Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
SRPP

Un type d'amplificateur qui vaut la peine d'être mentionnée est la configuration SRPP qui ne nécessite pas de transfo de sortie si on utilise des haut parleurs à impédance élevée. On peut également utiliser un transfo de ligne de sonorisation 100V.
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A gauche l'arrivée sous tension d'un amplificateur SRPP équipé de 2 PCL805. Signal carré 400Hz, charge de 3.75Ω. On remarque l'absence totale d'oscillations parasites, une des caractéristiques du montage SRPP. Le déphasage est nul, il n'y a qu'un seul condensateur de couplage dans l'ampli. La bande passante a été volontairement limitée à 22kHz, de là la courbure du signal.

Le montage SRPP a été conçu pour pouvoir se passer du transformateur de sortie. Comme l'impédance dest tubes de sortie est malgré tout assez élevée, il fallait utiliser des haut parleurs de 800Ω, mais cela n'était pas un problème insurmontable.

Ces amplificateurs ont de meilleures caractéristiques que les amplificateurs single ended, mais n'obtiennent pas le rendement d'un vrai push pull. Ce sont des amplis pour puissance moyennes (utilisation domestique).

Le montage SRPP est connu sous différents noms:

  • series regulated push pull,
  • shunt regulated push pull,
  • single rail push pull et
  • single ended push pull (SEPP).
Seuls les français appellent ce montage push pull à autodéphasage (à ne pas confondre au montage SIPP ou self inverting push pull). Ah, si les français auraient au moins appellé leur montage Système Révolutionnaire à Pulsion Positive ils auraient pu utiliser les mêmes initiales. Mais non, les français ne veulent en faire qu'à leur tête... On a vu ce que cela a donné avec le 819 lignes et le secam.

Le "S" de SRPP veut tout aussi bien dire Serie que Shunt. En effet, si les tubes sont branchés en série vu de l'alimentation (c'est le réseau cyan), ils sont en parallèle vu de la charge (réseau rouge, où c'est soit le tube supérieur qui augmente la tension à travers la charge, soit le tube inférieur qui réduit la tension à travers la charge). Pour ce même montage on retrouve également la dénominsation Single Rail Push Pull qui n'est pas exacte, pratiquement tous les amplificateurs à lampes ont une tension d'alimentation unique (single rail).

On utilise parfois également la dénomination Single Ended Push Pull (SEPP) comme sur la fiche technique du tube EL86 spécialement conçu pour ce type de montage. Ce nom (encore un en plus) devrait mettre tout le monde d'accord. Ce type de montage, sans la triode déphaseuse, est le montage qu'on retrouve le plus souvent dans les applications commerciales.

D'autres noms moins utilisés sont Series Balanced Amplifier (lors de la dépose d'un brevet en 1943) et Totem Pole Amplifier, le terme de totem pole est utilisé pour désigner les circuits qui peuvent à la fois fornir du courant et en absorber (principalement les circuits numériques).

La version d'origine avec triode déphaseuse est un vrai montage push pull symmétrique, de là le nom push pull symmétrique série. Il est symmétrique comme le montage push pull classique (avec transfo de sortie avec prise primaire médiane) qu'on devrait appeller push pull parallèle.

Ce montage, trop peu connu, a intérêt à être redécouvert, surtout sous la forme du push pull symmétrique série. On ne trouve actuellement plus de haut parleurs de 800Ω mais on peut utiliser un transfo de ligne à 100V. Ces transfos se trouvent aisément sur ebay ou dans les magasins d'électronique (c'est du matériel de sonorisation courant). Ce transfo va adapter l'impédance du circuit PPSS à l'impédance des haut parleurs modernes. Il est même possible d'utiliser un transfo pour ampli "single ended", mais ce sont parfois des transfos de récupération dont on ne connait pas les caractéristiques. Pour des tests, il vaut mieux utiliser un petit transfo d'alimentation 220V vers 15V (rapport de transformation de 16:1 pour un haut parleur de 4Ω)

Un vrai transfo push pull parallèle coûte une fortune (au minimum dix fois plus qu'un transfo de sonorisation de puissance équivalente). Les transfos push pull moins chers (malgré tout 3× plus chers qu'un transfo 100V) sont de récupération et on n'en connait pas les caractéristiques. L'option des transfos de récupération est à exclure si on construit un ampli stéréo.

