Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
6V6, 6L6

Les tubes 6V6 et 6L6 sont des tubes américains qu'on retrouve couramment dans des amplificateurs à lampes. Ce sont de tétrodes à flux dirigé.
-

-


Deux versions du 6V6GT


6V6GT en comparaison de EL508



Deux amplificateurs avec 6V6, un historique et un "moderne"



Amplificateur avec 6L6


Amplificateur avec 6L6 en montage SIPP

Les tubes américains 6V6 et 6L6 sont des tétrodes à flux dirigés. Pourquoi, alors que les tubes européens sont principalement des pentodes (EL84 et EL34)? C'est à cause du brevet que Philips a déposé, et qui empèchait les américains d'utiliser des pentodes. Ils se sont rabattus sur des tétrodes à flux dirigé et le résultat est très bon.

Une tétrode à flux dirigé a généralement un meilleur rendement qu'une pentode pour une puissance identique. Le courant de grille écran est très faible, 2.2mA, une des caractéristiques des tétrodes à flux dirigé. On a ainsi fabriqué des radios portatives avec un tube de puissance 6V6 alors qu'on n'a pas fabriqué de radio portatives avec les pentodes européennes classiques (on utilisait des tubes spécifiques à chauffage direct).

Ces deux tubes ont été mis sur le marché en 1936 et sont encore fabriqués. Pour la réalisation d'un amplificateur, je conseille d'utiliser des tubes neufs de fabricants renommés (pas de brol made in china ou de trucs russes). Il n'y a aucun avantage à utiliser des tubes NOS, la fabrication n'était pas meilleure à l'époque.

On voit à droite deux versions du 6V6GT, une fabriquée après la seconde guerre mondiale par mazda, un fabricant qui n'a survécu à la concurrence. Le second tube provient de S4GB. Il ne s'agit pas d'un fabricant, mais d'un "rebrander" allemand qui sélectionne des tubes de différenst fabricants et y met son nom. Ce sont des tubes de qualité, mais il est impossible de savoir qui les a fabriqués.

On voit très bien que la grille écran est bobinée avec le même pas que la grille de commande. On ne le voit pas très bien sur la photo, mais les fils de la grille écran devraient se trouver dans le prolongement de ceux de la grille de controle. La grille écran a une forte influence sur le flot d'électrons, mais n'absorbe pas beaucoup d'électrons.

Si le tube a encaissé des chocs, il se peut qu'une des grilles s'est décalée par rapport à l'autre. La grille écran se trouve alors en plein dans le flot d'électrons. Le courant de la grille-écran augmente fortement (plus de 50% du courant cathodique) tandis que l'anode ne reçoit pratiquement plus rien. Ce tube ne peut plus être utilisé en pratique.

6V6

6V6 comme amplificateur bon marché

Le tube 6V6 est un tube audio assez bon marché, et il a été utilisé dans de nombreuses radio (en configuration single ended). Mais un circuit SIPP (self inverting push pull utilise également ce tube. Le montage SIPP est conçu pour avoir une puissance plus élevée qu'un montage single ended, tout en utilisant le moins de composants possibles.

6V6 comme amplificateur hifi

J'ai testé les tubes 6V6GT (GT: glass tube) en version récente dans un amplificateur push pull. Les tubes produisent un son très équilibré, avec des basses bien définies mais pas envahissantes et des aiguës qui sont détaillées mais sans que l'écoute ne devienne trop analytique ("smooth and clean"). Les caractéristiques du tube sont très linéaires, ce qui permet de limiter la contre réaction. L'amplificateur est musical et naturel. Le son correspond assez à celui des EL508, les tubes qui chez moi sont la référence. Les bonnes caractéristiques sont atteintes avec une contre réaction moindre qu'avec les EL508.

Un amplificateur avec 4 6V6 suffit amplement pour une écoute domestique. En comparaison des tubes EL84/EL86 les tubes n'ont aucun problème a fournir une puissance continue de 15W dans un ampli push pull. On ne remarque pas que le tube atteit ses limites, ce qui est par contre le cas avec les EL84 (c'est la raison pour laquelle je suis passé à des EL508 après des tests d'écoute).

6V6 comme amplificateur de guitare

Les tubes peuvent être commandés avec un signal plus fort, ce qui augmente les distorsions harmoniques. Le tube peut même travailler en classe AB2 (avec la grille de commande qui devient momentanément positive) sans perdre ses bonnes caractéristiques.

La contre réaction doit être minimale pour ne pas perdre le son typique des amplificateurs à lampes. Si la contre réaction est trop poussée, le son devient rapidement désagréable quand le tube est fortement saturé. Le tube est conçu pour une puissance relativement modeste, le niveau de saturation est plus rapidement atteint: c'est un tube qui est conçu pour un amplificateur de studio, pas pour un amplificateur de concert public.

Les caractéristiques du tube sont les suivantes, caractéristiques originales (entretemps la qualité des tubes récents est en augmentation), la distorsion est indiquée sans contre réaction:

  • En montage single ended:
    Tension maximale: 285V, courant de plaque: 35mA, dissipation d'anode: 12W, tension de polarisation de grille: -13V, puissance sonore: 5W pour une distortion de 5%.

    Ce tube était utilisé dans les radios et les téléviseurs comme étage de puissance audio, généralement en configuration single ended.

  • En montage push pull:
    Tension maximale: 285V, courant de plaque: 35 - 45mA, tension de polarisation: -19V, puissance sonore 14W avec un taux de distortion de 3.5%.
On a rapidement remarqué que le tube pouvait fonctionner avec une tension de plaque plus élevée, la valeur de la haute tension étant limitée par la tension maximale sur g2 de 285V. Si on augmente la tension d'alimentation, on perd la possibilité d'utiliser un montage ultra-linéaire.

