Amplificateurs à tubes
le transformateur de sortie
Petits détails

Quelques images d'oscilloscope qui expliquent quelques phénomènes provoqués par le transformateur de sortie.
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Sur une autre page nous montrons des images d'oscilloscope d'amplificateurs single ended et la conclusion est simple: un bon ampli a lampe a besoin d'un très bon transformateur de sortie, ou d'un montage push pull. Les transformateurs push pull sont moins chers que les transformateurs single ended, mais on trouve également des transformateurs push pull de moins bonne qualité (récupérés d'anciens appareils). Pour la faible différence de prix, il est vraiment recommandé d'utiliser un transfo de bonne qualité!

Transformateur en saturation

Nous avons en magenta le signal à l'entrée de l'ampli et en jaune le signal mesuré sur la cathode des tubes de puissance, à travers une résistance de mesure de 1Ω (étage de puissance travaillant avec polarisation de grille négative fixe).

L'étage de puissance travaille nettement en classe AB, avec un courant qui devient nul à chaque demi alternatnce. Le courant maximum est de 145mA.

La bosse bizarre est causée par le courant qui augmente dans le transfo de sortie (et dans le tube correspondant) quand le transfo entre en saturation. A ce moment il se comporte comme une résistance ohmique.

Le phénomène apparait aux basses fréquences. La mesure a été effectuée à 600Hz, mais l'effet est encore plus présent aux fréquences plus basses.

L'effet est augmenté par la contre réaction qui mesure le signal en sortie. Quand le transfo entre en saturation, l'induction n'augmente plus et la tension développée au secondaire non plus. La contre réaction va tenter d'augmenter l'amplitude du signal en produisant un signal de commande plus fort. Avec la contre réaction débranchée l'effet n'est visible qu'avec des fréquences de 110Hz ou moins.

Tension de correction quand on utilise un bon transfo et un mauvais transfo

Deux images d'oscilloscope,
  • en bleu le signal à l'entrée de l'ampli (signal à reproduire),
  • en jaune le signal en sortie envoyé au haut parleur et
  • en magenta le signal de commande des tubes de puissance (signal prélevé sur l'anode du tube amplificateur de tension).
Le premier tube reçoit le signal à reproduire sur sa grille et le signal en sortie sur sa cathode: le tube est ainsi monté en comparateur et le signal sur l'anode est en fait le signal de correction.


Un amplificateur simplifié avec le signal d'entrée en bleu, le signal de sortie en jaune et le signal de correction (différence entre le signal en entrée et le signal en sortie) en magenta. La première triode fonctionne en comparatrice.

La première image d'oscilloscope est enregistrée avec un transfo de bonne qualité: le signal de correction a une faible amplitude et correspond au signal à l'entrée. Le signal en sortie a une amplitude de 9.4V RMS avant que les distorsions n'apparaissent (on voit un très léger dip dans le bas du signal de correction, mais le signal en sortie n'est pas déformé). La puissance que l'ampli peut fournir est de 11W.

La seconde image est enregistrée avec un transfo push pull de récupération: le signal de correction a une forme qui ne correspond pas au signal à l'entrée: cela veut dire que le transfo ne reproduit pas le signal linéairement. La contre réaction tente de rendre le signal en sortie comparable au signal à l'entrée et le résultat est un signal de commande très déformé. Le signal en sortie n'est pas encore déformé (la contre réaction a absorbé la distorsion du transfo) mais la puissance est de 8W.

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