Circlotron avec PL36

De mon coté j'avais quelques transformateurs pour ligne 100V, issus de mon travail pour la Compagnie des Wagon Lits. Les tubes PL36 sont notoirement difficiles à utiliser dans un amplificateur audio. Ils ne sont linéaires que sur une très petite partie de leur courbe, ils ont tencance à osciller et ils sont regardant quant à la tension de polarisation correcte. Ils sont mauvais en montage single ended où ils donnent environ 2 watts pour une dissipation de près de 40W. Ces inconvénients sont réduits dans un montage circlotron, qui est une cathode suiveuse améliorée. Même Philips a fabriqué un ampli avec des tubes PL36 (le très célèbre AG9007), il faut croire qu'ils avaient également un stock d'invendus.

Comme transfo d'alimentation, j'utilisais trois transfos d'isolation avec deux sorties séparées 110 et 130V chaque. C'est l'idéal, avec 130V alternatif j'obtiens 180V continu, suffisant pour une puissance de 20W. Un troisière transformateur identique me fournit le courant de chauffage, la haute tension du préampli (350V) et la tension négative de polarisation.

Il faut ajouter un petit condensateur de 10nF vers la masse sur toutes les sorties des transfos pour cours-circuiter les parasites à la masse. Les points de branchement sont indiqués sur le schéma par un point rouge. Je n'en ai dessiné qu'un seul pour ne pas allourdir le schéma. Un filtre de secteur est fortement recommandé, parce que les transfos pour l'étage de puissance ont le secondaire flottant par rapport à la masse.

Le premier étage est simple, c'est un long tail avec contre réaction, il amplifie environ 50×. La haute tension de 350V est réduite à 300V.

Le second étage contient un bootstrap sur chaque anode (c'est le condensateur de 10µF) pour augmenter l'impédance dynamique que voit l'anode. L'amplification est d'environ 80× et on doit obtenir une tension de 65V effectif sur chaque anode. L'étage de puissance à anode commune a un facteur d'amplification < 1.

L'étage de puissance reçoit une polarisation de grille négative pour ne pas perdre trop de tension dans une résistance de cathode, qui ne sert ici que de mesure du courant. La puissance est assez basse (20W) à cause de la tension d'alimentation limitée, mais cela permet un courant plus élevé sans dépasser les limites de la dissipation anodique maximale. Il faut un courant de 35mA au repos qui passe à près de 200mA en pointe.

Le montage circlotron est complexe avec 4 alimentations indépendantes (deux par canal) et une alimentation pour le préampli, mais c'est le seul type de montage qu'on peut utiliser si on ne dispose que de transfos de ligne 100V.

Le circuit peut devenir instable à cause de la haute tension de sortie qui se retrouve dans la moitié du circuit. Deux petits condensateurs de 33pF ont été ajoutés entre l'anode et la grille au second étage (non-indiqués sur le schéma, ils ont été rajoutés par après). On peut également placer deux petits condensateurs de 68pF entre l'anode de chaque triode du second étage et la masse.

L'alimentation avec les trois transfos et les condensateurs électrolytiques se trouvent dans un boitier séparé. Pour l'alimentation de l'étage de puissance il a été fait usage de cable d'antenne (blindé) pour éviter les interférences (8 cables). La masse est transmise par tous les blindages combinés. Il y a en plus deux fils pour la tension de chauffage (la tension de polarisation négative est produite dans le boitier de l'ampli) et un fil pour la haute tension des deux premiers étages.

Pour ceux qui trouvent l'alimentation du circlotron complexe, voici une description de la circulation du courant pour le tube supérieur.

L'alimentation B alimente le tube supérieur (circuit vert), le courant va de l'alimentation, à l'anode du tube, de la cathode au transfo et la boucle se termine par l'autre coté du transfo.

Le courant du second tube passe également par le transfo, mais dans le sens opposé. Au repos, il n'y a donc aucun courant qui circule dans le transfo, c'est un grand avantage par rapport au circuits single ended (asymmétriques) et même push pull, où il y a toujours un courant qui circule (mais dans le cas du push pull les champs magnétiques inverses s'annullent).

L'alimentation de la grille écran est fournie par l'alimentation A. Pourquoi l'alimentation A? Parce qu'elle à son branchement négatif à la cathode du tube, et que la tension de grille écran doit être référencée par rapport à sa cathode pour avoir un fonctionnement correct du tube.

Nous avons encore deux résistances indiquées R dont le but est de maintenir la tension d'alimentation négative aux alentours de la masse (au repos il n'y a pas de tension qui se développe aux bornes des résistances, puisque toute la partie de puissance est flottante). Si on utilise un transfo à prise médiane (transfo d'amplificateur push pull), on met généralement la prise médiane à la masse.

Certains amplificateurs (monoblocs uniquement) n'utilisent pas une alimentation supplémentaire pour la partie préampli, mais prélèvent la tension positive aux broches A+ et B+ via deux résistances de valeur élevée. Au point commun des deux résistances il n'y a pratiquement plus de composante audio alternative, puisque quand l'une alimentation flotte vers le haut, l'autre flotte vers le bas. Ce système n'est pas possible ici à cause de la trop basse tension d'alimentation des étages de puissance.

Quelques amplificateurs de sonorisation avec des tétrodes PL36 sont montrés ici.