Parafeed

La self (de 12H je crois) est conçue pour un courant maximal de 100mA (le courant est ici d'environ 23mA). Le transfo de sonorisation, qui n'a pas d'entrefer ne peut pas être parcouru par un courant permanent.

Est ce que la self et le transformateur ne vont pas produire un son désastreux? Pas du tout: la self n'a aucun effet sur le signal sonore, la composante alternative traverse le condensateur et va au transfo de sonorisation. Le résultat est bien meilleur qu'avec un transformateur adapté aux montage single ended. Un vrai transformateur single ended doit avoir un entrefer et beaucoup de tôles pour éviter la saturation, ce qui n'est pas optimal car cela bouffe une partie de la puissance du tube. Ce type de montage est d'ailleurs appellé parafeed.

Il est possible d'utiliser d'autres transformateurs pour autant que l'impédance se situe aux environs de 5kΩ, même un transformateur push pull peut être utilisé. Le choix des transformateurs est assez vaste puisqu'il n'y a pas de courant permanent qui circule dans le bobinage.

Comme étage préamplificateur on a un étage tout à fait classique, on peut utiliser une double triode ECC83 pour un amplificateur stéréo. Les condensateurs de couplage sont limités en valeur, cela ne sert à rien de tenter d'amplifier des fréquences très basses qui ne pourront de toute façon pas être correctement reproduites. Il faut utiliser la puissance disponible à bon escient.

L'étage de puissance utilise un EL504 par canal (c'est le seul tube dont je dispose en quantités pratiquement industrielles). Il y a une contre réaction sur le tube be puissance via la cathode. C'est une contre réaction qui est parfois utilisée dans les montages single ended. Si l'amplificateur se met à osciller, échangez le branchement au primaire du transfo de sonorisation, c'est que la contre réaction est branchée à l'envers (faites le test avec une résistance de charge).

J'ai effectué plusieurs tests, aussi bien sans contre réaction qu'avec. Les tests pour rechercher la meilleure configuration doivent être faits sans contre réaction. Voici les meilleurs réglages sans contre réaction:

Seconde image:
Avec contre réaction locale et signal en crénaux
La contre réaction force le courant à augmenter (ou diminuer) pour tenter de garder la tension en sortie constante. Le signal au secondaire est bien propre et symmétrique. La chute des crénaux est causée par le condensateur à l'entrée de 15nF.

Pour avoir une puissance suffisante je suis obligé d'utiliser une tension anodique élevée. Cela ne pose aucun problème pour le tube, il est conçu pour cela. Pas de problème non plus pour le transformateur de sortie (ou la self), au contraire, la tension élevée permet d'obtenir la même puissance avec un courant moindre, ce qui réduit le risque de saturation. La dissipation anodique est de 8W, une valeur très basse pour ce tube qui peut dissiper 16W en permanence (et même 20W s'il n'est pas utilisé dans la déflection horizontale d'un téléviseur).

Le meilleur réglage dépend également du transfo utilisé, et dans mon cas je n'ai pas obtenu une puissance plus élevée en augmentant le courant (le courant maximal que le tube peut fournir dans cette configuration est 50mA pour éviter de dépasser la dissipation maximale). Il est probable que je pourrais avoir un rendement plus élevé en utilisant la sortie 4Ω du transfo pour brancher mon HP de 6Ω.

J'ai également effectué des tests avec d'autres combinations (tension anodique plus basse et courant plus élevé), mais la distorsion est alors de plus de 1%.

Ce que les tests ont montré, c'est que la tension de la grille écran doit être basse, mais cela a quelques avantages: le EL504 travaille dans sa partie la plus linéaire et la sensibilité est la plus élevée (la puissance maximale (d < 0.5%) est obtenue avec une tension alternative sur la grille de 3V). Il n'y a rien à régler, c'est un montage à polarisation par la résistance de cathode. Ce système est recommandé pour un ampli single ended.

Avec une contre réaction locale (schéma en haut à droite, mais résistance cathodique de 270Ω):

La tension de la grille écran peut maintenant se situer entre 50 et 100V, la contre réaction limite la distorsion. Avec une tension de 85V le courant anodique est de 35mA, avec 100V il est de 45mA.

Ce montage a un autre inconvénient qui n'est apparu qu'à l'écoute: un son assez mal défini, probablement causé par le type de contre réaction. L'effet a disparu avec une contre réaction normale, second schéma à droite.

Le meilleur circuit Single Ended Parafeed

L'amplificateur fonctionne très bien (mieux que je le pensais, en fait) jusqu'à une puissance de 4.5W. L'image sonore (stéréo) est très bien définie, on peut parfaitement placer les instruments. A une puissance plus élevée, les distorsions augmentent linéairement, mais la qualité sonore se dégrade moins qu'avec un amplificateur SRPP où la qualité sonore s'effondre assez brusquement quand on dépasse la limite. La distorsion est plus importante sans contre réaction et elle augmente plus graduellement.

Le filtrage de l'alimentation doit être suffisant pour éliminer la composante 100Hz (470µF au minimum). Notez que la contre réaction réduit également le ronflement, toujours plus présent avec un ampli single ended. Le montage parafeed a été conçu à l'origine pour réduire le ronflement de l'alimentation.

Quand j'ai réalisé cet ampli, je ne savais pas qu'il existait sous le nom parafeed. De tous les amplificateurs single ended que j'ai construit, c'est celui qui me donne le plus de satisfaction, avec un son bien défini dans les aiguës et des basses profondes et bien amorties. Pas du tout le son typique d'un ampli single ended avec des basses chétives.

Les basses bien présentes sont le fait que le transformateur n'a pas besoin d'entrefer (l'entrefer limite la puissance qui peut être transmise). La self doit par contre être de bonne qualité, car il se dévelope à ses bornes une tension de plus de 300V alternatifs.

Si on veut utiliser un tube par canal et qu'on ne veut pas laisser une triode inutilisée (bien qu'on puisse débrancher le chauffage d'une des deux triodes), on peut utiliser un montage cascode qui procure un gain plus élevé. Le gain supplémentaire n'est pas vraiment nécessaire, il augmente simplement le facteur de contre réaction.

Le montage cascode est même recommandé si on utilise un ECC81, car la triode a été conçue à l'origine pour un tel montage et est mieux à sa place quand la haute tension n'est pas trop élevée.

Le montage cascode produit plus de déformations qu'un étage simple et le tube ECC83 amplifie encore ces distorsions (il y a plus d'informations sur ce type de montage sur la page des montages cascodes). Contrairement au ECC81, le ECC83 n'aime pas travailler avec une tension cathode-anode trop basse.

Mon amplificateur (conçu comme amplificateur de test) utilise un trimmer pour le réglage de la contre réaction. Une position à 10% semble la plus adaptée, avec une sensibilité suffisante (0.425Vrms pour la puissance nominale) et la distorsion qui est très faible, mais cela dépend évidemment du transformateur utilisé. 10% = 100Ω vers la masse et 900Ω vers le transformateur. Un avantage de la contre réaction, c'est qu'elle limite le bourdonnement 100Hz, qui est toujours plus présent avec un ampli asymmétrique.

La tension de la grille écran est fournie par une petite alimentation stabilisée avec PCL805 qui permet de varier la tension dans de grandes limites.