Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
PCL86

Un montage PCL86 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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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 de ECL). Pour un amplificateur stéréo de 2 × 15W il faut 4 lampes. La haute tension est fournie par un transfo de 175V qui fournit une tension rectifiée d'environ 200 à 250V. La penthode a la même dissipation maximale qu'une penthode EL84, mais le tube est optimalisé pour une tension de fonctionnement plus basse.

Ce schéma utilise un étage déphaseur de type "paraphase" 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).

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

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.

Le transformateur de sortie a une résistance ohmique de par exemple 350Ω. On ne peut pas dessiner une ligne de charge classique comme pour un étage basse puissance, car le tube n'est pas en mesure de fournir un courant de 640mA (courant de cours-circuit). La ligne de charge est pratiquement verticale.

Le tube est polarisé pour avoir un courant correct, sans s'occuper que la tension d'anode se trouve à la moitié de la tension d'alimentation:
  • En classe A on prévoit un courant de 35mA pour une tension d'alimentation de 225V (tension de grille: -5V) pour éviter de dépasser la dissipation maximale à l'anode.

  • En classe AB on prend par exemple 20mA avec la même tension d'alimentation (tension de grille: -7V).

Le tube PCL86 a une résistance interne de 45kΩ (selon la polarisation). Pour le meilleur transfert de puissance, il faut que la charge ait également 45kΩ, alors que notre haut parleur a une résistance de 8Ω. On résoud ce problème avec un rapport de transformation de 75:1 (en pratique on va utiliser un rapport inférieur de 20:1).

Comme transfo, on peut utiliser un transfo destiné au tubes EL84 (les caractéristiques de puissance sont assez semblables). Si tu utilises un transfo d'alimentation, il faut utiliser un transfo 2×110V vers 12V, 10 à 20VA.

Cette configuration avec "vulgaire" transfo d'alimentation en sortie a été testée avec une paire de PCL805 et fonctionne parfaitement.

Le tube PCL86 peut fournir 3.5W en configuration single ended, 7W en push pull classe A et jusqu'à 15W en classe AB (avec transformateur audio adapté).

Comme j'avais pas mal de PCL805 (et que je n'avais pas de PCL86 suffisamment pairées pour réaliser un ampli stéréo en push pull) j'ai construit le circuit avec des tubes PCL805. Attention, ces tubes n'ont pas de broches compatibles. La triode a une caractéristique qui la place entre un ECC81 et un ECC83 (gain en tension de µ = 60 et pente S = 5.5mA/V). La penthode a besoin d'une tension de grille de -18V. Il faut alors augmenter la résistance de cathode à 390Ω. La tension de chauffage est de 18V au lieu de 13.3V. Ce tube est le petit frère du PL504 décrit précédemment: ce tube servait à la déflection verticale.

Tension de chauffage

La tension de chauffage d'un PCL86 est de 13.3V, mais les tubes peuvent également fonctionner en 12.6V. Pour un PCL805 qui nécessite 18V, il faut utiliser un doubleur de tension qui transforme le 6.3V en 14V. Grace à la cathode plus grande, l'émission est suffisante avec 14V.

Oscillations parasites

Encore un petit conseil: quand l'étage de puissance fonctionne en classe AB, des oscillations amorties peuvent apparaitre lors de la commutation d'une penthode à l'autre. L'effet dépend de plusieurs paramètres: le transfo utilisé, son placement par rapport aux tubes et aux autres composants et même les enceintes peuvent faciliter ces oscillations.

On peut les éliminer ou du moins fortement les réduire avec un petit condensateur entre l'anode de la penthode et l'anode de la triode correspondante (il faut deux condensateurs par canal). L'influence sur la bande passante est inaudible, les condensateurs limitent le gain au dessus de 20kHz.

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