Amplificateurs à tubes
Mon amplificateur SRPP
SRPP

La réalisation d'un ampli de type SRPP. Qu'en est-il des caractéristiques techniques de l'ampli? Combien de puissance fournit-il? Quel est le courant anodique idéal?
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Le montage en bas de page est basé sur
le montage SRPP original de MBLE


PCL86, PCL805, PL504

Vous voulez réaliser un petit amplificateur à lampes, mais sans devoir payer des sommes importantes pour les différents composants. Ce montage peut être réalisé avec ce que vous avez dans le fond de vos tiroirs. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des tubes pairés car il ne s'agit pas d'un push pull symmétrique. Et il ne faut pas non plus acheter de transformateurs push pull.

Un ampli à tubes a une impédance de sortie élevée, qui ne peut être réduite qu'en utilisant de nombreux tubes en parallèle (ce qui augmente la sonsommation et réduit la fiabilité de l'ensemble). Mais on peut également utiliser un transformateur d'adaptation comme ceux utilisés pour les lignes de sonorisation à 100V. Choississez une bonne marque comme Visaton ou Monacor, les marques trop bon marché ont des transfos sous-dimensionnés.

Nous voulons obtenir la qualité la plus élevée, mais avec des composants standards, en fait ce que vous a légué vos grands parents. Nous n'utilisons pas de configuration single ended qui nécessite un transformateur à entrefer adapté (pour empècher la saturation des tôles magnétiques par le courant anodique).

BOM: bill of material

Nous avons besoin d'une alimentation que nous utiliserons pour les deux canaux. Nous avons besoin d'une alimentation haute tension de 250 à 400V (selon les tubes employés) et d'une alimentation pour les filaments (la tension de chauffage ne doit pas être redressée).

Voici les combinaisons possibles selon les tubes dont vous disposez:

  • 4 × PCL86, haute tension 350 à 400V, filament 12.5 à 13.5V.
    Le schéma définitif a été dessiné originalement pour ce type de tube. Courant anodique limité (moins de 40mA) à cause de la cathode plus petite qui limite le courant.

  • 4 × PCL805, haute tension 300 à 350V, filament 16 à 18V.
    Tube de déflection trame qui peut être utilisé comme ampli audio, courant anodique élevé grâce à la large cathode, la valeur des résistances cathodiques doit être modifiée: 200 et 220Ω. Le schéma définitif se trouve ici.

  • 4 × UL84, PL84 ou EL86 et 2 × ECC83.
    Ces tubes ont été conçus spécialement pour le montage SRPP. Ce ne sont pas des tubes combinés et ils faut une double triode en plus. La triode ECC a besoin de 6.3 ou 12.6V (selon le branchement).
    Les UL84 ont besoin de 45V et PL84 15V, tandis que les EL86 ont besion de 6.3V.
    Tous ces tubes sont conçus pour pouvoir travailler sur une tension d'alimentation plus basse et sont bien à leur place dans ce montage.
    Le EL84 est moins à l'aise dans ce montage (il lui faut une tension d'alimentation de 400V pour travailler de façon optimale).

  • 4 × ECL82, haute tension 300 à 350V, filament 6.3V (6 - 6.5V) Ce tube peut fournir une puissance moindre (3W), courant anodique de 45mA, résistances de cathode de 240 et 270Ω, mais il ne faut pas de triode double en plus.

  • 4 × PL504 et 2 × ECC83
    Le PL504 est un tube de déflection ligne des téléviseurs monochromes. C'est un tube pratiquement increvable. Filament 27V, courant anodique 100mA, dissipation 15W par tube, résistances cathodiques de 220Ω et 240Ω.
    Cet ampli peut aisément fournir une puissance de 9W et il faut utiliser un transfo 100V de 15 ou 20W pour éviter de le surcharger.
S'il faut une triode double parce que vous n'avez pas de tubes combinés, il faut utiliser un ECC83 qui a un gain en tension élevé (µ = 100).

Les indications de puissance sont la puissance effective continue (RMS power), la puissance que l'ampli peut fournir en permanence avec un taux de distortion de 0.1%, sauf indication contraire. Les tubes de puissance avec polarisation par résistance cathodique ont un point de fonctionnement qui se déplace selon la puissance demandée. La puissance musicale (celle indiquée dans la publicité) est environ 30% plus élevée. C'est une mesure de la puissance instantanée (burst power).

