Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
DL94 DL96

Les tubes DL94 et DL96 ont été conçu pour l'étage de puissance des radios à lampes. Il y avait déjà des transistors, mais ils étaient très chers, n'avaient pas de bonnes caractéristiques et étaient peu fiables. Ces deux tubes ont été précédés du DL92 qui n'est pas décrit ici.
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Le DL96, une des dernières lampes
pour applications portables basse puissance

Courant anodique: 5mA,
Courant de grille écran: 1mA,
Courant de filament: 25mA op 2.8V,
Polarisation de grille de controle: -5.2V,
Puissance audio: 200mW

Les premières radios portatives sont mise sur le marché dans les années 1950. On avait déjà des radios fonctionnant sur batteries avant la seconde guerre mondiale, mais c'était surtout parce qu'il était difficile de faire autrement: tout le monde n'était pas raccordé au réseau électrique et le secteur produisait des parasites et des ronflements qui n'ont pu être éliminés qu'après la guerre.

Pour pouvoir fabriquer des appareils portables il a fallu développer des tubes spécifiques qui n'avaient besoin que d'un courant de chauffe de 50 ou 25mA avec une tension de 1.4V (35mW), tandis qu'un tube normal a un courant de chauffe de 300mA sous 6.3V (1.9W). La tension de 1.4V est celle d'une pile zinc-carbone normale. Les tubes ne peuvent pas recevoir une tension de chauffage alternative.

Pour pouvoir travailler avec une puissance de chauffe 50× plus faible il faut utiliser des cathodes à chauffage direct (le filament sert de cathode). Le courant que le tube peut fournir est limité à 5 ou 10mA, même pour les tubes de puissance.

La haute tension est de 90V (ou moins), c'est la tension normale d'une pile "haute tension". On perd encore 5V sur la résistance cathodique, la tension anodique utilisable est de 85V. Les radios portatives à lampes sont décrites sur cette page.

Il y a une différence notable avec les lampes utilisées dans les autoradios. La puissance dissipée dans le filament n'est pas un problème ici, au contraire on utilise même des lampes avec courant de chauffe plus important pour arriver à un facteur d'amplification suffisant. Ces radios recevaient la haute tension via un trembleur, mais on a également développé des tubes spécifiques qui pouvaient fonctionner avec une tension de 12V pour pouvoir éliminer le trembleur peu fiable. Il y a plus d'informations sur les autoradios à lampes ici.

On va remplacer le tube de puissance des radios portables par des transistors, mais la partie radio (haute et moyenne fréquence) se compose toujours de tubes, les transistors ne pouvant pas monter en fréquence. Les pentodes DL94 et DL96 ont moins été utilisées ques les autres tubes de la série DF96, DK96, DAF96,...

On n'a pas fabriqué d'amplificateurs basés sur ces tubes: la puissance est tout simplement trop basse et il y a sufisamment de tubes valables. Ces tubes spécifiques étaient également fort chers en comparaison des tubes standards.

Mais il est possible de réaliser un petit amplificateur basé sur ces tubes. La dissipation maximale du DL96 est de 600mW et le courant cathodique maximal est de 10mA. Pa possible d'arriver à une puissance élevée avec un tel tube.

Le branchement du filament (qui sert de cathode) avec une résistance de polarisation commune pour le push pull. En pratique on utilise une résistance commune pour tout l'ampli à cause des filaments qui doivent tous être interconnectés.

DL94Single endedPush pull
Va, Vg2120V120V
Vg1-8.5-13.7
Ia5mA1.5 - 9mA
Ig21mA0.32 - 3.1mA
Po (d = 10%)250mW1200mW
Vi eff5.1V6.9V
 
DL96Single endedPush pull
Va, Vg285V85V
Vg1, Rk-5.2560Ω (*)
Ia5mA3.25 - 4.75mA
Ig20.9mA0.6 - 1.5mA
Po (d = 10%)200mW440mW
Vi eff3.5V7.9V

(*) en tenant compte d'une consommation supplémentaire de 3.5mA dans les étages précédents. Comme les cathodes sont à chauffage direct et qu'il n'y a qu'une seule pile pour le chauffage on ne peut pas utiliser des résistances cathodiques individuelles pour les tubes. Il faut une résistance cathodique commune de 820Ω pour arriver à une polarisation de 5.6V. Une polarisation fixe par tension négative est aussi possible, ce qui permet une légère augmentation de la puissance disponible.

Le DL94 peut également travailler avec une résistance commune de 470Ω, cette valeur tient également compte d'un courant de 5mA dans les étages précédents. Ce tube consomme 100mA de courant de chauffage (les deux filaments en parallèle). La tension anodique maximale est de 120V, la dissipation anodique de 1200mW et le courant cathodique de 12mA. Ce tube est donc plus puissant que son successeur. Le DL94 peut également fonctionner sur 90V et produit une puissance sonore de 500mW (550mW avec une polarisation négative fixe de 8.8V).

Nous montrons la partie amplificateur single ended et push pull des radios. A vous d'adapter le schéma pour un amplificateur domestique.

L'étage préampli est un DAF96 dont la diode est utilisée pour la détection AM, c'est une pentode audio avec diode de détection. Le réglage de tonalité limite les fréquences élevées et le commutateur musique/paroles modifie la contre réaction. Le tube de puissance est utilisé en dela de ses limites avec un courant anodique de 7.5mA et une haute tension de 92V (fonctionnement sur secteur).

Le push pull emploie également un DAF96 commez préampli, le courant anodique est limité à 70µA. Ce tube est suivi d'un second tube identiuque pour arriver à une amplitude suffisante pour commander l'étage de puissance.

Le DM71 est en fait un indicateur d'accord qu'on utilise ici comme triode (avec un gain très faible de 2.5×). L'illumination du tube peut servir d'indicateur de marche. Le déphaseur est une paraphase classique.

L'étage de puissance a un courant de repos de 2.6mA par tube. Cet amplificateur permet une puissance maxsimale de 440mW. Il est recommandé d'utiliser une polarisation négative fixe (-5.6V) pour ne pas perdre de puissance dans la résistance cathodique. Réglez les tensions individuellement par tube pour arriver au courant de repos correct.

Une haute tension de 90V est moins dangereuse qu'une haute tension de 250 - 300V comme dans les amplificateurs plus puissants. Pour arriver à une telle tension on peut utiliser un transfo de 30V dont on double et filtre la tension. La consommation haute tension d'un amplificateur complet est de 20mA à puissance maximale.

On pezut arriver à la tension de chauffage à partir d'un transfo basse tension (5V environ) et on utilise un régulateur de tension pour arriver au 1.4V (il y a une dissipation de 4W dans le régulateur). On alimente tous les filaments en parallèle pour la facilité, ce qui nous donne un courant total d'environ 500mA avec les étages préamplificateurs.

Si on branche les filaments des tubes de puissance en série (sur 2.8V) il faut ajouter une résistance en parallèle entre le filament négatif et le point commun des filaments pour égaliser le courant dans les deux branches du filament, en tenant compte du courant cathodique qui fait environ 20% du courant de chauffage. Ce n'est pas une cathode équipotentielle. C'est surtout le cas avec le DL96 qui a un très faible courant de chauffage.

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