P23P

Une tétrode à faisceaux dirigés russe; c'est un type qui ne connait pas de correspondance européenne, mais elle est comparée à un EL83/PL83 sur certains sites.
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La lampe 6P23P est une tétrode à faisceaux dirigés utilisée en radiofréquence, comme oscillateur ou comme amplificateur. Une tétrode à faisceaux dirigés a un fonctionnement assez identique à une pentode classique.

La lampe qui est conçue pour des fréquences élevées a une anode située loin des autres électrodes pour limiter la capacité de miller, mais cela signifie également que la lampe a une pervéance assez basse: la lampe travaille avec un courant anodique relativement faible et a une impédance de sortie élevée.

Le contact anodique sur le haut de la lampe n'est pas pour permettre de faire fonctionner la lampe à une tension très élevée (comme les lampes de déflection ligne), mais pour réduire la capacité parasite entre l'anode et les autres électrodes, ce qui est important pour une lampe travaillant aux hautes fréquences. Aucune documentation n'indique la fréquence de fonctionnement maximale.

Image 1:
Les deux parties métalliques externes sont l'anode, divisée en deux. L'électrode en deux parties est souvent utilisée dans des lampes haute fréquence pour réduire les capacités parasites.

La partie centrale comprend le filament, la cathode, la grille de commande et les plaques directrices de la tétrode. Ce que l'on voit, c'est uniquement les plaques directrices, qui correspondent à la grille d'arrêt des pentodes.


Image 1a:
La tétrode a un chauffage direct (le filament sert de cathode), ce qui rend l'utilisation de la lampe plus complexe. On utilisera normalement une polarisation de la grille de commande par une tension négative. Le ronflement de secteur à 50Hz est bien audible avc ces lampes à chauffage direct.

Si on utilise une polarisation par résistance cathodique il faut en principe un transfo d'alimentation avec 4 bobinages séparés pour la tension de chauffage (un bobinage par lampe), mais on peut réduire le ronflement de secteur par un potentiomètre sur chaque lampe.

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Image 2:
Lampe 6P23P avec PL83 (à gauche), PL81 et EL84.

En Europe on compare la lampe 6P23P avec la lampe européenne EL83/PL83. La lampe PL81 a aussi un téton anodique sur le haut de la lampe (mais pour une autre raison) et la lampe EL84 est la lampe de référence (ampli audio basse puissance).

Si vous voulez expériementer avec cette lampe, il existe encore un stock important de lampes 6P23P qui sont souvent vendues par lots sur ebay. Achetez une dixaine de lampes (cela vous coûtera une trentaine d'euros) et vous avez quelques lampes de rechange.

Comparaison lampe européenne: EL83

La lampe n'a pas d'équivalence européenne, mais la lampe est comparée à une lampe EL83 (amplificateur vidéo pour commander le tube cathodique). Les caractéristiques sont assez identiques. Branchée en pentode, la lampe PL83 a un facteur d'amplification très élevé de µ = 500 et S = 11mA/V. Dans un amplificateur single ended on obtient une puissance audio de 3W (il est recommandé d'utiliser la lampe dans un ampli push pull où on arrive à une puissance plus élevée).

Le courant de chauffage d'une 6P23P sous 6.3V est de 0.75A, ce qui indique une puissance de chauffage comparable à celle d'une lampe EL83/PL83.

La tension de fonctionnement d'une lampe 6P23P est de 300V avec un courant de 20 à 60mA (le courant maximum est de 100mA). Pour ne pas dépasser la dissipation anodique maximale (11W) il faut limiter le courant à 35mA sous 300V. La dissipation anodique correspond presque à la dissipation de la lampe EL84 bien connue (12W).

La tension sur la grille de commande est de -16V, ce qui indique que le facteur d'amplification (µ) ne sera pas très élevé (elle est de -5V pour une pentode EL83 qui a un µ = 500). La pente est de 4.5mA/V, ce qui est normal pour une pentode de sortie à puissance relativement basse.

La tension de la grille écran est de 200V maximum avec un courant maximal de 5mA (dissipation maximale de 3W).

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Image 3:
La lampe 6P23P est une tétrodes à faisceaux dirigés (la grille suppresseuse est remplacée par des plaques directrices).

