Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
SRPP

Dans cette introduction on vous explique les différents noms donnés aux circuits SRPP et on donne les caractéristiques principales.
-

-

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,
  • series balanced amplifier 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.

Series/Shunt Regulated Push Pull (SRPP)

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).

Le nom SRPP est le plus souvent utilisé pour ce type d'amplificateur. Dans certains circuits on va également commander le tube supérieur, c'est ce que j'appelle le montage MBLE, mais il existe de nombreuses variantes comme le montage Futterman.

Single Ended Push Pull (SEPP)

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 terme a également été utilisé par Sinclair et Peterson pour leur montage.

Le terme SEPP est normalement destiné aux amplificateurs qui ne reçoivent de signal de commande que sur le tube inférieur. Ce circuit remplace le transformateur du montage single ended par un second tube qui fonctionne en cathode suiveuse qui réduit l'impédance de sortie. Le terme single ended indique que la commande se fait sur un seul tube, contrairement à un montage push pull. De nombreux fabricants utilisent des tubes différents pour le tube inférieur (PCL86) et supérieur (PL84): seul le tube inférieur a besoin d'une triode dans le montage SEPP. Le montage avec une seule triode est le montage qu'on retrouve le plus souvent dans les amplificateurs commerciaux.

Output Transformatorless (OTL)

Ce terme a été utilisé pour la première fois par Philips pour ses amplificateurs sans transfo de sortie et qui nécessitent des enceintes spéciales. Pour les radios équipées de ce montage, Philips utilisait le terme Bi Ampli (qui à l'origine était utilisé pour des radios avec deux amplificateurs séparés (basses et mid/high).

Actuellement ce terme est utilisé pour tous les amplificateurs à tubes qui n'utilisent pas de transfo de sortie, quel que soit le système utilisé, les dénominations SRPP ou SEPP ont disparu des catalogues des fournisseurs de matériel cher et ésotérique. Pour arriver à la basse impédance nécessaire pour pouvoir commander directement des hauts parleurs, il faut utiliser plusieurs tubes en parallèle. Le rendement est très mauvais et un amplificateur domestique a une dissipation de 1kW.

Autres noms

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.

Caractéristiques

A lire les caractéristiques du montage avec PL86, on se rend compte que ce circuit n'a pas été conçu pour réduire les distorsions, mais pour éviter le trasnformateur de sortie. Mais un bon circuit arrive à un taux de distorsion inférieur à 1% pour une puissance de 3.5W. La distorsion est moindre qu'avec un ampli single ended et une contre réaction peut encore réduire les distorsions.

Voici résumé les différentes versions du montage:
  • SEPP classique (Single Ended Push PUll)
    C'est le montage de base, comme montré ci dessus. Fonctionnement en classe A obligatoire, puisque le tube inférieur doit toujours être en conduction.

  • SEPP avec point de fonctionnement fixe
    Peu de différences avec le premier montage, sauf que le point de fonctionnement du tube supérieur (et donc également du tube inférieur) est mieux fixé.

  • SRPP original (push pull série à commande symmétrique)
    ce montage utilise une triode déphaseuse pour commander le tube supérieur. Ce montage n'a pas de point de fonctionnement du tube supérieur fixe et la polarisation du tube inférieur se fait pas une résistance cathodique. Ces trois montages ont un fonctionnement en classe A obligatoire avec courant maximum dans la charge égal à 2 × le courant de repos.

  • SRPP avec point de fonctionnement fixe
    Le montage a une commande du tube supérieur, un point de fonctionnement du tube supérieur fixe et une polarisation négative du tube inférieur. Ce montage permet un fonctionnement en classe AB, puisque les deux tubes ont leur commande propre. C'est la polarisation du tube inférieur qui détermine le courant de repos. Les deux résistances cathodiques peuvent disparaitre (la résistance inférieure est une résistance de 1Ω pour mesurer le courant).
J'ai testé de nombreux amplificateurs, et le circuit que je préfère c'est le montage push pull symmétrique série, 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.

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 (presque 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.

Classe A ou classe AB

Les circuits SEPP et SRPP sont normalement construits pour fonctionner en classe A: pas de réglages à effectuer, peu de composants, mais un rendement très faible, le courant dans la charge est toujours inférieur à 2 × le courant de repos dans les tubes. Pour un courant de repos de 65mA (dissipation dans chaque tube de 10W) on a un courant de pointe de .130mA, donc un courant effectif de 92mA.

Si on remplace la polarisation par résistance cathodique par une polarisation négative on peut augmenter le rendement. Les pertes à travers les résistances cathodiques sont éliminées (la tension développée aux borne de ces résistances est perdue car elle ne peut plus être utilisée pour le swing).

On peut également faire fonctionner l'ampli en classe A ou AB en réglant la polarisation du tube inférieur. Un tel montage n'est possible qu'avec le montage SRPP complet avec commande sur les deux tubes.

Publicités - Reklame

-