Amplificateurs à tubes
L'amplificateur SRPP Futterman
Futterman

Futterman a développé sa propre version de l'amplificateur SRPP. Il s'agit d'un amplificateur "complet", donc avec la triode en montage cathodyne pour commander le tube supérieur, mais on n'utilise pas ici de bootstrap, mais une contre réaction positive.
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L'amplificateur Futterman est un amplificateur qui utilise la technologie SRPP pour réduire l'impédance de l'ampli. Mais pour pouvoir commander directement des enceintes, il faut malgré tout placer plusieurs tubes en parallèle. Aux Etats Unis, les haut parleurs à impédance de 800Ω n'ont jamais été utilisés.

Le premier schéma qui est montré est le schéma qui a été breveté. Pratiquement tous les amplificateurs ont été construit par lui même et il fallait attendre deux ans après avoir payé un accompte pour pouvoir recevoir l'ampli (il fabriquait lui-même ses transformateurs d'alimentation). Le schéma montre le premier amplificateur fabriqué. On remarque que tout l'amplificateur est relié au réseau, ce qui n'est plus autorisé actuellement, et qui même à cette époque n'était pas une bonne pratique car elle produit un bruit de fond beaucoup plus important (la tension de secteur et ses parasites se propagent à toute la chaine hifi).

Le transformateur ne fournit que la tension de chauffage et la haute tension pour le préampli et l'étage de commande. Le préampli utilise une pentode avec contre réaction classique sur la cathode. Le courant des circuits série des téléviseurs est de 600mA aux Etats Unis (à cause de la tension de 115V), tandis qu'on utilise une série de 300mA (tubes "P") avec notre réseau de 220V.

Mais où cela devient interessant, c'est l'étage de commande avec déphaseur. Le déphaseur est un déphaseur cathodyne, mais il doit fournir deux tensions d'amplitude différente, puisque la cathode du tube supérieur est à une tension variable. Contrairement au montage SRPP complet où la tension anodique de la triode de commande reçoit une composante alternative de l'étage de sortie (bootstrap), ici on utilise une contre réaction positive de l'étage de sortie vers la cathode du déphaseur. Si la cathode du tube déphaseur produit toujours une tension identique à la tension sur sa grille (c'est un montage à cathode suiveuse), sur l'anode on a un signal amplifié.

Décrivons plus en détail le fonctionnement de l'étage cathodyne. Quand la tension sur la grille du déphaseur augmente (mettons de 1V) 1, elle augmente également sur la cathode 2. La triode basse de l'étage de puissance reçoit donc également une tension positive et entre plus en conduction 3. La tension sur son anode diminue donc (mettons de 10V, la valeur dépend de l'amplification de la triode de puissance) 4. Cette tension plus basse se retrouve sur la résistance cathodique. La résistance cathodique voit donc une tension de 11V (1V positif via la cathode et 10V négatifs de la sortie) 5. Cette tension de 11V se retrouve aux bornes de la résistance anodique 6, et nous avons donc une tension de 11V pour commander la triode supérieure.

Tout comme avec le montage MBLE classique, la tension de commande du tube supérieur dépend du sweep à la sortie. S'il n'y a pas de sweep (par exemple si le haut parleur est en cours circuit) il n'y a pas d'augmentation de la tension sur l'anode du cathodyne (1V + 0V).

Le principe est très bien trouvé et cet amplificateur fournit de très bonnes caractéristiques avec des haut parleurs de 16Ω ou des haut parleurs électrostatiques. Mais la contre réaction négative globale combinée à une contre réaction positive interne fait que l'amplificateur est assez critique à régler. Après remplacement des tubes il faut souvent renvoyer l'ampli à l'atelier de Futterman pour le remettre en état de fonctionner.

Le circuit Futterman donne un très bon résultat avec un transformateur qui adapte l'impédance: les tubes de puissance, même montés en parallèle et travaillant au maximum de leurs capacités ne sont pas conçus pour commander des haut parleurs normaux. On peut comprendre que dans les années 1950 Futterman n'ait pas voulu utiliser de transformateur de sortie: la qualité des transfos juste après la guerre était mauvaise. Mais ce ne sera plus la cas une dixaine d'années plus tard.

Futterman, qui a travaillé dans une entreprise de test de tubes électroniques s'est directement rendu compte que les tubes idéaux dans cet ampli sont les tubes de déflection ligne. Il a d'abord utilisé des triodes 12B4 (2 × 4 ou 2 ×z; 6 en parallèle) pour ensuite passer à des tétrodes à faisceau dirigé 6LF6 dans ses montages plus récents. Le tube 6LF6 utilise un soquet duodecar qui correspond un peu à notre soquet magnoval, mais avec 12 contacts. C'est un tube de déflection ligne des téléviseurs couleurs équivalent au PL519.


Inverted Futterman

Un autre montage américain, c'est le montage inverted Futterman (voir à droite) où le signal de sortie est ramené à la résistance inférieure du tube déphaseur (ici c'est un Futterman classique). Mais les sorties du tube déphaseur sont inversées. Ce montage permet de réduire les distortions par la contre-réaction très élevée, mais le montage n'amplifie pas et doit recevoir un signal d'amplitude plus élevée.

Le montage n'amplifie pas car le signal pour le tube de puissance supérieur provient du déphaseur (sortie cathode suiveuse) et le tube de puissance est également branché en cathode suiveuse. Le gain total en tension est <1.

Ce montage est encore parfois utilisé avec des triodes car elles ont une impédance plus basse. Le but ici c'est d'avoir une impédance si basse qu'on peut éliminer totalement le transfo de sortie. Cette basse impédance est obtenue par la contre-réaction très forte, mais pour fournir de la puissance il faut un courant assez fort dans les tubes de sortie. Les triodes quon utilise ont un mauvais rendement, ce qui fait qu'on a une consommation de 300W pour une puissance de 10W. Les tubes de puissance doivent être utilisés très près de leur limites et l'amplificateur n'est pas très fiable.


Retour à un montage plus classique


Dans les versions suivantes avec des tubes de déflection ligne 6LF6, qui sont notoirement plus difficiles à utiliser dans un ampli audio (Barkhausen,...) Futterman en revient au système plus classique de bootstrap de la résistance anodique (c'est le condensateur de 40µF de la sortie à l'anode de la triode du tube supérieur), c'est le montage MBLE.

L'étage déphaseur est ici un montage long tail, mais cela ne change rien au principe.

Le tube préamplificateur est un 6AU6 une pentode radiofréquence comparable au tube européen EF94, mais le tube est commandé sur sa grille écran. Les tubes de puissance sont ici des doubles triodes utilisées normalement dans les alimentations haute tension. Chaque triode peut fournir un courant de 400mA. ... Et le transformateur d'alimentation fournit maintenant également la haute tension pour les étages de puissance.

Le montage Futterman (surtout la première version) ne laisse personne indifférent: soit on saisit le principe et on adore, soit on n'y comprend rien et on déteste. Le montage Futterman aurait été bien meilleur avec un transformateur d'impédance: comme il n'y a pas de courant qui y circule on obtient une très bonne qualité sonore.

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