Alors que les lampes étaient en train de disparaitre, il y avait un domaine où les lampes étaient incontournables: les puissances élevées et les hautes fréquences.

La lampe QQE03/12 était normalement utilisée dans les petits émetteurs portables (walkie talkies) pour une fréquence maximale de 200MHz. La modulation était normalement en FM bande étroite qui avait une portée élevée et une relativement bonne qualité sonore. Dans la documentation, il est aussi indiqué que la lampe peut être utilisée comme modulatrice AM (par modulation de la tension de plaque. Quand je lis que la lampe peut être utilisée comme modulatrice du courant de plaque, je sais que la lampe peut également être utilisée dans des applications audio normales.

L'avantage c'est qu'on a deux tétrodes identiques dans un seul boitier, il ne faut donc pas beaucoup de composants supplémentaires pour faire un amplificateur complet. C'était la raison également du succès (tardif et éphémère) des lampes ELL80 et ECLL800.

La lampe est une double tétrode à faisceaux dirigés avec une cathode et une grille écran commune. On utilise souvent des tétrodes à la place de pentodes quand il faut une puissance et un rendement élevé. La lampe a deux grilles de commande et deux anodes. Les plaques de concentration (beam forming plates) sont reliées à la cathode.

La tension de chauffage est de 6.3 ou 12.6V (le même système que pour les lampes ECC81-ECC82-ECC83) avec les filaments qui peuvent être branchés en série ou en parallèle. Le mode d'emploi indique qu'on peut alimenter seulement un des deux filaments au repos, pour n'enclencher le second filament et la tension anodique uniquement quand on va émettre.

Les spires de la grille écran se trouvent dans l'ombre de celles de la grille de controle (schadowed grids), cela est le cas dans beaucoup de tétrodes de puissance qui doivent avoir un rendement élevé.

On voit très bien les spires de la grille écran qui sont en fil plus gros. Les spires de la grille de controle sont beaucoup plus proches de la cathode et ne sont visibles que sur certaines images sous forme de fils courbés plus fins.

Les anodes sont les deux plaques de chaque coté de la lampe, avec une ailette de refroidissement pour chaque anode.

Voici les paramètres de fonctionnement comme modulateur AM ou comme amplificateur audio en classe AB. Ce sont des valeurs qui ne peuvent pas être dépassées.

Le courant anodique maximal est le double de celui d'une ELL80 , la puissance audio devrait donc être le double de celle d'une ELL80 qui pouvait fournir 8.5W avec un taux de distorsion de 5% (entretemps on était passé d'un taux de distorsion de 10% à un taux de 5% dans les datasheets).

La dissipation par tétrode est de 7W (QQE03/12) et 6W (ELL80), ce qui va forcément limiter la puissance d'une QQE03/12.

Voici les paramètres pour une utilisation de la double tétrode en étage de puissance push pull. Il y a également un tableau pour l fonctionnement en classe AB2 (où les grilles de controle peuvent devenir positives). Je crois que ce second tableau n'est d'application que si la lampe est utilisée en modulatrice car les caractéristiques audio ne sont plus si bonnes (uniquement acceptable pour la radio AM).

La lampe a été conçue pour pouvoir travailler avec une grille de commande positive (fonctionnement en classe C) qui permet d'avoir une puissance très élevée avec un petit tube. La lampe n'est en conduction que pendant une petite partie de la période et la chaleur peut être dissipée quand la lampe n'est pas en conduction.

On voit qu'il faut un signal de valeur importante pour commander la lampe (16Vrms sur la grille), c'est normal car le pas de la grille n'est pas très serré.

Voici le schéma de test de l'ampli. J'utilise un module préamplificateur à transistors qui contient à la fois l'étage préamplificateur et le déphaseur cathodyne. Alimenté en 250V, le module peut fournir un signal non déformé de 30Vrms, ce qui est bien nécessaire avec cette double tétrode. En pratique il faut un siugnal de 24V effectifs pour obtenir la puissance maximale que la lampe peut fournir.

