Comme la puissance est relativement limitée, il faut filtrer les fréquences les plus basses (que l'ampli aura du mal à reproduire). La façon la plus simple est d'utiliser un condensateur de couplage à l'entrée de 100nF pour une impédance d'entrée de 220kΩ. Les anciennes radios à lampes utilisaient un condensateur de 10nF (pour une impédance de 1MΩ) et la qualité sonore n'était pas trop mauvaise.

Les montages proposés par certaines firmes sont super chers car il faut utiliser un transformateur de puissance spécial. Il y a toujours un courant qui circule dans le transformateur, ce qui produit un champ permanent. Pour éviter la saturation magnétique du transfo, il faut prévoir un entrefer, ce qui réduit un peu le transfert de puissance. En plus du mode de fonctionnement (qui ne permet pas un rendement élevé), le transfo ne permet pas de transmettre toute la puissance au haut parleur. On peut donc également parler de conception stupide.

Pour vendre leur matériels, on trouve des textes du genre:

"Il faut de l'énergie pour inverser le champ magnétique d'un transfo, ce sont les pertes par hystérésis. L'énergie nécessaire pour changer la polarité du champ magnétique provient du signal. Les signaux de très faible amplitude ne sont donc pas bien reproduits car l'énergie est utilisée à inverser le champ magnétique. Les amplificateurs single ended n'ont pas ce problème et sont en mesure de reproduire les plus menus détails sonores."

Ils n'ont pas tout à fait tord, mais c'était il y a 70 ans, quand on utilisait des tôles de qualité inférieure pour construire les transfos d'amplificateurs (c'était la guerre). Le problème était amplifié dans les amplificateurs travaillant en classe AB qui ont peu de puissance aux très bas volumes (courant de repos faible). Mais ce n'est plus le cas actuellement et les transformateurs ne méritent plus cette mauvaise réputation.

Ampli push pull et qualité sonore single ended

On dit que le montage SRPP (push pull série) donne une qualité sonore très élevée. C'est causé par le fait que ce type d'ampli fonctionne presque toujours en classe A (et par l'absence du transfo de sortie).

Le courant de repos doit alors être la moitié du courant maximal que l'ampli doit pouvoir fournir. Pour vous donner un ordre d'idée:

• Pour un amplificateur SRPP qui doit pouvoir fournir 5W il faut un courant de repos de 50mA si la haute tension fait 300V (la dissipation au repos dans un tube est de 7.5W).

• Pour un ampli push pull classique qui doit fournir 20W il faut aussi un courant de 50mA et la dissipation par tube est de 15W (HT de 300V). On peut réduire le courant de repos, mais alors l'ampli ne travaille plus en classe A à puissance maximale.

Le montage SRPP a les avantages du montage single ended, mais également ceux du montage push pull: réduction des distorsions grâce au montage symmétrique et distribution de la dissipation sur deux tubes.

L'étage de puissance est à charge répartie, qui produit une contre-réaction via la grille écran. Il n'y a pas de contre réaction globale.

Ce qu'on remarque tout de suite sur la photo, ce sont les grands transformateurs de sortie, qui sont nécessaires avec un ampli single ended si on veut une bande passante étendue vers le bas. La double triode préamplificatrice est utilisée en parallèle, ce qui n'est pas nécessaire, le tube de puissance qui travaille au milieu de sa courbe n'a pas besoin d'une puissance élevée.

L'ampli travaille avec une haute tension de 300V et la résistance de cathode de 500Ω indique que l'ampli ne sera pas chargé trop fort. Comme avec tous les amplificateurs single ended, on note la présence d'harmoniques paires. On peut modifier l'effet en utilisant d'autres résistances cathodiques, un courant plus élevé donnant un son plus "chaud" (avec plus d'harmoniques paires) tandis qu'un courant plus faible donne un son moins ample.

Options pour le transformateur

Utiliser un autre transfo peut être possible (par exemple un transfo de ligne de distribution à 100V) mais il faudra limiter le courant au repos et éventuellement augmenter la tension d'alimentation, mais cela produit un mauvais transfert de puissance: l'impédance du transfo est généralement de 1kΩ, tandis que celle d'un tube travaillant avec un faible courant de plaque est d'environ 5kΩ. Il ne faut en tout cas pas espérer de puissance élevée, 1 ou 2W pour un transfo de 10W.

Les transfos d'alimentation (ainsi que les transfos pour ligne de sonorisation) sont constitués de tôles en forme de E et de I montées tête-bèche pour réduire au maximum l'entrefer et augmenter le rendement du transfo. Tout comme les transformateurs pour ligne de distribution, les transfos d'alimentation peuvent être utilisés pour adapter l'impédance dans un montage srpp.

Certains transfos d'alimentation peuvent en effet être utilisés comme transfo audio, cela dépend de la qualité du bobinage, mais jamais avec un courant permanent important. Utilisés dans un montage single ended à un tube de puissance, il faut réduire le courant au maximum, ce qui a comme résultat une augmentation de l'impédance du tube. Il faut donc un rapport de transformation élevé pour charger correctement le tube, un transfo 220V / 6V est approprié.

J'ai fait des tests avec un transformateur d'alimentation au lieu d'un transformateur de sortie SE adapté et les résultats sont médiocres: c'est pas de la hifi.

Vous disposez d'un transfo symmétrique en provenance d'un ampli push pull? Construisez un montage push pull, ce type de transfo est fait pour cela. Utilisés en mode asymmétrique, ces transfos fournissent une puissance encore moindre qu'un transfo de ligne de 100V.

Vous avez récupéré un transfo d'une vielle radio (ou télé à lampes)? Attention, c'est peut être le transfo de trame, il ne vous servira à rien.

Les pentodes généralement utilisé dans les radios à lampes et les amplificateurs ont une impédance de sortie élevée. Même après le transformateur de sortie l'impédance reste élevée (plus de 10Ω), produisant un amortissement désastreux du haut parleur. Mais couplé à la fréquence de résonance du haut parleur, ces radios produisent des basses très (_trop_) présentes, le son typique "rond et chaud" d'une radio à lampes.

Dans un amplificateur single ended, le tube ne peut pas être utilisé sans contre réaction si on veut des performances acceptables. La contre réaction ne sert pas nécessairement à réduire les distorsions, mais à augmenter le facteur d'amortissement.

Pour réduire l'impédance du tube de puissance, on peut utiliser des triodes comme la célèbre 300B. Cela permet d'éviter d'utiliser un circuit de contre réaction.

La triode 300 est un tube conçu par Western Electric, repris par les allemands avant la seconde guerre mondiale et actuellement fabriqué en masse en Chine. Le tube est utilisé très près de ses caractéristiques limites et généralement il faut remplacer les triodes au bout de 1000 heures de fonctionnement (vous avez déjà remarqué le prix d'une telle triode?).

De plus, c'est une triode à chauffage direct (à cette époque la seule manière d'avoir une puissance suffisante). Mais le chauffage direct van vous compliquer la vie...

Les vrais tubes de déflection PL504, PL509, PL508 et PL519 sont pratiquement indestructibles, ils sont conçus pour fonctionner en permanence pendant 3 ans! Dans les télés couleurs, il n'était pas rare que l'anode devenait rouge foncé à cause de la dissipation. C'est dire que la qualité de ces tubes était excellente.