Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
EL520 EL503

Les tubes EL503 et EL520 ont été fabriqués pour produire une puissance plus élevée que les tubes EL34.
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Le tube EL503 (soquet magnoval B9D) est comparable au tube EL520 qui a un soquet novar (B9E) très peu utilisé. Le socquet magnoval est utilisé dans les tubes de puissance à la place des socquets octal plus anciens.

Ces deux tubes ont une puissance plus élevée que les tubes EL34 et permettent de réaliser un amplificateur de 40W par canal avec un taux de distortion de 5%. La dissipation de plaque maximale est de 27W. C'est un tube court et rond, assez spécial. Ces amplificateurs étaient utilisés pour la sonorisation de grands espaces (et principalement les salles de cinéma en Belgique et en France).

Les tubes EL503/EL520 utilisent une grille tendue sur un cadre (frame grid) au lieu d'une grille maintenue entre deux tiges. Cette technique qui permet une amplification plus importante était déjà utilisée dans les tubes UHF. La transconductance de ce tube est de 23mA/V, soit environ 4× plus qu'une pentode de puissance classique. Le signal de commande du tube de puissance est équivalente à celle d'un tube EL84, pour une puissance supérieure.

Les tubes avaient des caractéristiques très interessantes (grâce à la sensibilité accrue, on pouvait éliminer un tube), mais ils ont été développés au moment où les premiers amplificateurs à transistors faisaient leur apparition. Les tubes n'ont été fabriqués que pendant quelques années.

Les tubes permettent d'obtenir la puissance nominale avec une tension de 265V. La résistance interne de la pentode est de 7.3kΩ et elle doit être utilisée avec un transfo de 2.4kΩ d'impédance d'anode à anode. La puissance normale est de 40W (avec 5% de distortion sans contre réaction). Elle peut monter à 100W dans des applications de public address où un taux de distortion de 10% avec contre réaction est acceptable.

Premier schéma

Le schéma est assez caractéristique et on y retrouve des éléments déjà décrits sur d'autres pages. L'amplificateur travaille en classe A aux basses puissances pour passer en classe AB à puissance élevée (auto bias).

Le préamplificateur utilise une pentode EF86 au lieu d'une double triode ECC83. A cause de la résistance d'anode assez basse, l'amplification en tension n'est pas supérieure à une triode.

L'étage déphaseur est un montage paraphase qui peut être remplacé par un montage long tail (ou Mullard) si vous préférez. Entretemps, vous devrez être au courant que je ne suis pas fan du montage paraphase.

Nous avons ensuite l'étage de puissance avec les deux tubes EL503 qui utilisent une polarisation automatique commune.

La pentode à l'entrée a un filtre (1.5kΩ + 470pF) qui va corriger le déphasage et permettre d'utiliser la contre-réaction sans rendre l'ampli instable. En sortie, nous avons également un tel circuit (2.7kΩ + 5nF) qui va compenser le déphasage des hauts parleurs.

Second schéma

Ici aussi on voit aisément qu'un nombre limité de tubes est suffisant pour obtenir une puissance élevée (40W). Le schéma se compose d'une triode préamplificatrice ECC83 suivie d'une triode ECC82 en comparateur (c'est ici que le signal de contre réaction arrive) et d'un étage déphaseur. L'étage déphaseur commande directement les tubes de puissance.

On n'utilise pas l'auto-bias dans ce circuit, mais une polarisation négatie fixe (-21V).

Troisième schéma

Il s'agit également d'un amplificateur de sonorisation (public address), un peu la raison d'être de ce type de tube. Nous avons un réglage de la tonalité adapté à la voix (et moins à la musique) avec un tube ECC808, une version améliorée de la double triode ECC83 (microphonie moindre, moins de bruit de fond, moins de bourdonnement 50Hz du filament et une meilleure isolation entre les deux triodes.

Nous avons ensuite un amplificateur classique avec avec un étage amplificateur-comparateur et un étage déphaseur. L'étage déphaseur commande directement les tubes de puissance.

Nous avons 4 pentodes de puissance pour obtenir une puissance de 80 à 100W. Il y a un réglage du bias sur la plaquette de l'alimentation, mais également un réglage popur égaliser le courant dans les deux pentodes d'un coté du transfo de sortie.

Quatrième schéma

Un amplificateur de sonorisation de marque Faylon, qui pouvait fournir une puissance de 100W. Faylon était un fabricant assez connu en Belgique. Le schéma date de novembre 1970, à cette époque on avait déjà des amplificateurs à transistors, mais certains fabricants préféraient fabriquer des amplis à tubes, qui à cette époque étaient plus fiables.

Pour commander les deux EL503 on a assez avec un seul tube ECC83. Le montage est assez standard.

Cinqième schéma

Encore un amplificateur de sonorisation, cela se voit aux deux entrée pour microphone (avec réglage du volume indépendant) et double entrée pick up.

Le premier ECC83 amplifie le signal microphonique. Le controle du volume se trouve après l'étage préamplificateur pour éviter de réduire encore plus le signal du microphone.

La première triode du second tube amplifie le signal à sa valeur nominale (10Vpp) et puis nous avons un réglage de la tonalité. La seconde triode augmente à nouveau le signal à sa valeur normale.

Le tube suivant est un ECC81 qui a un gain relativement important et une impédance de sortie assez basse. La première triode fonctionne en comparateur et compare le signal sur la grille avec le signal de la contre réaction sur la cathode. La contre réaction ne peut agir qu'après le controle d etonalité, autrement la contre réaction van tenter d'éliminer l'effet du controle de tonalité.

Le déphaseur est un cathodyne très classique. Bien qu'on utilise des résistances anodique et cathodique de basse valeur, il y a tooujours une différence d'impédance entre la sortie sur la cathode et la sortie sur l'anode. Ce problème est ici résolu avec une paire de transistors montés en collecteur commun pour réduire l'impédance. Le BC147 était un transistor au silicium classique des années 1970. Son gain en courant est de 90×, l'impédance est ainsi réduite d'un facteur 90.

Le circuit de sortie est classique avec un réglage simple de la polarisation négative.

Ces tubes sont devenus très rares et une page décrit les adaptations à apporter aux amplis pour utiliser d'autres types de tubes. Nous nous basons principalement sur le dernier circuit.

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