| Une petite introduction sur les tubes de déflection ligne des téléviseurs, ces inconnus (du grand public, mas des connaisseurs) quand il s'agit d'amplificateurs. |
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Utilisation comme tubes audioDès le début de la télévision on a équipé les amplificateurs audio de tubes qui étaient destinés aux téléviseurs. Les amplificateurs avaient une configuration push pull. C'étaient surtout les amateurs qui expérimentaient avec ces tubes: les réparateurs avaient un stock important de tubes de déflection (qui étaient meilleur marché que des tubes audio de puissance). Les radio-amateurs utilisaient ces mêmes tubes comme amplificateurs radio en classe C.Utiliser une pentode de puissance conçue originellement pour la déflection ligne n'est pas si étrange qu'il n'y parait. Ces tubes doivent avoir des caractéristiques qui les rendent très interessantes pour des applications audio, notament un courant élevé avec une tension d'anode assez basse. C'est parfait pour avoir un facteur d'amortissement élevé. On pourrait croire qu'un tube avec un contact d'anode sur le haut est principalement destiné aux très hautes tensions, en fait le contraire est d'application: ces tubes doivent pouvoir fournir un courant très important avec une tension d'alimentation relativement basse (écriture de la ligne). La très haute tension de 8kV n'est présente qu'au retour de ligne, quand le tube n'est pas en conduction. Pour pouvoir résister à une telle haute tension, il faut que l'anode se trouve à une distance plus élevée des grilles qu'avec un tube normal. Or cette distance plus grande permet également de réduire le coude caractéristique des tétrodes. Le facteur d'amortissement des amplificateurs qui utilisent de tels tubes est donc très bon, et il est encore amélioré en utilisant une contre-réaction locale. On a ainsi les points forts d'un amplificateur à transistor (des basses puissantes et bien définies) et d'un amplificateur à lampes (son agréable). Le EL34 est lui un vrai tube audio (et personne n'a pensé l'utiliser pour autre chose). On peut obtenir une puissance de 40W avec une tension d'alimentation de 350V (courant anodique de 35mA au repos, 120mA à pleine puissance). Si on se limite à une puissance de 20W, on peut obtenir un taux de distorsion inférieur à 0.1% Certains circuits permettent d'obtenir une puissance plus élevée avec une tension plus élevée. Les tubes de déflection ligne sont des tétrodes à faisceau dirigé (beam tetrodes) qui permettent un courant important sous une tension relativement basse (cathode surdimensionnée). Comme la tension sur la grille écran doit être relativement basse (150V ou même moins dans certains montages adaptés), ils ne peuvent pas être utilisés en montage ultra linéaire.
La mauvaise réputationPourquoi les tubes de déflection ont-ils une si mauvaise réputation quand on les utilise comme amplificateur audio?Un début de réponse pourrait être fourni par l'élément suivant: les amplificateurs avec des tubes classiques sont founis montés, ou en kit avec des instructions de montage précises. Les amplificateurs avec des tubes de déflection sont souvent construits par des amateurs, avec un schéma qu'il ont été chercher sur le net, mais pas avec des instructions de montage. L'amplificateur est électriquement en ordre, mais a de nombreux problèmes. Lisez la page mon amplificateur ronfle ou oscille.
cavitrapLe cavitrap est une structure montée sur l'anode qui absorbe les électrons libérés par l'émission secondaire. Cela permet de réduire encore plus le courant sur g2 et autorise un fonctionnement plus linéaire, même quand la tension sur l'anode passe en dessous de la tension sur g2.Certains tubes récents (EL509) ont toujours le cavitrap (cela se remarque à la forme en croix de l'anode), mais pas tous.