Le premier schéma montre la configuration classique d'un amplificateur push pull. L'étage préamplificateur et déphaseur est une configuration paraphase tout à fait classique. Le second schéma provient justement de la page consacrée au montage paraphase. On remarque le même montage et la même valeur des composants.

Cet amplificateur push pull peut fournir une puissance de 12 à 15W selon les tubes utilisés (la puissance peut être plus élevée si on utilise une polarisation négative des tubes de puissance car on peut alors les faire travailler en classe AB).

Ce tube étant très connu, on voit de nombreuses versions, des versions chinoises moyennes (ou très mauvaises) et des tubes 6V6S (JJ Electronic) ayant une dissipation un peu plus élevée.

Il est possible de remplacer les tubes par un ECC83 et deux EL84 sans modification du schéma, mais le socquet des tubes est différent. Les tubes EL84 fonctionnent plus près de leur limites et la puissance est un peu moindre, surtout si on utilise un montage ultra linéaire.

Dans les téléviseurs américains qui utilisent une chaine série pour le chauffage, on utilise le tube 5AQ5 (soquet B7G) dont le courant de chauffage est de 600mA. En Amérique la tension du secteur est de 115V, on a décidé d'utiliser une chaine à 600mA au lieu d'une chaine à 300mA comme en Europe (tubes de la série "P"). En se basant sur le type de tube, il n'est souvent pas possible de déterminer le type de chauffage ni la fonction du tube.

Le tube EL90 européen est comparable au 6V6 (c'est également une tétrode à faisceaux dirigés). Ce tube a une dissipation moindre car le format du tube est plus petit (petit tube à 7 broches) et peut devenir très chaud. Ce tube est peu connu chez nous (il était plus souvent utilisé en Grande Bretagne). La version américaine est 6AQ5


6L6

Il s'agit d'une version plus puissante du tube 6V6, ces deux tubes ont été développés indépendamment vers 1935. Le tube 807 est identique, mais avec une connection sur le dessus du verre, il était principalement utilisé comme tube pour la déflection ligne, la connection de l'anode sur le haut du tube permettait d'éviter les arcs. Le 807 était également utilisé dans les émetteur radio amateur (tout comme les tubes européens PL504!). Une équivalence européenne (en ce qui concerne la puissance) est le tube EL37, le prédécesseur du tube EL34 bien connu.

Le tube 6L6 est une bonne à tout faire, ce n'était à l'origine pas un tube destiné spécifiquement à l'amplification audio de qualité, le tube avait à l'origine un coude assez important, moins qu'une vraie tétrode, mais plus qu'une pentode. Une autre version est le KT66 qui a une cathode plus large et plus épaisse. Ce tube est destiné à des applications hifi et a des caractéristiques plus linéaires ("KT" veut dire "kinkless tetrode", tétrode sans coude). Actuellement les deux tubes ont des caractéristiques pratiquement identiques, il y a plus de différences entres les version 6V6 de différents fabricants, qu'entre les tubes 6V6 et KT66 d'un même fabricant. Les caractéristiques d'un amplificateur sont données pour des tubes originaux, mais elles sont très différentes selon la tension d'alimentation et le type de montage (pentode normale ou montage ultra-linéaire).

Comme amplificateur single ended: Va: 250V, -20V (polarisation négative) ou 490Ω (résistance cathodique), signal sur la grille: 20Vpp, Ia: 40mA, Po: 6.5W (d: 10%).

Et pour un amplificateur push pull en classe AB1: Va: 360V, Vg2: 270V, Vg1: -22.5V ou 250Ω (résistan,ce cathodique), 45Vpp entre les deux grilles, Ia: 88 - 135mA, 25W avec d: 2%.

Le tube qu'on trouve actuellement est la version 6L6GC. Le schéma ressemble fort au schéma précédent, mais le tube 6L6 travaille avec une tension anodique plus importante et un second étage en configuration mullard est nécessaire pour arriver à une amplitude suffisante. Ce circuit donne une puissance de 20W avec un taux de distortion inférieur à 1%. En augmentant la tension on passe aisément à 30W, mais on perd le montage ultra-linéaire.

Et puis un schéma en configuration SIPP (self inverting push pull), le 6L6 peut vraiment être mis à toutes les sauces. C'est un circuit qui a été conçu pour obtenir une puissance plus élevée qu'avec un seul 6L6, mais sans devoir ajouter un étage déphaseur. Remarquez le nombre de composants limité au maximum: à part le tube de puissance supplémentaire, il n'est pas plus élevé qu'avec un montage single ended.

Le montage self inverting push pull est la version bon marché d'un vrai amplificateur push pull, et c'est assez normal qu'on utilise un tube qu'on avait en grandes quantités après la guerre pour faire un tel ampli. Les tube KT66 étaient destinés spécifiquement à l'amplification audio et étaient plus chers.

La puissance relativement élevée du 6L6 permet un tel montage car le circuit SIPP ne permet pas de tirer avantage d'une polarisation en classe AB: le premier tube push pull doit nécessairement travailler en classe A, et donc le second tube doit également fonctionner de la même manière. On obtient en fait une puissance double d'un amplificateur single ended avec les mêmes paramètres de fonctionnement. Un vrai montage push pull aurait fourni une puissance quadruple: 5W en montage single ended, 10W en montage self inverting et 20W en montage push pull vrai.

Contrairement aux tubes 6V6 et 6L6, les tubes KT66, KT88,... ont été conçus dès l'origine comme des tubes de puissance audio.

Publicités - Reklame

-