Montage de test

ECL86/PCL86

Ce tube est normalement utilisé comme tube inférieur dans les montages SRPP commerciaux (donc dans toutes les télés Philips). Pourtant il n'est pas vraiment à la hauteur. Même les tubes NOS ont du mal à commander un transfo de sonorisation 100V. Dès que l'émission se réduit, le tube ne peut plus fournir le courant nécessaire. C'est un tube qui fonctionne mieux avec une tension de 250VG, pas 150V.

Le tube a par contre un gain élevé (aussi bien la triode que la pentode) ce qui permet d'utiliser une contre réaction énergique pour lisser les défauts.

EL84

Le tube EL84 n'est pas conçu pour travailler à une tension anodique de 150V. Le PL84 est un tout autre tube qui devrait être mieux à sa place ici (mais j'ai trop peu de tubes pour tester une configuration valable). Le PL84 est normalement le tube supérieur dans une configuration SRPP avec le tube PCL86.

PCL805

Le meilleur tube pour un ampli de 4W. J'utilise cet ampli dans ma chambre à coucher. Le tube est à son aise dans une configuration SRPP car le tube peut fournir une puissance élevée à partir d'une tension de 150V. Le tube doit être complètement usé s'il ne peut plus fournir 100mA.

PL508

Ce tube est idéal si tu veux un peu plus de puissance. On peut utiliser le même schéma que pour le PCL805, mais le transfo de sonorisation doit être plus puissant pour extraire le maximum du tube. L'ampli avec ces tubes donne le meilleur son que j'ai jamais entendu.

PL504

Encore plus de puissance? Pas de problème, ce tube fournit 100mA avec une tension anodique de 110V, une tension de grille écran de 105V et une polarisation de grille de commande de -10V. ne pas oublier les résistances d'arrêt, car ce tube a tendance à osciller en haute fréquence.

Dans les montages il est indiqué qu'il faut utilsier des résistances de 2W pour les résistances anodiques, de 5W pour les résistances cathodiques des tubes d epuissance, etc. Foutaise que tout cela! la dissipation de la résistance anodique du préampli est de 300mW, uner résistance de 1W suffit amplement (les résistances à film métallique sont très stables). Et t'as l'avantage que tu remarque tout de suite s'il y a un problème, à la fumée qui se dégage d'un composant (très interessant pour les résistances cathodiques!)

Sans contre réaction, puissance de 3.3W Courant de cathode tube inférieur Courant de cathode tube inférieur Courant de cathode avec signal en crénaux Signal en sortie sur charge résistive 8Ω avec PL504

J'utilise une commande des tubes de puissance via une tension négative, ce qui permet d'éviter les résistances cathodiques (qui font perdre deux fois 20V, donc environ 30% de puissance). On peut faire travailler l'ampli avec un courant de repos de 11.5mA (35mA en moyenne à puissance élevée). La dissipation dans les tubes est limitée à 2.6W au repos et à 6W à pleine puissance. La distorsion la plus faible est mesurée avec une polarisation de -20V, mais on peut descendre à -25V, la distorsion reste en dessous de 0.1%.

Seconde image:
Mesure du courant cathodique du tube inférieur (via la résistance de 1Ω): le tube reste en permanence en conduction, avec le courant maximum qui est de 50mA. La puissance fournie est de 750mW. La courne magenta est le signal à l'entrée, la courbe verte est le signal en sortie.

Troisième image:
on voit maintenant que l'ampli travaille en classe AB, avec le tube qui est en cut off pendant la moitié du temps (à ce moment c'est l'autre tube qui est en conduction). Contrairement à un transistor la coupure n'est pas brusque mes très progressive. Le courant cathodique maximal a été mesuré à 116mA, très loin de la limite. Le courant passe à 137mA pour une charge de 3.3Ω. L'ampli fournit une puissance de 4W sans distorsions, la courbe du signal en entrée et en sortie se recouvrent parfaitement (malgré le fonctionnement en classe AB).

Comme le tube n'est en conduction que la moitié du temps, cela améliore le rendement de l'ampli. Si vous passez en classe A (tension de -10V) vous avez une puissance un peu plus élevée, mais la dissipation augmente (5.5W au repos, 10W à puissance maximale).

Quatrième image:
Courant cathodique pour un signal carré. Le pic au début c'est pour inverser le champ magnétique du transfo de sortie. Les tubes de déflection électromagnétique ont de la réserve, le PCL805 peut fournir un courant de 250mA, soit le doublme de ce qui est demandé. Le courant qui augmente est aussi normal: il faut un courant croissant linéairement dans le primaire pour avoir une tension constante au secondaire.

Sans contre réaction la trace en sortie aurait eu le palier descendant au lieu d'un palier bien horizontal comme sur l'image. Avec un signal carré la puissance fournie au haut parleur est de 5.25W. Le courant maximum dans le tube est de 150mA (il est d'environ 1A au secondaire).

Un point négatif est que l'ampli dans son entier a un gain assez faible (préampli: 32×, étage de puissance: 6.7×, gain total 213× alors qu'il faudrait un gain en boucle ouverte de 1000×. Avec la contre réaction enclenchée l'amplification en tension est trop faible, que nous devons compenser avec un petit étage préampli avec un gain d'environ 4×. Le préampli doit être placé hors de la boucle de contre réaction. On peut utiliser un petit amplificateur transistorisé qui est alimenté par la tension négative de polarisation. Utilisez le premier schéma, car son référentiel est à la masse et il est alimenté par une tension négative.

L'ampli est utilisé avec un tranformateur de sonorisation de 100V d'une puissance de 4 à 6W, ce qui nous donne une impédance d'environ 2kΩ (distorsion la plus faible).

Schéma avec PL508

Le PL508 donne le meilleur son avec un peu plus de puissance qu'avec une paire de PCL805. Un inconvénient c'est que le tube n'a pas de triode incorporée: il faut soit utilsier un ECC81, soit utiliser un montage hybride avec transistors. Il faut également prévoir un préampli à transistors pour augmenter le niveau.

Les réglages du tube sont les mêmes: tension égative de -20V (et résistance cathodique de 100Ω), courant de repos de 17.5mA (dissipation au repos de 3W). Utilisez un transfo de 6 à 8W.

Ni le circuit avec PCL805, ni le circuit avec PL508 n'ont besoin de condensateurs de compensation (0pF, donc), un signe que l'ampli est parfaitement stable.

Schéma avec PL504

Il vaut mieux laisser travailler l'ampli en classe A: avec un courant de repos de 100mA on a une pente de 7.1mA/V tandis qu'avec un courant de repos de 50mA (et polarisation plus négative) on n'a plus qu'une pente de 4.6mA/V. On est juste sous la dissipation maximale avec un courant de 100mA. Utilisez des condensateurs de filtrage de valeur élevée pour réduire le ronflement de secteur car le courant ne chute pas quand il n'y a pas de signal audio.

La dernière image provient de l'ampli SRPP avec PL504 pour une puissance d'environ 10W sur charge résistive de 8Ω. Un tel signal n'a pu être obtenu qu'en chipotant longuement avec des condensateurs de stabilisation (entre l'anode du tube de puissance infériezur et le collecteur du préampli). Il s'agit de l'ampli hybride, voir schéma page précdente.