A droite: tube PL504
Le PL36 était utilisé dans la deflection horizontale des téléviseurs 90° (jusqu'en 1960). Il fait suite au PL81 (voir image ci dessus) utilisé dans les toutes premières télévisions après la seconde guerre mondiale. Des techniciens ont tenté de l'utiliser à l'époque pour fabriquer un ampli hifi. Ce tube étant fabriqué en grandes séries, il était meilleur marché que le EL34 normalement utilisé dans les amplificateurs. Par contre, la qualité sonore n'était pas au rendez-vous et il fallait utiliser le tube en montage triode, où la puissance disponible était très faible. Le PL504 est apparu avec les télévisions à angle de déflection de 110°. Ces télévisions pouvaient avoir un meuble moins profond. Le tube a été précédé du PL500, mais a rapidement été remplacé par le PL504 qui a les mêmes caractéristiques, mais résiste mieux aux impulsions haute tension. Ce tube peut fournir un courant de 400mA et résister à une tension de 7kV. Dans l'utilisation dans un téléviseur, le pic de 400mA est très court et à ce moment la tension anodique est d'environ 50V, ce qui limite la dissipation du tube. Ce tube a une dissipation maximale de 16W (utilisation comme étage de déflection horizontale), mais dans un amplificateur, on peut monter sans dommage à une dissipation de 22W. Ce tube peut déjà fournir une puissance considérable avec une tension d'alimentation de 250V. Le EL34 est le tube typique utilisé dans les amplificateurs hifi. Le courant est limité à 100mA (150mA en pointe). Pour obtenir une puissance élevée, on fait normalement travailler le tube à une tension plus élevée, jusqu'à 800V au grand maximum. La dissipation est de 35W, mais certaines versions peuvent monter à 40W. Le tube PL519 (image à droite et ci-dessous) est plus gros que le PL504 (tout en utilisant le même soquet) et qui peut fournir une puissance plus élevée. Il était utilisé dans les téléviseurs couleurs alors que le PL504 servait dans les postes monochromes. Le courant maximum qu'il peut fournir est 500mA en continu (1400mA en pointe). Ce tube a une connection supplémentaire pour g3 (le cache directeur), il est recommandé de porter cette grille a un potentiel de +20V. Le PL519 a une anode plus grande quie le EL34 qui est normalement utilisé comme étage de puissance audio. La dissipation du PL519 est fixée à 35W, mais il s'agit de l'application standard du tube (déflection horizontale des téléviseurs couleurs) où le tube doit fournir un courant de 500mA. Dans des applications audio moins contraignantes la dissipation maximale est de 40W.
Les marques foncées sur verre sont expliquées sur cette page. D'autres phénomènes visuels qui peuvent apparaitre sur les tubes de puissance sont également décrits.
Tension de grille écranUne des raisons de la mauvaise réputation des tubes de déflection, c'est qu'ils doivent fonctionner avec une tension de grille écran plus basse. Utilisés avec une tension de grille correspondant à celle des tubes EL34 ils ne fonctionnent pas bien:Ils nécessitent alors une tension de grille de commande très négative et le sweep doit être plus élevé qu'avec les tubes classiques. Les tubes de commande (driver) ne sont pas nécessairement adaptés à ce sweep élevé et produisent une distorsion plus importante que les tubes de puissance. Le point de fonctionnement des tubes n'est pas optimal, se situant en plein milieur du coude. Utilisé avec une tension de grille écran plus basse (commencez avec 150V) les tubes de déflection ont de très bonnes caractéristiques. Avec une tension de grille écran encore plus basse la sensibilité du tube augmente (le signal de commande peut être plus faible), mais la puissance nominale n'est pas atteinte. L'alimentation de la grille écran est expliqué ici. Pour les amplificateurs de forte puissance on a intérêt à stabiliser cette tension (c'est la seule tension qui doit être stabilisée).
EL ou PL?On trouve principalement des tubes de la série PL dans les téléviseurs. Il s'agit d'un circuit série à 300mA. La tension aux bornes du filament dépend de la chaleur que doit recevoir la cathode. La tension va de 4V pour les petites triodes à 40V pour les tubes de forte puissance comme le PL519. Un PCL86 a besoin d'une tension de 13v, tandis qu'un PCL805 a besoin de 17.5V à cause de la cathode plus large. Les deux tubes ont par contre tous deux une dissipation anodique de 9W: la puissance qui est dissipée dans la cathode n'a aucun rapport avec la dissipation maximale du tube. La puissance de chauffage donne par contre une indication du courant maximal dans le tube.On a également fabriqué des tubes EL: la plupart des tubes ont été remplacés par des transistors dans les derniers téléviseurs, ce qui fait qu'il n'était plus possible de faire une chaine série. On utilisait alors un petit transformateur de 6.3VB pour les tubes restants. Les tubes EL des télés ont également été utilisés dans des amplificateurs et des émetteurs de radio. Les tubes PL500/EL500 et PL504/EL504 étaient meilleur marché que les tubes EL34.
Contact anodiqueLes contact anodiques sont difficiles à trouver, mais on peut très bien utiliser un petit refroidisseur pour transistors en boitier TO-5. Ces refroidisseurs sont en cuivre et peuvent facilement être soudés (d'abord gratter la peinture noire).Pour faire un bon contact avec le contact d'anode, il faut également enlever toute la peinture qui pourrait se trouver à l'intérieur de la forme (utiliser un tournevis avec du papier de verre). Le refroidissement apporté par le contact peut être important, mais il n'est pas absolument nécessaire. Pour les tubes fonctionnant en delà de leur caractéristiques (émetters de radio), il vaut mieux prévoir des ventilateurs d'ordinateur pour extraite l'air chaud de l'appareil. |
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