L'instabilité est causée par les déphasages produit par certains condensateurs de couplage et surtout par le transformateur de sortie. Les condensateurs de couplage doivent avoir une valeur correcte: une valeur trop basse produit un déphasage aux basses fréquences, une valeur trop élevée réduit la marge de blocage de l'ampli. Pour le transformateur de sortie, il faut utiliser un bon transformateur qui a un couplage serré entre primaire et secondaire. Les déphasages n'apparaissent alors qu'aux fréquences ultra sonores.

Il y a trois endroits où on peut agir pour réduire les oscillations parasites haute fréquence. Je montre ici un amplificateur standard avec pentode préamplificatrice, déphaseur cathodyne et push pull avec polarisation par résistance cathodique.

1 Petit condensateur sur la ligne de contre réaction

La plupart des amplificateurs ont un tel condensateur qui va compenser le déphasage causé par le transformateur de sortie. Sa valeur dépend du transformateur utilisé, et également des enceintes branchées à l'ampli.

Les enceintes ont une impédance complexe qui est compensée dans les amplificateurs à transistors par un circuit RC en parallèle sur la sortie de l'ampli (souvent 0.47µF et 4.7Ω). On peut utiliser la même valeur pour les amplificateurs à lampes, bien que ce ne soit pas de coutume.

Le condensateur sur la ligne de feedback n'a qu'une influence limitée sur la bande passante de l'ampli, et cela devrait être la premoère solution envisagée. Par contre il n'est pas possible de donner une valeur standard pour ce condensateur: elle dépend des éléments de l'ampli.

Je n'utilise que rarement ce condensateur, car sa valeur doit être déterminée expérimentalement à chaque ampli que je construit.

2 Petit condensateur limiteur de bande passante au préampli

Ce condensateur limite la bande passante de l'étage amplificateur principal. En limitant la bande passante de l'ampli, on limite également les risques d'oscillation parasite qui apparaissent généralement aux fréquences ultra soniques. Le circuit utilise ici une résistance série de 47Ω mais son influence est très limitée et elle peut être éliminée.

La méthode 2 permet d'éliminer à coup sûr les oscillations parasites, mais si les oscillations se produisent vers 18-20kHz ou même à une fréquence plus basse, il faut augmenter la valeur du condensateur et on va également limiter la bande passante de l'ampli.

Une valeur d'environ 100pF est tout à fait normale et ne réduit pas trop la bande passante: cela ne sert de toute façon à rien d'amplifier des fréquences supérieures à 25kHz. S'il faut utiliser une valeur plus élevée pour stabiliser l'ampli, c'est que les oscillations parasites ont tendance à apparaitre à des fréquences audibles et il faudrait envisager d'autres mesures.

3 Petit condensateur limiteur de bande passante à l'étage de puissance

Dans un amplificateur à lampes classique, il y a deux étages qui amplifient, et qui peuvent donc être corrigés: l'étage préamplificateur et l'étage de puissance.

C'est une solution qui permet de mieux stabiliser l'ampli que la solution précédente, mais il faut ici deux condensateurs identiques par canal push pull. Il faut utiliser des condensateurs haute tension à faibles pertes (au moins le double de la haute tension). Si vous utilisez des triodes comme tubes de puissance, vous pouvez éviter les condensateurs à cause de la capacité parasite entre la grille et l'anode.

L'influence sur la bande passante est moindre tout en ayant un bon effet stabilisateur. Les condensateurs agissent comme une contre réaction locale pour les fréquences les plus élevées, et on a vu que c'était un très bon système. Dans certains cas cette solution ne fonctionne pas correctement: il n'y a plus d'oscillations, mais le signal en sortie est déformé (à controler avec un oscilloscope et/ou un distorsiomètre).

4 Petit condensateur à l'entrée d'un des tubes de l'étage de puissance

Ce condensateur de valeur très faible peut parfois stabiliser un amplificateur qui a tendance à osciller à volume maximal. Il ne faut le placer que sur une seule sortie du déphaseur: si on le place sur l'autre sortie, les oscillations sont amplifiées.

Je ne vois pas très bien comment le condensateur agit, mais cela fonctionne. J'ai déjà dû ajouter ce condensateur à deux amplis. Quand j'ai un amplificateur récalcitrant, je me promène sur le circuit avec un petit condensateur, pour voir si je peux le stabiliser.

Ce sont surtout les tétrodes à faisceaux dirigés qui sont concernées, mais un lot est plus ou moins sensible qu'un autre.

On applique normalement une ou deux corrections, généralement la solution 1 et 2. La solution 3 est moins utilisée, mais elle est très efficace.

Contre réaction
avant le transfo

Dans le cas d'un amplificateur single ended, on prélève la contre réaction sur l'anode du tube de puissance, dans le cas d'un ampli push pull sur l'anode du tube de signal positif. Si l'amplificateur se met à osciller (faire un test avec une charge fictive), il faut utiliser l'anode de l'autre tube.

Comme l'amplitude du signal est plus grande, il faut adapter la valeur de la résistance. Si on a utilisé 22kΩ, il faut ici utiliser 470kΩ dans la contre réaction à partir de l'anode (primaire du transfo).

En prélevant la contre réaction sur le primaire du transfo de sortie, nous perdons la correction de la bande passante du transformateur. La bande passante de l'amplificateur peut avoir une forme courbe, avec des basses beaucoup plus faibles. On peut éviter cet effet en prélevant la contre réaction aussi bien sur le secondaire que sur le primaire.

Le circuit montre les trois formes de contre réaction:

• La contre réaction normale, prélevée à la sortie du transformateur
• La contre réaction alternative, prélevée au primaire du transfo, avec résistance adaptée
• La contre réaction combinée, prélevée à la sortie, sauf pour les fréquences élevées

La contre réaction combinée agit comme une contre réaction au secondaire, sauf pour les fréquences les plus élevées, où la contre réaction au primaire prend le dessus.

S'il est impossible d'éliminer l'instabilité sans trop limiter la bande passante, c'est que l'instabilité de l'ampli est inhérente. Enlevez momentanément la contre réaction (attention, l'ampli va fonctionner à un niveau plus élevé) et cherchez pourquoi l'ampli est instable.