Amplificateurs à tubes
Exemples de montages circlotron
Circlotron

Le montage circlotron est une sorte de montage à anode commune (cathode suiveuse). On utilise souvent des tubes de déflection ligne qui permettent de fournir un courant plus important sous une tension relativement basse. On retrouve également le nom d'amplificateur PPP (pour Parallel Push Pull).

Sur cette seconde page, on traite principalement d'amplificateurs de conception récente, et ce qu'on remarque, c'est que beaucoup de schémas ont été réalisés par des personnes qui n'ont jamais réalisés d'amplificateurs à tubes.

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La première partie consacrée aux amplificateurs circlotron "vintage" se trouve ici.

Montage circlotron du magazine Elektuur

Un montage PPP en provenance du magazine Elektuur, et directement j'attrape des boutons. Pas des boutons rotatifs, mais des boutons d'allergie. Ce schéma me semble être réalisé par quelqu'un qui n'a jamais réalisé d'amplificateur à lampes. Le schéma n'a pas la beauté d'un schéma de philips (voir circuits vintage). Le dessinateur semble ignorer qu'un tube est commandé en tension et non en courant.

Le permier étage est suivi d'une cathode suiveuse pou commander l'étage déphaseur de type Mullard. La cathode suiveuse n'est pas nécessaire, un circuit déphaseur bien conçu a une impédance très élevée (le montage mullard est en sorte une demi-cathode suiveuse).

Je n'ai pas l'impression que la sortie de l'étage déphaseur est parfaitement complémentaire. Normalement avec un montage Mullard on augmente la résistance anodique d'une des sorties de 100kΩ à 120kΩ pour avoir une amplitude identique. Mais j'ai effectué une simulation et le circuit s'en sort mieux que prévu car le pôle positif de la résistance d'anode n'est pas à un potentiel fixe mais varie avec la tension d'anode. La résistance dynamique devient ainsi très élevée, et la concordance des deux sorties dépend du rapport des résistances anodiques (impédance dynamique très élevée) par rapport à la résistance cathodique.

Les deux triodes dans l'étage déphaseur forment un tube ECC81. A l'origine, c'était un tube utilisé en haute fréquence. Il était normal d'utiliser un courant plus important et une impédance plus basse pour limiter la capacité de Miller, mais pour la basse fréquence cela n'a aucun sens. Toutes les résistances de l'étage déphaseur peuvent être augmentées d'un facteur 10, et alors l'étage cathode suiveuse a encore moins de raison d'être.

L'étage de puissance reçoit sa polarisation négative, mais les deux résistances rouges manquent dans le circuit d'origine (valeur de 1MΩ non critique). Ces résistances tirent la tension de polarisation à sa valeur la plus négative si le curseur fait mauvais contact. Je sais par expérience, c'est une panne qui peut apparaitre (j'ai été réparateur). Le courant anodique a alors tendance à augmenter, mais ne devient pas assez élevé pour faire sauter les fusibles. Résultat: un tube qui dissipe beaucoup trop et dont l'anode devient rouge cerise.

Et comme toujours chez Electuur, les condensateurs de couplage ont une valeur bien trop élevée. On peut prendre sans risque une valeur 10× moindre, donc 22nF au lieu de 220nF. Les condensateurs sont reliés à des étages montés en cathode suiveuse, dont l'impédance d'entrée est élevée.

La valeur des condensateurs dans l'alimentation est également très élevée. Si dans les circuits précédents on utilisait une valeur de 50µF avec redressement sinple alternance, ici on prévoir 470µF avec un redresseur double alternance. Dans les appareils d'après la seconde guerre mondiale on utilisait des condensateurs de 2 × 16µF et le ronflement était réduit par une commande prédictive. Les condensateurs de valeur élevée n'ont pas d'effet négatif sur le son, mais des condensateurs de 450V, cela prend beaucoup de place (et il en faut 4). Le négatif (boitier alu) doit être isolé du chassis. Si vous n'avez que des condensateurs de 50µF: cela fonctionnera tout aussi bien.

