Amplificateurs à tubes
SRPP avec EL508 / PL508
SRPP

Montage series regulated push pull avec EL508 / PL508
-

-

Nous allons réaliser un amplificateur avec des composants relativement modernes (ou du moins NOS), donc une paire de EL508 / PL508 (tétrode à faisceaux dirigés utilisée comme déflection trame dans les téléviseurs couleurs). On peut également utiliser une paire de EL504 / PL504 (tétrode à faisceaux dirigés utilisés comme déflection horizontale dans les télés monochromes).

Ce texte fait suite à l'article sur le montage SRPP et la différence avec un montage SE. Sur une page suivante on indique également quels composants utiliser si on veut fabriquer un amplificateur avec des composants modernes.

Le schéma

Et nous arrivons finalement au schéma qui est un amplificateur hybride avec des transistors et des tétrodes. Ceux qui ont visité le site vont reconnaitre des parties du schéma. Mais pourquoi un montage hybride? Parce qu'il n'y a pas de triode optimale pour l'étage de commande. La triode doit avoir une transconductance élevée (ce qui élimine le ECC82), doit résister à une tension de 450V (ce qui élimine le ECC81) et doit pouvoir fonctionner avec une basse tension anodique (ce qui élimine le ECC83).

Le premier étage est un BF422 qui reçoit la contre-réaction sur son émetteur. L'étage de commande est un BUX87, un transistor de commutation qui fonctionne très bien en linéaire. La tension de collecteur maximale est de 450V, ce qui est bien. Le gain en courant est de plus de 100 pour un courant de collecteur de 1mA. Les deux transistors ont leur point de fonctionnement stabilisé par la résistance de 1.5MΩ.

Le petit condensateur sans valeur doit avoir la valeur la plus faible possible pour éliminer les oscillations parasites tout en ne limitaint pas la bande passante. Sa valeur dépend du transfo utilisé. Commencez par 47pF.

Le montage SRPP utilisé est la version originale, donc avec une commande sur la tétrode supérieure. On ajoute certains éléments du montage Peterson-Sinclair pour optimaliser le fonctionnement du circuit.


La plaquette reprenant la partie transistorisée avec un BF422 et un BUX87


Le soquet magnoval permet d'installer une led dans la base. Ici avec un tube EL508 pendant le test. La tension pour une led haute intensité est prélevée sur la cathode de la tétrode dus bas (par rapport à la masse) avec une réistance de 1kΩ ce qui permet même d'estimer le courant dans les tubes. On peut fixer la lampe à deux pattes qui sont inutilisées (2 et 9 pour le PL508)

Les amplificateurs avec résistance cathodique sont "auto bias", cela permet de s'assurer que la puissance maximale du tube ne sera jamais dépassée (le courant de repos est réduit quand l'ampli débite à puissance maximale). En théorie l'auto bias dynamique n'est pas présent sur les amplificateurs travaillant en classe A (puisque le courant moyen est constant), mais en pratique on remarque malgré tout un déplacement du point de fonctionnement aux forts volumes. Ce n'est pas ce que nous voulons ici, nous ne voulons pas que le courant de repos chute à puissance maximale, car cela réduit la puissance musicale que le tube peut fournir.

Pour éviter cet effet nous utilisons une tension négative comme dans les amplis push pull de puissance élevée. Cela a un second avantage, on réduit les pertes sur la résistance cathodique. Chaque volt qu'on perd sur la résistance cathodique, c'est un volt qu'on perd en swing, et donc en puissance au haut parleur. On règle la tension de polarisation négative pour avoir un maximum de 10V sur la résistance cathodique (il faut éventuellement utiliser un doubleur de tension pour certains tubes comme de EL509). La résistance de cathode sert de protection et limite le courant dans le tube. Le courant dans le tube inférieur est également le courant dans le tube supérieur (à quelques mA près).

En fixant la tension de la grille écran on évite que la tension ne varie selon la charge (avec une modification du point de fonctionnement).

On règle le point de fonctionnement du tube supérieur par l'ajustable, pour avoir une demi-tension d'alimentation au point commun cathode-anode. Il est possible de controler le réglage avec un oscilloscope: installer une charge fictive et faire fonctionner l'ampli passé sa puissance maximale et controler que le clipping est identique pour les pointes positives et négatives.

On choisit la puissance du transfo audio selon les tubes utilisés et on règle le courant de repos selon le transfo, avec environ 10mA (courant de repos) par watt. Le même schéma peut être utilisé pour les tétrodes à faisceaux dirigés utilisés pour la déflection dans les téléviseurs (EL508, EL504 et EL509).

On utilise deux transfos d'alimentation, qui sont plus faciles à trouver qu'un transfo combiné: 12V pour le chauffage (utiliser deux tubes en série) et un transfo d'isolation 230V vers 115 + 115V (transfo avec prise médiane). Une caractéristique des tubes, c'est que le courant de chauffage est identique pour les tube EL504 et EL509: la puissance de chauffage est déterminée par le courant maximum permanent que les tubes peuvent fournir, et il est d'environ 400mA.

Le circuit a un doubleur de tension pour la tension négative et un potentiomètre ajustable pour régler la tension de g1 dans le tube inférieur (et donc le courant dans les deux tubes). Cela permet de tester rapidement plusieurs configurations. La résistance de cathode a été fixée à 100Ω.