Dans le cas de tétrodes de puissance le pas de la grille écran est le même que celui de la grille de contrôle, mais ce n'est pas toujours le cas. Pour réduire les pertes sur la grille écran, la grille est placée dans l'ombre portée par la grille de controle.

Comparaison lampe européenne: EL81

Avec son téton anodique sur le dessus, la lampe 6P23P pourrait être comparée à une lampe EL81 (les deux lampes ont un soquet noval 9 broches). Mais ce sont deux lampes aux fonctions différentes et ce ne sont pas des lampes aux caractéristiques identiques.

La lampe EL81 peut fournir un courant de pointe élevé (c'est une lampe de déflection sweep tube), mais a une dissipation anodique relativement faible de 9W. En mode linéaire la lampe EL81 travaille avec une tension de grille de controle encore plus négative, ce qui indique un facteur d'amplification encore plus faible.

Si on a trouvé de nombreux amplificateurs travaillant avec des lampes EL81, je ne crois pas que la lampe 6P23P ait été utilisée dans un amplificateur commercial. Mais le prix très bas de la lampe fait que c'est un candidat recommandé pour un amplificateur de test. A votre portefeuille (pour acheter un lot de lampes) et à votre fer à souder!

Strip tease d'un 6P23P

Après avoir bien analysé le tube et finalement décidé que je n'utiliserais jamais ce tube dans un amplificateur, j'en ai démoli un pour vois montrer ce qui a à l'intérieur.

Ce qui pose surtout problème dans la réalisaion d'un amplificateur, c'est le chauffage direct, qui normalement n'est plus utilisé depuis la seconde guerre mondiale. On a encore utilisé le chauffage direct dans certains tubes à puissance très élevée, mais cette lampe ne produit pas une puissance élevée.

Si la lampe a un chauffage direct, c'est probablement parce que la lampe était utilisée dans les émetteurs-récepteurs portables (sur piles ou accus) où le rendement devait être le plus élevé possible, ce qui peut être obtenu avec un chauffage direct. Le rendement élevé est aussi nécessaire parce que l'anode est placée loin de la cathode et n'attire que peu les électrons.

Sur cette première image on voit très bien que les spires de la grille écran sont placées à la même hauteur que celles de la grille de controle. La grille écran est ainsi placée dans l'ombre de la grille de controle et n'absorbe que peu d'électrons. Malgré tout la grille écran est très utile pour former un écran électrostatique entre l'anode et les autres électrodes.

Le cadre qu'on voit correspond à la grille d'arrêt d'une pentode classique. Ce cadre concentre le flot d'électrons et crée une grille d'arrêt virtuelle qui refoule les électrons émis par l'anode (émission secondaire) à nouveau vers l'anode.

Le cadre est porté au potentiel de la cathode (ou dans notre cas du filament). Il n'absorbe pas d'électrons et ne chauffe donc pas. Il n'y a aucune raison d'utiliser du métal noirci comme pour l'anode.

Le mica utilisé dns cette lampe est très épais en comparaison de ce qui est utilisé en Europe et il est difficile de dégager les électrodes sans les abimer.



Le dessus de la lampe, on voit le mica supérieur et les tiges pour maintenir la grille de controle et la grille écran. Le filament est maintenu tendu par deux ressorts.



Le haut de la lampe avec le mica supérieur enlevé. On voit le filament (qui est maintenu en haut), les supports et les spires des deux grilles. La partie noire est le cadre qui concentre les électrons.



Et finalement toutes les électrodes de la lampe:

  • le filament (ou ce qu'il en reste)

  • la grille de controle avec les supports en cuivre pour mieux évacuer la chaleur. Les supports n'ont pas d'ailettes de refroidisseurs comme les lampes de puissance européennes et américaines.

  • la grille écran dont le pas des spires correspond à celui de la grille de controle

  • le cadre concentrateur du flot d'électrons

  • et pour terminer les deux anodes
Tout compte fait une tétrode à faisceaux dirigés assez simple, comme point négatif le chauffage direct qui complique la réalisation d'un amplificateur audio.

D'autres détricotages de lampes électroniques.

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