Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
PL508

Mon schéma d'un amplificateur avec un tube de déflection trame des téléviseurs couleurs le PL508 (ou EL508). Cette page reprend le circuit de base, une page suivante inclut le circuit de stabilisation (deux variantes).
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EL84 et EL508


Courbe de réponse sans contre réaction


Contre réaction 9dB


Configuration de base: ampli et préampli


Monobloc pour tester les configurations


Légère distorsion de croisement à puissance élevée

La page d'informations générales sur le EL508 / PL508 se trouve ici (également avec quelques schémas).

Mon schéma avec EL508

J'avais construit un amplificateur avec une paire de EL84 par canal. L'amplificateur était destiné à ma chambre à coucher, une puissance moindre est suffisante. L'amplificateur fonctionnait bien, mais était un peu trop faible pour certains passages. J'ai remplacé les EL84 par des EL86 et adapté la tension de grille écran, mais la puissance maximale restait un peu trop faible. Le EL86 peut travailler avec une tension anodique plus faible: la puissance était un peu plus élevée, mais toujours trop faible. Il y avait une forte distorsion d'intermodulation à fort volume, un signe que les tubes travaillent près de leur limites.


Image à droite: EL84 et PL508
Les deux tubes sont conçus pour une dissipation anodique de 12W, mais le EL508 avec sa surface d'anode plus grande peut en pratique dissiper une puissance plus élevée. La mesure de la dissipation maximale du EL508 est effectuée en fonctionnement comme tube de déflection (avec des pics de tension et de courant élevés), et cette mesure est plus conservative qu'une mesure en fonctionnement linéaire, moins stressante pour le tube.

On remarque ici une des caractéristiques des tubes par rapport aux transistors: pendant les pics de puissance, les tubes peuvent dissiper plus que ce qui est indiqué, ce qui n'est pas possible avec des transistors.

Les EL84/EL86 sont des pentodes classiques avec trois grilles, le EL508 est une tétrode à faisceaux dirigés (on peut voir la plaque de concentration brillante). Dans la plupart des tubes le flot d'électrons frappe l'anode au milieu, là où il y a un renflement (fixation des deux moitiés d'anode), ce qui permet une meilleure évacuation de la chaleur.

Le tube EL504 et EL508 (tension de chauffage de 6.3V) sont également disponibles en version PL (courant de chauffe de 300mA). Les versions EL et PL sont compatibles si on adapte la tension de chauffage (respectivement 27 et 17V).

La hauteur du EL84 et EL508 est identique, mais le EL508 utilise un soquet magnoval au lieu de noval. Bien que les deux tubes ont une dissipation de 12W, le son est bien meilleur avec une paire de EL508, on ne travaille pas près des limites du tube. Le rendement du EL508 est aussi plus élevé car le courant de la grille écran (qui est perdu dans la plupart des applications) est moindre. Une tétrode à faisceaux dirigés n'est absolument pas comparable à une pentode normale.


Images à droite: courbe de réponse
La courbe de la bande passante de 20Hz à 27kHz sans et avec contre réaction. Même sans contre réaction la bande passante est bonne (mais un peu courbe) grâce aux excellents transformateurs de Piemme. Avec la contre réaction enclenchée il y a un léger risque d'oscillations à partir de 20kHz à puissance élevée, mais la composante aiguë n'est que faiblement présente dans un signal audio normal et ne joue aucun role en fonctionnement normal.

La bande passante est calculée avec un signal sinusoïdal réglé pour avoir une puissance de sortie de 1 à 1.5W.

Le transfo a une impédance de 4 + 4k, ce qui semble être une valeur correcte car j'obtient la puissance la plus élevée avec une résistance de 6Ω.


Image à droite: la base de l'amplificateur
La base d'un amplificateur, avec les tubes de puissance avec ses résistances d'arrêt et les résistances de mesure du courant cathodique. Le module préamplificateur est complet: il travaille sous 250V, reçoit le signal à amplifier et la contre réaction et fournit deux signaux symmétriques pour alimenter les tubes de puissance. La polarisation est réglée sur ce module. J'utilise ce module dans de nombreux amplificateurs et j'ai toujours quelques modules en réserve pour tester une combinaison ou pour fabriquer rapidement un ampli.

Comparaison avec PL504

Le schéma d'un amplificateur avec PL504 se trouve ici. C'est le même circuit pour la partie amplificateur, mais avec des tensions différentes (le circuit est décrit plus en détail sur ces pages). La tension sur la grille de controle est de -32V au lieu de -21, ce qui indique que le tube est moins sensible et nécessite un signal d'attaque de plus grande amplitude.

Le circuit avec PL504 est plus puissant, mais le son est meilleur avec des PL508. L'écoute est beaucoup plus reposante avec des PL508. Comme le transformateur de sortie est un peu surdimensionné, les basses sont profondes et bien définies. La bande passante a été limitée à 25kHz pour éviter des oscillations parasites qui commencent à ces fréquences.

Attention, on ne peut pas simplement remplacer les tubes (xL504 par xL508), il faut également modifier le brochage et la tension de chauffage des tubes est différente (27V pour un PL504 et 17V pour un PL508)

Image à droite: la base de l'amplificateur
L'amplificateur à droite est une version mono pour tester différentes combinaisons. Il y a de la place pour ajouter différents modules qui seront testés, en particulier différents modules de stabilisation du point de fonctionnement.

Le circuit de base (voir plus haut) a un courant de repos est de 9mA (produit une dissipation anodique de 2.6W), courant maximum de 68mA (dissipation de 18.5W). La polarisation des grilles de controle se trouve alors à environ -21V (ne vous basez pas sur cette tension mais sur le courant de repos).

Image à droite: Distorsion de croisement à puissance élevée
Après des test il est apparu que le transfo haute tension 50VA était trop faible. A puissance maximale (un canal) la haute tension chute de 325V à 275V. Des condensateurs supplémentaires de 330µF n'ont pas aidé. La haute tension chute, le point de fonctionnement de l'ampli se déplace et il apparait une distorsion de corisement (crossover).

Le transfo dispose d'une sortie médiane, mais qui ne peut pas être utilisée: les tubes EL508 fonctionnent le mieux avec une tension de grille écran de 180 à 200V, or cette tension est ici de 165V qui chute à 135V à pleine puissance. Même avec un booster branché sur le transfo basse tension (il rajoute environ 30V) la tension était trop basse (le schéma du booster se trouve en bas de la page consacrée à la tension de la grille écran). A puissance maximale il se produit même une distorsion de croisement, comme si la tension de la grille de commande devenait plus négative (j'ai mesuré à l'oscilloscope: c'est pas le cas).

Même avec un transfo de 65VA la tension d'alimentation chute trop entre le fonctionnement au repos et le fonctionnement à pleine puissance. C'est pour cela que beaucoup de constructeurs d'amplificateurs règlent le courant de repos sur une valeur très élevée, ce qui n'est pas nécessaire: il suffit simplement de stabiliser le point de fonctionnement de l'étage de puissance.

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