Le filtre de boucherot est une bonne solution pour éliminer le bruit de commutation des diodes, mais on aurait également pu prévoir de petits condensateurs (10nF) entre chaque sortie des bobinages et la masse pour cours-circuiter les parasites à la masse. A cause des panneaux solaires, des alimentations à commutation dans tous les appareils ménagers, de la powerline,... il y a beaucoup de parasites sur le réseau électrique. Un filtrage (et de préférence également un écran électrostatique au transfo) est nécessaire, surtout parce que le transfo a des bobinages flottants qui sont plus succeptible aux parasites.

Circuit moderne sans référence

Encore un circuit de circloton avec quatre tubes PL84 par canal. Ces tubes ne correspondent pas aux EL84, mais aux EL86 (ou UL84). Ce sont des tubes qui ont été conçus pour fonctionner avec une tension plus basse. les tubes ont une résistance interne plus basse et sont donc parfaitement à leur place ici. La tension d'alimentation A+ et B+ est de 200 à 250V, la tension A et B est de 150 à 180V.

Le schéma n'est pas complet, il manque l'étage déphaseur. L'impédance d'entrée de l'ampli est relativement basse et le circuit peut être commandé par un circuit à transistors ou aop avec une sortie positive et négative. On peut faire mieux en ce qui concerne l'entrée, regardez par exemple le circuit de principe du circlotron et faites le précéder par un déphaseur cathodyne (voir schéma ci-dessus). Le signal à l'entrée doit être de 2 × 500mVrms pour un signal à la sortie de 2 × 128Vrms (les deux triodes avec leur contre-réaction ont une amplification de 256×.

La plupart des amplificateurs parallel push pull utilisent une polarisation négative fixe pour les tubes de puissance. Cela permet un fonctionnement plus correct en classe AB où une des pentodes peut être hors conduction. Il est également possible d'utiliser une résistance de cathode. Les tubes de sortie fonctionnent alors en classe A avec un léger effet auto-bias. La puissance disponible est d'environ 20W par canal, elle peut passer à 30W si vous utilisez une polarisation négative fixe pour les tubes de sortie.

Le schéma a légèrement été adapté pour permettre une tension plus élevée pour l'étage de commande et pour le premier étage. Avec le schéma d'origine, la tension d'alimentation était trop basse. Sous 250V, le courant doit être de 50mA par penthode (avec résistance cathodique de polarisation), nous sommes alors juste sous la limite de la dissipation autorisée.

Ici aussi on voit qu'un transfo n'est pas nécessaire si on utilise des haut parleurs d'impédance élevée. Pour des haut parleurs normaux, il faudra utiliser un transfo, mais celui-ci ne doit pas avoir de primaire avec prise médiane. Si une puissance un peu moindre est acceptable, on peut utiliser un transfo d'alimentation 230V vers 24V, 40VA puisqu'il n'y a pas de composante continue qui circule dans le primaire. L'idéal c'est un transfo toroïde.

Il s'agit d'un circuit "design", aussi appellé nouvelle cuisine où on utilise un montage beaucoup trop complexe qui nécessite en plus un étage de commande à basse impédance.

Montage circlotron d'origine russe

Le montage utilise un ECC85 en entrée, ECC83 en amplificateur de tension et ECC82 comme driver. Pourquoi faire simple, quand on peut faire compliqué, n'est ce pas.

Le premier étage fonctionne en cathode suiveuse et n'amplifie donc pas (c'est con). Cet étage permet d'introduire la contre-réaction sur la cathode, où elle n'influence que l'étage suivant. Cet étage sert surtout à éviter que la contre-réaction ne réduise l'impédance d'entrée.

Le second et le troisième étage servent à l'amplification. Le second étage (en antiphase) est alimenté par une tension moyenne (alimentation violette) tandis que le troisième a son alimentation de type bootstrap.

Il n'y a pas ici de tension de polarisation négative mais une résistance cathodique qui permet de régler le courant dans le tube de puissance EL34.

Plus on ajoute de tubes et de composants, et moins l'amplificateur est bon. Le meilleur circuit, c'est le circuit le plus simple, comme par exemple le circuit PPP de Philips avec les pentodes EF86 ou le circuit Electro-Voice (voir page "vintage").

La plupart des amplificateurs à lampes deviennent instables s'ils ne sont pas connectés à une charge. Souvent il se produit une oscillation qui peut détruire les tubes de sortie et le transfo. Un montage parallel push pull est plus stable de ce point de vue, puisque l'étage de puissance n'amplifie pas la tension.

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