L'ampli fournit une puissance de 6W avec un taux de distorsion de 0.1%. C'est la puissance la plus élevée qu'une seule lampe au format noval peut fournir. La lampe QQE03/12 est donc la lampe idéale si vous voulez fabriquer un tout petit ampli à lampes (le module préamplificateur n'a besoin que d'une surface d'environ 10cm carrés).

J'ai utilisé la tension de chauffage pour arriver à la tension de polarisation négative (j'avais un petit bloc d'alimentation 20V/1A). La tension de -20.9V est la tension idéale pour la polarisation négative. Le courant de repos mesuré sur la résistance commune est de 3.4mA (dissipation anodique totale de 1W), a puissance maximale j'ai une dissipation de 12.6W, nous sommes donc bien en decà de la limite de 14W. Avec un courant de repos si faible la lampe travaille pratiquement en classe B, mais les distorsions de croisement ne sont pas présentes.

Le module transistorisé qui est utilisé dans beaucoup d'amplificateurs. Il est idéal ici car il faut un signal d'attaque important et le petit module peut aisément être monté dans un petit ampli. Le module remplace un PCF80 ou un ECC832.

L'impédance optimale entre deux anodes est de 18kΩ. Cette valeur élevée est probablement causée par le courant de repos assez faible. L'impédance élevée dans le datasheet (10kΩ) provient de la distance importante entre la cathode et l'anode. Cette distance est nécessaire pour avoir une capacité parasite la plus faible possible pour pouvoir monter à 200MHz, mais cela limite la pervéance de la lampe. Il faut un étage de puissance avec une pervéance élevée pour avoir de bonnes basses bien amorties.

La lampe a également un neutrodyne entre la grille de commande 1 et l'anode 2 et la grille 2 et l'anode 1. Ces petites capacités permettent d'anuller certaines capacités parasites et garantissent un fonctionnement correct à fréquence élevée, mais ne sont pas nécessaires (et même contre-indiquées) à basse fréquence. J'ai dû placer un petit condensateur entre les deux anodes pour réduire l'instabilité.

l'image à droite montre la construction ouverte de la double tétrode:

• la cathode n'est pas visible, elle est cachée par les supports de la grille écran

• les deux grilles de controle ne spont pas visibles non plus, elles sont placées près de la cathode

• la grille écran commune,

• les plaques de concentration forcent les électrons de l'émission secondaire à retourner à l'anode

• On voit les deux anodes à distance. Les ouvertures sont dans l'ailette de refroidissement.

On peut réaliser un petit amplificateur stéréo 2 × 6W avec seulement deux lampes QQE03/12. Il faut simplement ajouter un étage préamplificateur avec deux ECC832, deux PCF80 ou un double module électronique. Attention, chaque lampe nécessite une puissance de chauffe de 5.2W, ce qui est beaucoup.

La lampe fonctionne le mieux avec une polarisation très négative pour un fonctionnement en classe AB (très près de B). Il faut utiliser une polarisation par tension négative et pas une chute de tension sur la résistance cathodique (qui ne permet pas un fonctionnement en classe AB). La tension de polarisation recommandée est de -21V pour une tension sur la grille écran de 150V. La haute tension peut aller de 250 à 300V.

La stabilisation de la tension de grille écran est assurée par une diode stabilisatrice. Tous les étages de puissance avec des tétrodes à faisceaux dirigés doivent avoir une tension de grille écran stabilisée pour obtenir la puissance la plus élevée.

Et la qualité sonore dans tout cela? Elle est bonne, analytique, mais un peu faible dans les basses et un peu desagréable à puissance maximale. Je crois qu'il s'agit d'oscillations parasites qui apparaissent entre la lampe QQE03/12, le transformateur et l'enceinte accoustique (il n'y avait plus d'oscillations parasites sur charge fictive).