Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
PCL86 et ECL86

Quelques montage commerciaux PCL86 et ECL86 push pull. Grace à la présence d'une triode dans le tube, on peut réaliser un ampli push pull avec seulement deux tubes (4 en stéréo).
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La lampe ECL86 a été conçue spécifiquement comme amplificateur audio. On l'a surtout utilisée comme amplificateur single ended dans les téléviseurs. Une seule lampe permettait de réaliser un ampli complet.

J'ai également réalise un ampli push pull avec cette lampe, mais n'ayant pas de lampes suffisamment pairées je suis passé à un ampli avec PCL805 quii fonctionne mieux quand les lampes ne sont ps pairées.

Amplificateur hifi standard

C'est un amplificateur bien conçu qui peut fournir 10W par canal. Il est possible de construire un amplificateur moderne à partir de ce circuit.

La triode a les caractéristiques d'une (demi) ECC83: hun gain en tension élevé et une pente assez faible. Le préampli reçoit sa contre réaction sur la cathode et le déphaseur est un cathodyne. Le courant dans le cathodyne est juste un peu plus de 1mA et c'est également la valeur à ne pas trop dépasser si on veut que la triode reste dans sa partie linéaire de sa courbe.

L'étage de puissance push pull a une résistance de polarisation commune, ce qui était normal dans les amplificateurs de cette époque, mais cela limite un peu la puissance disponible. L'amplificateur travaille en classe A avec un courpant de repos de 35mA et une dissipation de 10W par tube.

Remarquez également la faible valeur des condensatteurs: condensateurs de couplage de 22 et 100nF et électrochimiques de 40µF. Une valeur plus élevée n'est pas nécessaire car l'étage de puissance travaille en classe A avec le courant qui augmente dans un tube quand il diminue dans l'autre: la tension cathodique est stable.

Ce qui peut être modifié: passer d'une polarisation par résistance cathodique à une polarisation négative. On peut utiliser la tension de chauffage qu'on double? Prévoir un ajustable pour chaque tube et une résistance cathodique de 1Ω pour mesurer le courant de repos. On peut continuer en classe A ou passer en classe AB avec un courant de repos d'environ 8 à 10mA

Les résistances d'arrêt des grilles ont une valeur trop élevée. Le second schéma est meilleur en ce qui concerne ce point.

Amplificateur hifi B&O

Un amplificateur de Bang & Olufsen, cela ne peut être que de la qualité! Le schéma montre des similitudes avec le schéma précédent, et pourtant c'est un schéma fort différent. La résistance anodique de la triode préamplificatrice a la même valeur, et pourtant ce tube fait partie d'une paraphase flottante avec la seconde triode.

L'étage de puissance a des résistances cathodiques séparées, découplées par seulement 25µF. Les grilles de commande et écran ont chaque une résistance d'arrêt. Deux petits condensateurs de 8pF limitent la bande passante et il y a un double filtre RC sur la sortie de l'ampli pour compenser les déphasages du transfo.

La bande passante de l'ampli est consciemment limitée par les condensateurs de couplage de 10 et 22nF et par le condensateur de découplage de 25µF.

Ce qui peut être modifié: passer à une résistance cathodique commune (mais cela nécessite des tubes pairés) ou utiliser une polarisation négative et des résistances de mesure sur chaque cathode.

Si vous voulez construire cet ampli, je ne vous recommande pas ce schéma à paraphase flottante dont le fonctionnement correct dépend de nombreux paramètres dont le type de transfo utilisé.

Amplificateur hifi

C'est l'amplificateur d'un tourne disques mono auquel on pouvait ajouter un second amplificateur pour avoir un tourne disque stéréo. C'était souvent le cas à l'époque: quand les gens avaient un peu d'argent, ils achetaient un tourne disque mono, et quand il avaient à nouveau épargné un peu ils achetaient le second amplificateur. Chaque amplificateur a son réglage de volume et de tonalité. Cela ne semble pas un problème, mais ils s'agit d'amplificateurs combinés avec le haut parleur et pour avoir une séparation suffisante il faut placer les deux modules à distance.

