L'amplificateur utilise une pentode E83F qui n'est pas la version professionelle du tube EF83, c'est un tube complètement différent!

Ce tube a été conçu spécialement pour les amplificateurs de ligne téléphonique. Jusqu'à mille lignes téléphoniques individuelles étaient combinées en une seule ligne haute fréquence pour transmettre les communications d'une ville à l'autre par un seul cable coaxial. Cela s'appellait à l'époque les communications interzonales et étaient facturées au tarif double, avec 5 franc tu pouvais téléphoner pendant 1 minute 20 secondes.

Le tube doit avoir une très longue vie (plus de 10.000 heures) et doit être particulièrement linéaire pour permettre une démodulation correcte des communications en fin de ligne. C'est un tube qui est conçu pour un courant anodique maximal de 10mA (8.3mA en pratique) et une tension d'alimentation de 210V (Vg2 = 120V). La dissipation anodique maximale est de 2.1W. Le tube pouvait envoyer une puissance de 500mW dans la ligne coaxiale.

Dans cet amplificateur le tube est branché en triode et le signal est couplé directement au déphaseur. Un petit circuit RC entre l'anode et la haute tension compense les déphasages et autorise un fonctionnement stable même avec une contre-réaction.

Le déphaseur utilise un ECC81 en montage long tail (amplificateur différentiel). Pour compenser la différence d'amplification des deux triodes (l'une est commandée sur la grille et l'autre sur la cathode) une résistance série de 8.2k a été ajoutée sur une des branches de l'amplificateur long tail. Cette résistance dépend du tube utilisé et c'est toujours un compromis, car l'amplification diminue quand le tube arrive en fin de vie.

L'étage de puissance est ici réalisé avec une paire de PL508 en montage push pull travaillant en classe AB. La tension de chauffage de ce tube est de 17V. La dissipation anodique maximale est de 12W (c'est le petit frère du PL504 qui a une dissipation de 16W).

Avec ce tube, une commande sur la grille écran (g2) n'est pas nécessaire, pourtant on trouve différents schémas (que j'ai dû corriger car il y avait certaines anomalies qui indiquent que le concepteur n'y connait rien en électronique).

Ce schéma utilise un mosfet comme étage de commande. Un problème des étages mosfet, c'est qu'ils ont une capacité de gate très élevée (beaucoup plus importante que la capacité de grille d'un tube de puissance). Une triode classique (ECC83) ne peut tout simplement pas commander directement un mosfet, même en drain commun (il y a également une capacité gate-drain élevée).

La solution de ce schéma est de remplacer le mosfet par la seconde triode d'un tube double triode. Une triode ECC83 n'est pas en mesure de fournir le courant nécessaire (courant de g2 + courant dans la résistance de 10k). Un ECC82 a un facteur d'amplification trop faible et ne peut pas être utilisé non plus (ou il faut utiliser la triode ECC82 pour commander les deux grilles écran dans un ampli stéréo). Le tube idéal dans ce système aurait été un ECC81 qui combine un gain élevé avec une pente élevée.

Mais toutes ces triodes classiques ont une dissipation maximale trop faible (ici la dissipation par triode est de 3W). Le seul tube qui puisse pêtre utilisé est un 12BH7, maic ce n'est pas un tube courant. Une autre solution c'est d'augmenter la résistance cathodique de la triode à 33k pour ne pas dépasser la dissipation d'un ECC81.

Ce montage est un exemple typique d'un amateur qui veut construire un ampli, mais qui n'y connait rien. Le schéma est dessiné à partir de morceaux récoltés sur le net et collés ensemble. Ce type de montage est souvent présenté sous forme d'un schéma généré par une application de simulation. Mais ce n'est pas parce que la simulation semble fonctionner, que l'amplificateur est bon! Montage à éviter!

L'impédance indiquée du transfo (10k) n'est pas adaptée au tube. Pour un courant de repos de 45mA (qui permet d'obtenir la puissance audio maximale avec ce tube, donc environ 4.5W) il faut une impédance de 5k.

Le schéma utilise un EF80 comme premier étage, c'est une pentode préamplificatrice qui n'est pas particulièrement destinée à l'amplification audio (le tube EF86 est une pentode préamplificatrice audio). Probablement que le concepteur avait ce tube dans ses armoires. Le EF80 est un tube fabriqué dans les années 1950, c'était une bonne à tout faire: préamplificateur HF dans les téléviseurs (bande VHF I et III), étage moyenne fréquence et même étage video de puissance dans les premières télévisions (mais il n'a jamais été conçu comme étage préamplificateur). Si vous voulez recréer ce circuit, vous pouvez utiliser un EF86 (brochage différent) qu'on peut trouver plus facilement.

Une pentode a un taux d'amplification élevé et on peut donc employer une contre réaction, qui va ici du secondaire du transfo à la cathode du préampli. C'est le type de contre réaction classique. La résistance de g1 du EF80 doit avoir une valeur de 470k et non pas de 45k comme sur le schéma.

La pentode de puissance est branchée en montage ultra-linéaire, le courant de repos est d'environ 45mA (dépend de la résistance de cathode). Le chauffage du tube EF80 est alimenté en alternatif (éventuellement redressé, filtré et réduit à 6.3V car ce tube n'a pas de filament bifilaire), le EL508 ne doit pas nécessairement être alimenté en continu, tandis que pour un PL508 il faut un doubleur de tension (la tension de chauffage du tube est de 17V, le doubleur de tension fournit environ 16V).

Le schéma montré ci-contre est un Williamson complet (préampli, déphaseur cathodyne, driver en paire différentielle et étage de puissance push pull). Le premier étage et le déphaseur cathodyne sont classiques.

La paire différentielle utilise une tension négative de -100V qui n'est pas vraiment nécessaire, on peut modifier le schéma pour utiliser une tension négative de 30V (qui est la tension de polarisation des tubes de puissance). Les tubes de puissance n'ont pas besoin d'un sweep tellement important qu'il faut une tension aussi importante.

On peut placer une résistance de mesure du courant dans le circuit cathodique de chaque tube de puissance. La tension de la grille de controle est de -30V (ajustable).

Le circuit brille par son alimentation compliquée: 250V pour le préampli, 300V pour le déphaseur et la paire différentielle (ces tensions peuvent être obtenues à partir de la haute tension de 400V). La tension de 200V peut être obtenue avec un transfo à prise médiane 145 + 145V, ce transfo fournissant également la haute tension de 400V via un redresseur en pont. Ce tube peut travailler sans problèmes avec une haute tension de 400V, il est conçu pour résister à des pics de tension de 1000V.

Les tensions de chauffage sont de 6.3V ou 12.6V pour les triodes et 17V pour les tubes de puissance. Plusieurs solutions sont possible selon les transfos dont on dispose. Avec une haute tension de 400V la puissance disponible dépasse facilement les 20W.

Les schémas proposés par Igor S. Popovich sont présentés sur une nouvelle page.

Un schéma d'un amplificateur que j'ai réalisé avec ce tube se trouve ici: amplificateur hybride avec EL508.