Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
Hazen grid mod

Dans un soucis d'être le plus complet possible, je vous propose les modifications de Hazen et de Lowther qui changent la tension sur la grille suppresseuse.
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Tout d'abord, ce sont des modifications qui ne peuvent être effectuées qu'avec les lampes qui ont une sortie séparée pour la grille suppresseuse. En pratique on va donc être limité aux lampes EL34 et éventuellement EL83. Les lampes 6L6, KT66,... qui sont théoriquement compatibles avec la lampe EL34 ne le sont pas en ce qui concerne le branchement de la grille suppresseuse. La lampe EL84 bien connue ne peut pas être utilisée, mais il existe des versions russes qui ont une sortie séparée.

Cette modification pourrait éventuellement aussi être appliquée à une lampe PL519 qui a également un branchement pour la grille-3. Dans ce cas particulier, la grille-3 est mise à une tension de +20V et réduit certaines distorsions. Mais la lampe PL519 est une tétrode à faisceaux dirigés utilisée pour la déflection magnétique horizontale des téléviseurs couleurs. Une tétrode n'a pas de grille suppresseuse, mais dans le cas de tétrodes à faisceaux dirigés la grille suppresseuse est remplacée par un cadre qui concentre le flot d'électrons. L'effet est donc différent, mais la modification pourrait également être appliquée à cette lampe qui est également utilisée dans certains amplificateurs. la lampe EL509S qui est la version moderne de la lampe PL519 a la grille-3 reliée à la cathode comme les lampes KT77,...

Modification de Hazen

Dans le cas de la modification de Hazen d'origine, qui ne concerne que la lampe EL34 (voir schéma à droite), la grille suppresseuse est simplement branchée à la cathode, non pas directement, mais via un cendensateur de 0.1µF. La grille est en fait laissée flottante. Selon les forums, le son devient directement plus détaillé. Vous savez ce que je pense de certains forums... Le fonctionnement de l'ampli devrait devenir totalement instable car la tension sur la grille suppresseuse peut varier librement.

Mais la tension sur la grille suppresseuse (dans le cas de pentodes comme la EL34) pour avoir un effet marqué sur la courbe de fonctionnement de la lampe. Les mesures ont été effectuées avec une lampe 6LE8 qui n'est pas une lampe qui est normalement utilisée dans l'amplification audio, mais on peut très bien discerner l'effet.

Il s'agit d'une mesure du courant anodique quand on varie la tension anodique, la grille de controle étant maintenue à -2.5V et la grille écran à 100V. La courbe est celle d'une pentode. Le graphique montre que plus la tension sur la grille suppresseuse est négative, et plus le courant anodique est faible pour une tension anodique donnée.

En pratique...

Selon les propagateurs de la modification de Hazen, cela ne fonctionne qu'avec une polarisation par résistance cathodique. Mais je ne vois pas la raison pour laquelle cela ne fonctionnerait pas avec une polarisation de la grille de controle par tension négative. C'est peut être parce que tous les amplis concernés (fabriqués par Decware) n'utilisent qu'une polarisation par résistance cathodique.

Il semblerait heureusement que la maladie de Hazen n'affecte que les acheteurs d'amplis de la marque Decware.

Mais que peut-on faire d'autre avec la grille suppresseuse?

  • On la laisse connectée à la cathode, la lampe a été conçue pour un tel branchement, et c'est aussi la solution de facilité.

  • On la branche à la masse dans le cas d'une polarisation par résistance cathodique. Le résultat concret est que la grille se retrouve à une tension légèrement négative par rapport à la cathode, la même tension que la grille de commande (environ -15V).

    L'effet concret est une légère augmentation des distorsions et une réduction de la puissance disponible. Les distorsions sont surtout visibles quand la lampe travaille à courant élevé et tension anodique relativement basse. La tension négative sur la grille suppresseuse limite un peu le courant anodique quand la tension est plus basse (courbe rouge: signal déformé sur l'anode). Ce n'est donc pas une modification avantageuse. Mais je parie mille euro que vous allez trouver un gugusse qui propage cette modification sur un forum et la trouve fantastique.

  • On la branche à l'anode c'est ce qu'un fabricant d'amplificateurs (Lowther) a fait. C'est une solution qui peut être envisagée et qui pour cela est décrite plus en détail ici.

Modification de Lowther

C'est une modification valable qui a été effectuée dans certains amplificateurs commerciaux.

Il existe plusieurs circuits amateurs où la grille suppresseuse est reliée à l'anode (et la grille écran à la haute tension fixe). Le but de cette modification est d'avoir un fonctionnement de la lampe de puissance qui se situe entre un montage pentode et un montage triode (un montage ultra linéaire donc!) sans avoir à utiliser un transformateur de sortie adapté.

Mais cette modification n'est pas optimale car elle met la tension de la grille au potentiel de l'anode et la lampe n'est pas conçue pour fonctionner correctement dans ce cas (en pratique il n'y a pas de problème et la durée de vie de la lampe ne semble pas être réduite).

Le montage de Lowther envoie le signal anodique sur la grille suppresseuse via un condensateur de 4µF et une résistance de 50kΩ. La tension continue sur la grille suppresseuse est basse, comparable à la tension sur la grille de commande (c'est le point de fonctionnement normal des lampes EL34).

Le but est d'avoir une contre réaction locale comme dans un montage ultra linéaire. Mais je vois ici que l'amplificateur utilise déjà un montage ultra linéaire, je ne saisis pas très bien la raison d'avoir deux contre réactions locales qui s'ajoutent l'une à l'autre.

Mais dans un amplificateur que vous construisez vous-même, pourquoi ne pas expérimenter avec ce montage si vous n'avez pas de transformateur ultra linéaire (la lampe EL34 a besoin d'un montage UL pour travailler linéairement). La contre réaction locale n'arrive plus sur la grille écran, mais sur la grille suppresseuse.

La grille suppresseuse a un pas plus lâche que la grille écran et a donc un effet moindre sur le courant anodique. Mais ici la tension anodique est appliquée dans son entièreté sur la grille. L'effet devrait donc se rapprocher d'un fonctionnement ultra linéaire.

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