C'est un amplificateur pour la hifi, cela se voit au déphaseur cathodyne. Il y a un filtre sur le primaire de transfo de sortie, probablement pour amortir les oscillations parasites. L'amplificateur a un haut parleur à large dande et un tweeter électrostatique. La qualité de ces tweeters n'est pas bonne et ils ne reproduisent que les griffes et poussières du disque.

Le réglage de la tonalité se trouve dans la contre réaction qui n'agit pas sur la cathode du tube préamplificateur, mais sur sa grille de commande. Il y a une seconde contre réaction linéaire qui va au réglage du volume. C'est un système qu'on retrouve dans certains amplificateurs dans les téléviseurs.

Le redressement est simple onde avec un redresseur métallique. Les électrochimiques de 50 + 50µF sont suffisants pour un push pull qui est peu sensible au ronflement du secteur. La tension d'alimentation est relativement basse (215V), ce qui fait que la puissance nominale ne peut pas être atteinte (la puissance maximale est estimée entre 5W et 7W). En comparaison d'un ampli avec un seul EL84 cet ampli peut fournir une puissance un peu plus élevée, mais surtout il produit moins de distorsions.

Amplificateur moderne

Nous avons un circuit assez classique avec deux PCL86, ce tube était souvent utilisé dans la partie son des téléviseurs (de là la nomenclature PCL au lieu de ECL). Pour un amplificateur stéréo il faut 4 lampes neuves (ECL86 ou PCL86) et deux bons transfos symmétriques. La haute tension est fournie par un transfo de 175V qui fournit une tension rectifiée d'environ 250V. La pentode a une dissipation maximale inférieure qu'une pentode EL84 et le tube est optimalisé pour une tension de fonctionnement un peu plus basse. En pratique, on remarquera que la puissance annoncée n'est jamais atteinte, voir page de test PCL86.

Ce schéma utilise un étage déphaseur de type "paraphase", et plus précisément un montage à anode suiveuse que vous pouvez remplacer par un étage déphaseur cathodyne/concertina si vous préférez (résistance d'anode et de cathode de 47kΩ et résistance de polarisation de 1.5kΩ). Le condensateur de découplage manque, il aurait permi d'améliorer l'amplification du tube (la contre réaction se fait de toute façon via R7). Un circuit plus élaboré, la paraphase flottante est éventuellement possible, la contre-réaction doit alors être ajoutée à via la cathode commune.

Pour éviter des oscillations parasites il faut utiliser la triode amplificatrice avec la pentode inférieure (signal en phase), c'est le tube V1, tandis que la triode déphaseuse doit être utilisée avec la pentode supérieure (signal déphasé), tube V2 car le tube contient à la fois une triode et une pentode. Si on ne tient pas compte de ces recommandations, l'amplificateur peut se mettre à osciller.

Le schéma date des années 1980-1990 avec le renouveau d'intérêt pour les amplificateurs à lampes. A cette époque, on voulait absolument avoir un amplificateur "hifi" avec les lampes. Le circuit utilise des condensateurs de couplage de 470nF. Je vous recommande de réduire leur capacité à 47nF ou 100nF, l'amplificateur fonctionnera bien mieux, car il ne devra plus amplifier de fréquences subsoniques qui ne sont pas transmises par le transfo de sortie et que le haut parleur ne peut de toute façon pas reproduire. Quand l'ampli a une puissance limitée, il faut éviter de dissiper de la puissance en pure perte.

L'étage final utilise une seule résistance de cathode. Quand l'amplificateur travaille à puissance élevée, le point de fonctionnement passe automatiquement en classe AB (auto bias). C'est un système qui peut être utilisé pour des tubes PCL86, mais qui ne fonctionne pas bien pour des PCL805. Le fonctionnement en mode auto-bias ne permet pas de faire fonctionner les tubes au meilleur de leur possibilités. Quand on règle le courant pour un fonctionnement optimal à pleine puissance sonore, le courant au repos devient trop élevé pour les tubes. Mais c'est l'autobias est le système le plus simple et qui ne nécessite pas de réglages.

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