Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance
Super triode

Le montage super triode utilise une triode supplémentaire pour apporter la contre réaction à l'étage de puissance. Le montage super triode ne doit pas être confondu avec le montage enhanced triode où la commande d'une tétrode se fait sur la grille écran.
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Le montage super triode est un amplificateur single ended (SE) où on utilise la contre réaction pour réduire les distortions. On retrouve parfois le nom STC (Super Triode Connection).

Le montage sur lequel le circuit est très légèrement basé est indiqué en premier. C'est un montage qui utilise un feedback de l'anode du tube de puissance vers l'anode de la triode de commande (indiqué en magenta). La triode reçoit son alimentation non pas de l'alimentation haute tension, mais de la tension sur l'anode du tube de puissance. Il s'agit d'un système simple pour introduire une contre réaction qui va réduire les distortions.

La contre réaction est locale, elle n'agit que sur la tétrode ou la pentode de puissance. Le déphasage qui peut être causé par le transformateur de sortie n'est pas pris en compte, ce qui est une bonne chose, mais d'un autre coté les distortions du transfo ne sont pas non plus corrigées. Si le transfo est trop faible, la bande passante n'est pas équilibrée. Dans un montage single ended, la qualité du transfo est très importante, avec un entrefer adapté au courant de repos du tube de puissance.

Ce circuit de base a un inconvénient de taille, il s'agit d'une contre réaction qui réduit l'impédance du circuit de la triode. L'amplification de la triode est devenue très faible. Un tel circuit produit un son "bouché", très limité en dynamique.

La contre réaction de l'anode du tube de puissance vers l'anode du tube précédent est comparable au fonctionnement d'un ampli opérationnel avec gain négatif (l'a-op étant dans cet exemple le tube de puissance). L'impédance que voit la triode est la valeur de la résistance Rx.

Pour éliminer ce dernier problème, on va ajouter une triode montée en cathode suiveuse. Le signal arrive sur la grille et est transmis à la cathode, comme dans un montage à cathode suiveuse classique (c'est la flèche cyan).

Mais la triode a une résistance interne de valeur déterminée, et cette résistance permet au signal de contre réaction de se retrouver également sur la cathode (c'est la flèche magenta), et donc également sur la grille de commande du tube de puissance. Ce tube produit donc un feedback en tension.



Voici finalement le circuit complet d'un amplificateur avec montage super triode STC.

La première triode voit une impédance élevée (le signal est directement envoyé à la grille, qui a une impédance très élevée).

Le premier tube est une double triode 12AT7 (équivalent européen: ECC81), un tube avec un gain élevé, mais avec une résistance interne suffisamment faible pour commander des tubes de puissance.



Le tube de puissance est un EL509 ou un 6SJ6 (qui a des caractéristiques qui le placent entre un EL504 et EL509). L'équivalent du EL509 est un 6KG6. Il s'agit dans chaque cas d'une tétrode à faisceau dirigé qui nécessite une tension de grille écran d'environ 150V, obtenue par un diviseur de tension.

Le transistor à effet de champ agit comme source de courant constante.
Il existe différentes versions du montage STC, je montre ici la version la plus simple.

La contre réaction via la triode dépend de sa résistance interne. La résistance est très élevée pour les triodes à pas de grille serré (ECC83), l'effet de la contre réaction est alors assez faible. Dans le cas d'une triode à pas de grille lâche (ECC82) la contre réaction est tellement forte que la sensibilité de l'ampli est faible. Le meilleur compromis est alors une double triode ECC81 comme dans l'exemple.

Contre réaction classique

Remarquez qu'il y a également une contre réaction de l'anode du tube de puissance vers la cathode du tube préamplificateur (facteur de 1/2000). Cette contre réaction vers la cathode du tube précédent est le système de feedback plus normal. Ce feedback englobe également la triode préamplificatrice (mais dans ce cas précis pas le transfo de sortie).

Il est souvent plus interessant d'utiliser une contre réaction classique qui va à la cathode du tube préamplificateur. Le montage super-triode n'apporte pas d'avantages par rapport à un montage avec contre réaction sur la cathode, au contraire il nécessite une triode en plus. On ne peut pas modifier le facteur de contre réaction en modifiant le rapport des résistances.

Stopping diode(s)

La diode 1N4007 ("stopping diode") a été ajoutée, elle n'est normalement pas utilisée dans un amplificateur à lampes. Selon la personne qui a réalisé ce circuit cette diode devrait donner un son mieux défini.

Dans certains cas, une seconde diode est également placée en série entre la haute tension (après les condensateurs de filtrage) et le bobinage primaire (coté haute tension). Cette seconde diode devrait réduire l'instabilité de la tétrode à faisceaux dirigés et produire un meilleur son. La diode empèche que la puissance ne retourne à l'alimentation: elle ne peut aller que de la tétrode au haut parleur.

Le montage super triode (qui utilise une triode supplémentaire qui n'amplifie pas) ne peut pas être confondu avec le montage enhanced triode où le tube de puissance (généralement une tétrode à flux dirigé spécifique) est commandé sur la grille écran et agit un peu comme une triode.

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