Donc si vous voulez vous lancer dans la construction d'un ampli à lampes, optez pour un montage push pull série, les frais de départ seront moindres. L'amplificateur est beaucoup plus stable et la contre-réaction ne nécessite pas de compensation en fréquence complexe.

Le montage SRPP d'origine
On vous explique les raisons du montage SRPP et on décrit en détail un montage de MBLE qui a lancé ce circuit.

On se rend compte ici que le vrai montage SRPP (à triode déphaseuse) est plus complexe que les montages qu'on retrouve dans les appareils commerciaux.

La version américaine du SRPP
Les américains avaient d'autres raisons d'utiliser le montage SRPP. On ne voulait pas nécessairement éliminer le transformateur push pull, mais on voulait éliminer certains inconvénients du transformateur PP de cette époque.

Montage Peterson Sinclair
Il s'agit d'une version spéciale du montage SRPP original où on utilise un couplage direct avec les triodes de puissance. Le montage SRPP comme on le connait n'a pas ce couplage direct, qui nécessite l'utilisation de tubes spécifiques.

Peterson Sinclair moderne
Adaptation du montage Peterson Sinclair pour fonctionner avec des tubes PCL805. Le fonctionnement est en légère classe AB (courant de repos de 20mA).

Quelques schémas commerciaux
Les tubes UL84, PL84 et EL86 ont spécialement été conçus pour travailler avec une haute tension réduite et un courant plus élevé, ceci afin de réduire l'impédance de sortie des tubes. Ces tubes sont idéaux pour un montage SRPP. Le tube PCL86 qui est apparu plus tard peut également être utilisé dans un tel montage. Cette page montre quelques circuits historiques.

Amplificateurs pour casques d'écoute
Les amplificateurs pour casque d'écoute sont souvent réalisés sous la forme d'un montage SRPP ou d'un montage à cathode suiveuse de White.

Voici deux versions d'un amplificateur pour casque d'écoute de conception push pull série avec PCL805.

Ultimate SRPP avec PCL86 PCL805 et EL84
J'ai fabriqué plusieurs amplificateurs push pull série, d'abord comme ampli son pour ma télé, puis comme amplificateur stéréo, pour finalement passer à ce circuit qui est basé sur le montage SRPP d'origine établi par MBLE. Il est possible de réaliser un bon ampli avec seulement 4 tubes triode-pentode. Lisez toutes les pages même si vous n'avez qu'un seul type de tubes, car les conseils sont valables pour tous les tubes.

Pourquoi actuellement un montage SRPP?
Le montage SRPP est idéal pour ceux qui veulent commencer et réaliser un premier ampli à lampes. Ce type de montage ne nécessite pas de transfo push pull (très cher), mais se contente de transfos de sonorisation de ligne 100V.

Bi ampli
La dénomination "Bi-ampli" a été utilisée pour certains postes de radio Philips haut de gamme disposant d'un étage OTL (Output TransformatorLess), mais également pour certains postes qui avaient un ampli séparé pour les basses et les mid/aiguës. Si, si, il fut un temps où Philips ne fabriquait pas que de la camelote.

Transformateurs 100V
Les circuits SRPP sont conçus pour travailler avec des enceintes à haute impédance, mais il est possible de réduire l'impédance de l'ampli par un transformateur de ligne de distribution 100V. Comme le courant qui circule en permanence dans le transfo est très faible, il n'y a pas de risque qu'il soit saturé (petit lien vers les différents transformateurs et l'importance de l'entrefer pour assurer que le transfo ne se sature pas: entrefer de transfos.

A droite un monobloc équipé de deux PCL805. Il a deux transfos d'alimentation (pour la tension de chauffage et la haute tension) et un transfo pour le haut parleur.

Les deux modules pratiquement identiques montrent que l'amplificateur est symmétrique. Un module s'occupe de la phase positive, l'autre de la phase négative. Il s'agit d'un montage SRPP complet avec déphaseur, comme le schéma d'origine.

J'ai testé de nombreux amplificateurs, et le circuit que je préfère c'est le montage push pull symmétrique série (la version originale, avec le tube déphaseur), qui produit le son le plus agréable. Bon nombre ont oublié la phrase "c'est le premier watt qui compte": la plupart des amplificateurs ne doivent fournir que quelques watts, les autres watt, c'est de la réserve. On ne se rend pas compte qu'il s'agit d'un amplificateur à tubes, tant la définition et la précision est bonne. Deux monoblocs sont suffisants pour un grand living.

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