Version Ultimate

J'ai réalisé plusieurs amplis SRPP car j'avais beaucoup de tubes de puissance récupérés d'anciennes télévisions, mais je n'avais pas de transformateurs push pull adaptés. Par contre je disposait de transfos de ligne de sonorisation 100V. La version définitive est une évolution sur plus de 20 ans.

Cette version utilise deux PCL86 par canal, une version avec des PCL805 est également disponible. La puissance est de 6W. Sans le cathodyne, j'ai une puissance de 4W. La version sans cathodyne, c'est la version que vous trouverez dans toutes les applications commerciales où il faut limiter au maximum le nombre de composants. Le montage fonctionne tout aussi bien avec des PCL805 avec des résistances adaptées.

Le transformateur de sortie pour commander un haut parleur basse impédance est un transfo 100V de 10W. Je disposais d'assez de transformateurs 100V à cause de mon travail à l'époque.

Il y a une contre-réaction de 1MΩ avec un petit condensateur de 33pF pour limiter la bande passante supérieure. Vous pouvez adapter ces composants à votre convenance, ils n'ont pas d'influence sur le fonctionnement statique de l'ampli. Avec une paire de PCL86, le gain était si élevé que la contre-réaction a du être remplacée par une contre réaction plus classique (voir schéma définitif sur la page "test de circuits").

Comme la contre-réaction est prélevée au primaire il ne faut pas craindre de déphasages. De plus, le montage SRPP est intrinsèquement stable, ce qui n'est pas le cas d'un push pull où un mauvais placement de certains composants peut créer un oscillateur.

"Tout amplificateur [à lampes] est un oscillateur qui s'ignore"

Le condensateur de compensation du cathodyne a une valeur de 22pF, vous pouvez optimaliser sa valeur si vous disposez d'un oscilloscope (à mesurer sur l'anode du déphaseur, signal à l'entrée de 1kHz 50mV, il faut des blocs le plus carré possible. Dans certains cas, cette valeur est trop élevée (tendance aux oscillations) et on peut éliminer le petit condensateur. Des tests pratiques ont démontré que le circuit fonctionne très bien sans ce condensateur. Il faudra probablement augmenter la valeur du condensateur si vous utilisez des PL504 qui ont une grille de controle plus grande.

Le montage contient une petite amélioration par rapport au montage SRPP d'origine. Le condensateur de bootstrap a été éliminé et le coté positif de la résistance d'anode du déphaseur a été branchée à la grille écran du tube supérieur, dont la tension alternative varie de la même faàon que la tension en sortie de l'ampli. On peut ainsi éliminer une résistance (qui consomme de la puissance musicale).

Il faut une alimentation soignée pour réduire le ronflement de secteur, comme avec tous les amplificaters qui ne sont pas 100% symmétriques. Un push pull permet d'éliminer les distortions asymmétriques (common mode rejecton ratio élevé). Le courant dans les pentodes est élevé, même en l'absence de signal, ce qui rend automatiquement le ronfleemnt 100Hz plus audible.

Il est également recommandé d'utiliser un bon filtre de secteur avec mise à la masse. Dans certaines situations, la masse peur apporter des parasites et dans ce cas il faut utiliser une masse séparée (par exemple prélevée sur un tuyau d'eau).

Le schéma ci-dessous est le montage que vous pouvez réaliser avec le moins de frais en composants divers, et vous pouvez utiliser les tubes que vous avez à votre disposition, sans avoir à changer le transfo push pull. Pour extraire la maximum d'une paire de PCL86 om faut une tension d'alimentation de 400V.

Pour la tension de chauffage, si vous n'arrivez pas à la tension optimale, vous pouvez redresser et filtrer la tension, ce qui vous donne une tension environ 1.4× plus élevée. Songez également à placer les tubes en série ou en parallèle (les tubes sont conçus pour une chaine série de 300mA).

Il est possible d'éliminer le premier condensateur de couplage (47nF) si vous utilisez des PCL805, mais cela n'a pas été fait ici pour rendre le montage aussi universel que possible.

Description des schémas SRPP PCL86 et PCL805. Attention, certains détails se trouvent sur des deux pages, bien qu'ils sont d'application en général.

Si vous disposez d'un distortiomètre très précis, vous pouvez encore réduire les déformations en plaçant une résistance de 1MΩ à la place du condensateur de 22pF. Il faudra essatyer avec des résistances de valeur différentes dans la gamme de 680kΩ à 2.2MΩ. Cette résistance sert à compenser l'impédance de sortie différente de la triode de déphasage. Pour la mesure, la contre-réaction doit être débranchée, puisque nous voulons avoir la distorsion la plus élevée pendant la mesure.

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