Amplificateurs à tubes
Distorsion de croisement
Crossover

La distorsion de croisement apparait dans les amplificateurs push pull quand un transistor (ou lampe) est mis hors conduction alors que l'autre transistor n'a pas encore été mis en conduction. Il n'y a pas de distorsion de croisement dans les amplificateurs single ended, puisque le tube de puissance reste toujours en conduction.
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La distorsion de croisement est visible à une tension de sortie de 8.4Vrms (et plus), ce qui correspond à une puissance de 14W dans 5Ω. Ce n'est pas la distorsion de croisement comme nous la connaissons dans les amplificateurs à transistors.

La distorsion de croisement (crossover) rend le son "rugeux", les fines nuances de la musique sont perdues. C'est une distorsion spéciale, mais une fois que tu l'as entendue, tu ne l'oublies plus.

Avec un amplificateur à transistors, la distorsion de croisement est la plus audible dans les passages les plus doux, quand le transistor positif est mis hors conduction, alors que le transistor négatif n'est pas encore en conduction. La distorsion de croisement a toujours la même amplitude (la tension de base qui est nécessaire pour faire passer le transistor en conduction), la distorsion n'augmente pas avec le signal. Plus le signal est fort, et plus la proportion de la distorsion se réduit. Un bon amplificateur n'a pas de distorsion de croisement.

Ce n'est pas le cas avec un amplificateur à lampes: le courant de repos des tubes de puissance est suffisamment fort pour qu'il y ait une zone où les deux tubes sont simultanément en conduction. La dissipation au repos est souvent de plusieurs watts, et elle augmente avec la puissance sonore à fournir.

La distorsion de croisement apparait avec les signaux de forte intensité et est causée par de déplacement du point de fonctionnement. Il y a plusieurs éléments qui jouent pour créer la distorsion de croisement:

  • Dans un couplage condensateur-résistance (avec une résistance de fuite) le condensateur est chargé plus fort avec l'effet diode de la grille de commande. Cet effet apparait même quand la grille de commande ne devient pas positive par rapport à la cathode.

    On peut limiter l'effet en utilisant une résistance de fuite de la valeur la plus basse possible pour décharger rapidement le condensateur. Cela nécessite un étage de commande à plus basse impédance (le gain de l'étage est alors réduit). Une autre solution, qui est souvent reprise dans les amplificateurs de forte puissance, c'est d'utiliser une commande en courant (fonctionnement en classe AB2 ou A2).

  • Il y a une réduction de la tension d'alimentation quand l'ampli travaille à forte puissance. La tension de la grille écran diminue également, et dans certains tubes il y a une interaction entre la tension de la grille de commande et la tension de la grille écran. La réduction d'une tension doit être compensée par l'augmentation de l'autre tension.

    Cet effet peut être éliminé par une alimentation stabilisée et compensée. C'est un circuit qui doit être ajouté à un amplificateur existant.

    Au lieu de stabiliser la tension de la grille écran, on peut faire évoluer la tension de la grille de commande selon la tension de la grille écran (voyez le schéma sur cette page). Le circuit reçoit la tension globale des grilles écrans et compense la tension de la grille de commande (moins négative quand la tension de la grille écran diminue).

On ne peut pas réduire totalement la distorsion de croisement en augmentant le courant de repos, ce n'est possible que dans un ampli de puissance travaillant en classe A pure (aucun tube n'est mis hors conduction). Il est plus interessant (pour la consommation et la longévité des tubes) de corriger le problème en stabilisant la tension des grilles écran et des grilles de commande.

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