Amplificateurs à tubes
l'alimentation de la grille écran
Alimentation

L'alimentation de la grille écran des tubes de puissance est très importante. Dans certains cas il est interessant de prévoir une alimentation stabilisée.
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Tension de la grille écran

La tension de g2 n'influence que peu sur la puissance maximale, mais si elle est faible elle limite le courant anodique maximal que le tube peut fournir. Cette tension doit être bien fixe, car elle détermine le point de fonctionnement des tubes.

Résistance d'arrêt

On utilise souvent une résistance placée tout près de la broche de la grille écran, principalement pour amortir les oscillations haute fréquence (c'est la résistance de 1k sur les schémas à gauche). Avec certains tubes, comme les tétrodes à faisceaux dirigés, il y a une très forte différence entre le courant de repos et le courant en pointe (par exemple 1mA au repos et 10mA à puissance maximale). Ce courant variable produit une tension variable à la grille écran qui réduit l'amplification du tube correspondant.

Il faut donc choisir la résistance de valeur la plus basse possible pour ne pas trop réduire l'amplification du tube.

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Réduire la haute tension via une résistance de chute

Réduire la haute tension via une résistance n'est pas une bonne solution, car la grille écran tire plus ou moins de courant selon la puissance demandée, et la tension de la grille varie donc, faussant complètement le fonctionnement correct du tube.

Au repos, le courant de grille écran est faible, mettons 1mA par tube. La résistance de 10kΩ produit une chute de tension de 20V, ce qui porte la tension de g2 à 280V. C'est parfait pour certains tubes, c'est trop pour d'autres.

Quand l'amplificateur fournit sa puissance maximale, le courant anodique est plus élevé et le courant de g2 augmente également fortement, mettons jusqu'à 10mA. Notre résistance produit maintenant une chute de tension de 200V, ce qui porte en théorie la tension de la grille écran à 100V. C'est beaucoup trop faible et la puissance que l'amplificateur peut fournir va s'effondrer plus rapidement que la tension de g2 ne diminue.

La tension variable sur la grille écran va produire une contre réaction locale qui réduit le gain en tension du tube de sortie (en plus d'une perte de puissance).

S'il vous faut une tension de grille écran plus faible (pour les tubes de déflection genre PL504, PL509, PL519,...) et que le transfo n'a pas de prise médiane, il faudra réaliser un petit stabilisateur de tension avec une zener et un transistor mosfet haute tension.

Certains tubes peuvent avoir la grille écran connectée à la haute tension si elle n'est pas trop élevée (EL34 jusqu'à environ 300V, mais avec cette tension anodique le tube EL34 ne fournit pas sa puissance maximale). D'autres tubes doivent nécessairement avoir une tension de grille écran plus basse. La meilleure solution c'est de prévoir une alimentation séparée pour les grilles écran, le courant à fournir est de 1/10 du courant anodique.

Transformateur à prise médiane

Il est souvent préférable de prévoir une alimentation plus ou moins indépendante pour les grilles écran des tubes de puissance. Dans beaucoup de cas, un transformateur à prise médiane est idéal.

Voici un petit transfo de haute tension pour un monibloc avec une paire de PL508. La tension anodique est de 310V et la tension de grille écran de 155V. Le courant de repos doit être établi à 8mA (consommation au repos de 5W). La puissance RMS continue est de 10W (puissance musicale de 15W), ce qui est idéal pour une chambre. La puissance continue diminue à cause de la chute de tension quand le transfo débite à puissance maximale.



Si la tension médiane du transfo est juste un peu trop faible, on peut utiliser une pompe à électrons branchée sur le bobinage du transfo de chauffage (12V). Cette pompe va fournir 30V en plus. Les condensateurs doivent être adaptés pour la tension de grille écran, prendre trois fois 150µF 200V.

Alimentation stabilisée pour grille écran

Les tétrodes à faisceaux dirigés sont très sensibles à la tension sur la grille écran. C'est même pour cela que dans certains amplificateurs les tubes de puissance sont commandés via la grille écran. Vous avez donc tout intérêt à stabiliser la tension de la grille écran, surtout si votre ampli fournit une puissance élevée.

Voici une alimentation stabilisée avec PCL805 qui peut également servir de petite alimentation de laboratoire.

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