Après les tests d'écoute, c'est le tube EL508 qui sort gagnant du lot avec une très bonne qualité sonore et un fonctionnement en classe AB très stable. Les tests sont effectués sans contre réaction (donc avec le coté transfo de la résistance de 15kΩ à la masse).

EL508Tétrode basseTétrode haute Fonctionnement en classe A

Le courant dans la grille écran est d'environ 2mA. Le courant cathodique du tube inférieur est de 44mA (résistance de 100Ω). La dissipation est d'environ 6.5W, donc nettement en dessous de la limite de 12W. Utilisez un transformateur de sonorisation de 4 ou 5W.

g1-8.7V139V
g2149V305V (2mA)
anode152V305V
cathode4.4V152V
dissipation6.5W6.3W
 
EL508Tétrode basseTétrode haute Fonctionnement en classe AB

Les tubes peuvent fonctionner avec un courant de repos moindre. Le montage permet un fonctionnement en classe AB avec un courant 2.25× plus important à puissance maximale.

Le tube EL508 donne les meilleurs résultats dans cette configuration, avec une puissance de 4.8W

g1-19.1V140V
g2169V344V (1.7mA)
anode165V344V
cathode1.68V165V
dissipation2.9W3.1W

EL504 PhilipsTétrode basseTétrode haute Fonctionnement en classe AB

On remarque directement que de EL504 a besoin d'une tension de grille de commande plus négative. Cela signifie également que la pente du tube sera plus faible que celle du EL508. Il faut donc une déviation de la tension de commande (sweep) plus importante pour obtenir la même puissance sonore.

C'est le réglage avec le courant anodique bas, le fonctionnement en classe AB est à peine perceptible, avec une très faible augmentation du courant à pleine puisance sonore. La puissance disponible est de 4W environ.

g1-20.1V124V
g2153V310V (2.0mA)
anode155V310V
cathode4.35V155V
dissipation6.6W7.1W
 
EL504 PhilipsTétrode basseTétrode haute Fonctionnement en classe A

La dissipation est moyenne pour le tube concerné (il peut facilement dissiper 16W), mais je trouve que les amplificateurs en classe A ont un rendement si mauvais qu'ils ne devraient être utilisées que pour les basses puissances (60W de consommation en haute tension pour une puissance audio de 2 × 8W). 8W, c'est amplement suffisant pour un ampli single ended.

La puissance maximale est ici limitée par le sweep réduit du transistor déphaseur de type cathodyne. Le schéma n'est pas adapté aux puissances plus élevées.

g1-8.7V125V
g2146V300V (3.5mA)
anode148V300V
cathode8.56V148V
dissipation11.9W12.5W
 
EL504 RSDTétrode basseTétrode haute RSD est une firme qui achète des lots de tubes, elle ne fabrique pas elle-même les tubes qu'elle vend. Il n'est pas possible de savoir d'où les tubes viennent, car le nom d'origine est remplacé par le logo de RSD.

Il s'agit généralement de tubes relativement récents. Les tubes sont bons (ils ont une émission plus abondante que les tubes Philips NOS).

Réglage avec le courant anodique bas


Réglage avec courant anodique normal

g1-19.8V113.0V
g2154.4V313V (1.8mA)
anode153V313V
cathode4.11V153V
dissipation6.2W6.3W
 
EL504 RSDTétrode basseTétrode haute
g1-9.3V125.9V
g2147.1V296.6V (3.5mA)
anode149.3V296.6V
cathode8.34V149.9V
dissipation11.7W11.8W

C'est le tube EL508 qui fonctionne le mieux dans cette configuration. Le EL508 est plus stable que le EL504. Ajoutez éventuellement une résistance d'arrêt de 1kΩ à chaque grille de controle pour éviter les oscillations parasites. En pratique on ne remarque pas que le tube est moins puissant que le EL504.

Le montage qui est montré ici permet un fonctionnement en classe AB, ce qui est très apparent avec le tube EL508 dont le courant passe de 16mA au repos à 36mA pour une puissance de 4W et 48.5mA pour une puissance de 4.8W.

Le tube PL504 est moins à sa place dans ce montage, car il nécessite un sweep important pour monter en puissance, que le circuit de commande ne peut pas fournir. Si vous voulez plus de puissance, passez à mon montage push pull hybride avec EL504 dont la puissance maximale peut être fixée entre 10 et plus de 20W simplement en jouant sur la tension de grille écran.

Les tubes Philips ont généralement de meilleures caractéristiques que les tubes de marque moins connue. L'émission cathodique est encore bonne après 60 ans. Elle est meilleire avec les tubes NOS (en emballage d'origine) que les tubes d'origine inconnue, c'est valable pour toutes les marques et un tube Philips usé est moins bon qu'un tube NOS d'une autre marque.

Les tubes RSD de fabrication inconnue ont encore une meilleure émission que les tubes Philips NOS. Ils ont probablement été fabriqés plus tard que les tubes Philips.

Image à droite: signal 10kHz en sortie d'un montage avec une paire de EL504, la bande passante a été limitée à 20kHz pour améliorer la stabilité du montage: on voit qu'il n'y a aucune oscillation parasite.

La puissance maximale avec un signal sinusoïdal est de 9.5W (PL504) sur une charge de 8Ω (puissance limitée par l'étage de commande transistorisé qui sature, ce qui donne brusquement un son très désagréable). Courant anodique en pointe: 110mA, courant anodique au repos 35mA.

Publicités - Reklame

-