Amplificateurs à tubes
Les tubes de déflection (sweep tubes)
Tubes de déflection

Ce qu'on peut lire sur les forums en ce qui concerne les lampes de déflection (sweep tubes) utilisés comme amplificateurs de puissance audio.
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On a construit de nombreux amplificateurs avec des lampes conçues pour la déflection magnétique des téléviseurs. Ces lampes étaient meilleur marché et étaient principalement utilisés dans les amplificateurs de sonorisation (PA = public address). C'est facile à comprendre, car il faut une puissance élevée pour de telles applications et une qualité élevée n'est pas vraiment nécessaire. Ces lampes avaient une pervéance élevée: ces lampes pouvaient fournir un courant important (et donc une puissance élevée). Pour amplifier la parole, la puissance maximale n'est nécessaire que pendant 1% du temps (10% pour la reproduction de la musique à puissance élevée).

Google m'a fourni ces informations quand j'ai fait une recherche sur les amplificateurs utilisant des tubes de déflection (sweep tubes). L'information est générique, peu précise et n'aide pas. La vidéo choisie n'est pas le meilleur exemple qu'on peut trouver. Ces lampes ne sont pas destinées à être utilisées dans les ampli single ended (voir plus loin). Il faut avoir des connaissances spécifiques pour pouvoir utiliser de telles lampes.



Un message dans un forum donne un peu plus d'informations: les lampes de déflection peuvent fournir un courant important avec une tension anodique relativement faible. La linéarité n'est pas importante car ces tubes sont utilisés comme interrupteurs et la tension de grille écran ne doit pas être trop élevée.

Les lampes de déflection ne peuvent donc pas être utilisées directement à la place des pentodes classiques comme les 6L6 et EL34. On a pourtant construit de très bons amplificateurs avec ces lampes, en utilisant une tension de grille écran stabilisée et compensée pour les amplificateurs les plus puissnts. Dans certains cas la lampe est commandée via sa grille écran (montage enhanced triode) au lieu de sa grille de controle.



Dans l'amplification audio, la puissance en pointe est environ 10 fois plus élevée que la puissance moyenne et les lampes de déflection (sweep tubes) sont parfaits car ils ont une cathode très large qui émet beaucoup d'électrons. La tension de la grille écran doit être moyenne. Un ampli avec des lampes de déflection sonne mieux à puissance élevée qu'un ampli avec des lampes plus communes (EL34).

Voici quelques informations plus spécifiques sur les sujets traités plus haut.

Pas de single ended

Un amplificateur single ended doit travailler en classe A, donc au milieu de ses caractéristiques avec le tube qui dissipe constamment sa puisance maximale, puisque le courant anodique moyen est fixe. La puissance audio maximale est limitée par la dissipation anodique maximale.

Les lampes EL504/PL504 ont une dissipation anodique maximale de 16W et la puissance audio qu'on peut obtenir est de 5W (j'ai fait beaucoup de tests avec ces lampes). Ces lampes n'ont pas été conçues pour des applications audio et la linéarité est faible. Une contre réaction est nécessaire en montage single ended.

On ne peut pas employer ces lampes de façon optimale à cause de la dissipation anodique limitée. La possibilité que les lampes ont de fournir un courant très élevé n'est pas utilisée et c'est dommage. Un courant de pointe élevé n'est pas possible, car le tube travaille déjà avec une dissipation maximale. Il n'y a pas de jeu quand on utilise un ampli single ended en classe A.

Les même lampes utilisées dans un ampli push pull ont un courant anodique au repos très bas et la dissipation est faible. L'amplificateur peut fournir une puissance momentanée de 100W. Quand l'ampli travaille avec un faible courant de repos les caractéristiques de l'ampli sont bien meilleures et les distorsions sont compensées par le montage push pull.

J'obtiens une puissance continue de 40W avec une paire de EL508 (dissipation anodique de 12W). Ce sont aussi des "sweep tubes", mais pour la déflection verticale où une linéarité plus élevée est nécessaire (ces lampes fonctionnent en mode linéaire dans la télé).

Les sweep tubes ont des caractéristiques qui à première vue sont peu linéaires: l'amplification augmente quand la tension de polarisation de la grille de commande devient moins négative (la pente en mA/V augmente avec le courant anodique). Toutes les lampes de puissance ont une telle caractéristique, mais c'est plus visible alec les sweep tubes.

Ces lampes ne sont donc pas bonnes pour être utilisées dans un ampli single ended (beaucoup d'harmoniques paires). L'effet ne peut pas être réduit, car les lampes doivent fonctionner au milieu de leurs caractéristiques (classe A obligée).

Mais l'amplification qui augmente quand la tension de polarisation est moins négative est interessante dans un ampli push pull, car elle compense la réduction de l'amplification causée par d'autres composants, par exemple la saturation du transfo de sortie. C'est cela qui donne le son puissant des amplis qui utilisent des sweep tubes.

Tension de grille écran

Les spires de la grille écran se trouvent dans le prolongement de celles de la grille de controle. A l'origine le but était d'avoir un rendement élevé avec peu d'électrons qui sont absorbés en pure perte par la grille écran. La grille écran se trouve dans l'ombre portée par la grille de commande et ne peut absorber que très peu d'électrons.

Le pas des deux grilles est donc identique et l'influence de la grille écran est pratiquement identique à celle de la grille de commande.

L'influence de la tension sur la grille écran est importante pour déterminer les paramètres du fonctionnement statique de la lampe. On choisit de préférence une tension de 150V pour que la grille de commande ne doive pas être trop négative (ce qui réduirait la sensibilité de la lampe). Plus la tension de polarisation est négative, et plus il faut un sweep élevé pour arriver à la puissance maximale de la lampe.

Dans certains amplis les lampes de puissance sont commandés sur la grille écran est la grille de controle est maintenue à une tension légèrement négative.

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