Amplificateurs à tubes
Triode de puissance
AD1

Il n'y a pas qu'en Amérique qu'on a utilisé des triodes à chauffage direct dans les amplificateurs. L'Europe également avait sa triode de puissance, le tube AD1.
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Le tube AD1 est une triode à chauffage direct produisant une puissance audio de 4.2W avec une distorsion de 5% et un rendement de 28%.

La puissance peut atteindre 9.2W (d = 1.3%) dans un amplificateur push pull, et si vous voulez vraiment utiliser ce tube, je vous recommande un montage push pull qui permet une puissance plus élevée, mais surtout un taux de distorsion très faible.

Les courbes caractéristiques du tube montrent un fonctionnement linéaire (les courbes pour les différentes tensions de grille sont parfaitement équidistantes).

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Une triode a chauffage direct nécessite un bobinage séparé pour la tension de chauffage (qui est généralement plus basse que la tension de chauffage des autres tubes). Le premier schéma montre comment obtenir la polarisation correcte du tube avec une résistance cathodique découplée par un électrochimique de 50µF, cette tension étant de -45V. La pentode préamplificatrice AF1 a un gain de 160X pour une résistance anodique de 220kΩ. Ce gain élevé est nécessaire car l'amplification de la triode de puissance est faible.

Notez que cette pentode produit un taux de distorsion de 2.5%, plus élevé que celui dans l'étage de puissance dans un montage push pull. Dans un étage de puissance single ended, la distorsion du tube préamplificateur compense un peu la distorsion du tube de puissance et on arrive finalement à un taux de distorsion très acceptable, même sans contre réaction (ce sont principalement des harmoniques paires qui peuvent plus facilement être éliminées).

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Dans certains cas on n'utilise qu'un seul bobinage pour la tension de chauffage. La tension de polarisation négative Vg est obtenue ici par la résistance R2. La tension dépend du courant haute tension demandé par tout le circuit et ce système ne peut être utilisé qu'avec des amplificateurs car la consommation totale (et donc la chute de tension dans R2) reste constante. Dans une radio le courant dépend du signal reçu (qui détermine le point de fonctionnement des tubes radio à cause du controle automatique du gain).

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Le schéma suivant est un montage "récent" qui ne diffère pas tellement des montages historiques. Il utilise une triode d'époque AC2 ou une double diode-triode ABC1 qui nécessite une résistance cathodique de 10kΩ. Le circuit n'a pas de contre réaction. Le gain du préampli est de 20× et le signal à l'entrée doit avoir une amplitude de 1.5V eff pour arriver à moduler complètement le tube de puissance.

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Le dernier schéma est une version totalement moderne, avec une alimentation stabilisée pour la pentode préamplificatrice et un redresseur et filtrage pour le tube de puissance. Ce dernier schéma ne peut pas être utilisé avec les triodes d'époque.



Tubes modernes

Les tubes de fabrication récente bénéficient des avancées techniques, et notament d'une cathode virtuelle. Le filament est recouvert d'une couche isolante sur laquelle est fixée une vraie cathode. Cette cathode est connectée au milieu du filament et permet une émission identique sur toute la surface du filament, même si le filament est alimenté en continu. Ce système permet également de mieux réduire le bourdonnement 50Hz si le filament est alimenté en alternatif.

La grille des tubes de fabrication récente est recouverte d'une fine couche d'or qui réduit fortement le courant de grille.

Par contre cette cathode virtuelle fait que la tension de chauffage doit mieux être maintenue dans les limites. Une tension de chauffage un peu trop faible réduit l'émission par empoisonnement cathodique, mais ce problème peut être résolu en faisant travailler le tube a une tension de 4.3V pendant une heure.

Les tubes modernes ont des caractéristiques un peu meilleures, et notament une tension de fonctionnement plus élevée de 350 ou 400V (au lieu de 250V pour la version historique). Il faut consulter les paramètres du tubes, car la tension normale de fonctionnement est de 250V.

La dissipation anodique maximale est par contre restée identique (15W).

Emission Labs est une entreprise qui fabrique ces tubes historiques.

On voit le filament (tube à chauffage direct) tendu verticalement, tandis que le fil de la grille est horizontal. Les ressorts servent à maintenir le filament tendu quand il chauffe et se dilate, pour éviter la microphonie.

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