| La lampe PCF80 a été utilisée dans de nombreux téléviseurs et il existe encore un stock très important de ces lampes en condition NOS. Donc pourquoi ne pas les utiliser dans un petit amplificateur? |
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La lampe PCF80 est un peu le successseur de la lampe EF80 utilisée précédemment. C'est également une lampe conçue comme mixeur VHF, mais qui a trouvé d'autres applications dans les télés. La lampe peut fournir une puissance un peu plus élevée que la lampe EF80.
J'avais calculé que l'impédance de sortie de l'étage de puissance serait de 15kΩ et mes calculs étaient corrects. Pour un transfert de puissance optimum il faut une résistance de charge de 24Ω avec un transfo 5kΩ vers 8Ω. Je n'ai à ce moment qu'une alimentation de 300V, j'ai donc du utiliser une résistance anodique découplée pour limiter la dissipation dans la pentode. La tension anodique optimale pour extraire le plus de puissance de la lampe sans dépasser la dissipation maximale est de 170W avec un courant anodique de 10mA. Le circuit complet d'un amplificateur single ended mono se trouve à droite. Je vous propose de faire le tour du circuit. Le premier étage est construit comme comparateur, toutes les tensions sont mesurées avec un signal à l'entrée de 1Vrms. La tension cathodique de 10.2V indique que la triode a un gain très faible (comparable à celui d'une demi ECC82). La tension différentielle de 166mV fournit une tension sur l'anode de 1.230V, soit une amplification de 7.4× ce qui correspond au datasheet. La faible amplification ne porte pas à conséquence, car la pentode amplifie beaucoup. La pentode est commandée au maximum avec un signal sur sa grille de controle de 1.230V, ce qui correspond à un facteur d'amplification de 29×. Il était prévisible que la pentode aurait un gain élevé, car la tension continue sur la cathode est très faible (1.846V). La puissance maximale est obtenue avec un signal à l'entrée de 1.2V, ce qui donne 3.26V à la sortie du transfo. Cela correspond à une puissance de 530mW dans une impédance de 20Ω, c'est très bien pour ce tube minuscule. La dissipation électronique maximale est de 2.2W (triode: 300mW, anode pentode 1.4W, grille écran 460mW), à laquelle il faut encore ajouter une dissipation électrique de 2.7W (chauffage de la cathode). Dans un montage single ended, la puissance audio qu'on peut obtenir est d'environ un tiers de la puissance dissipée sur l'anode. La puissance théorique est de 50%, mais cette valeur n'est évidemment jamais obtenue en pratique.
Oscillations parasitesOn peut ajouter un petit condensateur de 180pF entre l'anode de la pentode et la masse pour améliorer la stabilité de l'ampli quand on utilise une contre réaction. Normalement on met ce condensateur à la triode, mais ici il doit être placé à la pentode qui a le facteur d'amplification le plus élevé.On peut également placer le condensateur entre les deux anodes, il faut alors utiliser une valeur de 18pF (la valeur du condensateur dépend principalement du transfo de sortie utilisé). Le condensateur entre les deux anodes est une contre réaction locale de type Schade qui est très effective.
Contre réactionLe signal en sortie est fortement déformé quand il n'y a pas de contre réaction. La distorsion est présente à toutes les puissances et rend l'ampli inutilisable. La contre réaction est absolument nécessaire! Voici les tensions mesurées pour un signal à l'entrée de 300mV:
Montage ultra linéaireLe transformateur de sortie a un branchement à 33%. On a une réduction de l'amplification quand on utilise le montage ultra linéaire à cause de la contre réaction interne. Cela ne pose pas à conséquence ici, car la pentode a un facteur d'amplification très élevé. On devrait ainsi récupérer le courant de la grille écran, qui est autrement perdu.Mais hélas, cela ne fonctionne pas. la tension en sortie est tombée à 2.68V (360mW au lieu de 530mW). La tension d'attaque sur la grille de commande doit maintenant être de 2.12V au lieu de 1.23V. Cette augmentation de la tension d'attaque n'a aucune influence négative, la tension alternative ne fait que 6Vpp, une tension que la triode peut facilement fournir. Nous abandonnons le montage ultra linéaire, une très belle invention en théorie, mais qui ne fonctionne pas en pratique. Une puissance de 500mW est suffisante pour un petit ampli d'ordinateur. La plupart de ces enceintes ont un circuit LM386 (ou son équivalent chinois) qui peut également fournir 500mW. La plupart de ces petits haut parleurs ont une impédance de 32Ω qui est mieux adapté à notre ampli à lampes qu'à un ampli transistorisé. Enlevez les haut parleur de leur enceinte en plastique et montez-les dans un beau boitier en bois, avec au dessus les deux lampes qui dépassent.
Première image d'oscilloscope:
AlimentationC'est un amplificateur qui se contente de peu. Il faut 18V 300mA pour le chauffage (ou 9V 600mA en parallèle) pour un ampli stéréo. Il faut une résistance de 22Ω si le transfo fournit 24V.Il faut un transfo de 125V minimum pour la haute tension, 30mA ou plus. Redressée et filtrée la tension est de 170V. Adaptez si nécessaires les résistances anodique et de grille écran pour limiter la dissipation. Ne branchez pas la grille écran directement sur la haute tension, même si la tension ne dépasse pas les 170V.
A droite:
Dernière image:
Push pullJe n'ai pas construit d'ampli push pull. Le réglage du courant de repos est assez critique car la pentode a un gain très élevé. Le réglage du courant de repos n'est en fait possible qu'avec une polarisation par résistance cathodique (qui est auto-stabilisante). Le fonctionnement est de ce fait limité à la classe A avec simplement un doublement de la puissance sonore.On peut obtenir une puissance plus élevée avec une polarisation par tension négative, mais cela rend le montage complexe et nécessite des controles réguliers (à cause du gain élevé de la pentode). Si vous voulez une puissance plus élevée, utilisez une lampe ECL86 qui a spécialement été conçue pour cela (et on trouve de nombreux schémas sur le net). Mais nous continuons nos tests avec une autre triode-tétrode: PCL805 |
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