Amplificateurs à tubes
Programmes de simulation
Simulation

On m'a demandé si j'utilise parfois des programmes de simulation...
-

-

Je n'utilise pas de programme de simulation. Les circuits à lampes sont relativement simples et je sais que cela va fonctionner avec certaines valeurs de composants. Une simulation pour un circuit si simple n'est absolument pas nécessaire.

Je remarque souvent sur l'internet des circuits réalisés via une simulation. Cela marche (un peu), mais on voit directement que le concepteur ne sait pas comment fonctionne l'étage concerné. Un ampli à lampe permet de gommer des erreurs (beaucoup plus qu'un circuit à transistors), mais soit la puissance est plus faible que ce qui aurait été possible, soit il y a des distorsions ou du clipping importants, soit les tubes sont utilisés en delà des limites, soit la stabilisation n'est pas correcte,...

Ces personnes croient croivent qu'elles ont réalisé un bon ampli parce qu'il y a du son qui sort du haut parleur, mais ont-elles controlé le signal à l'oscilloscope? Les harmoniques paires ne se remarquent pratiquement pas à l'écoute, au contraire elles donnent un son "plaisant". Mais le son est confus, peu défini quand on écoute par exemple un orchestre ou un orgue.

Il y a de nombreux circuits qui ont fait leurs preuves, il suffit de les reprendre tels quels et cela fonctionnera, cela ne sert à rien d'inventer à nouveau le fil à couper le beurre. S'il y a des circuits standards, c'est parce qu'ils ont été utilisés dans de nombreux appareils. S'il y avait parfois une différence, c'était peut être pour contourner un brevet ou pour se différencier d'un autre constructeur..

Certaines lampes que j'utilise ne sont pas définies correctement (ou même pas du tout). Il n'y a de simulations que pour les tubes les plus connus, alors qu'il y a de nombreux tubes (beaucoup moins chers) qui ne demandent qu'à être découverts. J'ai trouvé une simulation pour le ECL85, mais pas pour son grand frère le EL508. Quand on démonte une lampe défectueuse on voit de grandes différences dans la construction interne, et cela influence fortement le fonctionnement. Une tétrode à faisceaux dirigés n'est pas l'autre et n'est pas une pentode non plus.

La double triode ECC83 qui est utilisée dans de nombreux amplis parce qu'elle a un facteur d'amplification élevé a besoin d'une tension entre la cathode et l'anode de plus de 100V pour bien fonctionner. Le datasheet indique un courant maximum de 8mA, mais il faut limiter le courant à 1mA si on veut un fonctionnement linéaire. Ce sont des choses qui n'apparaissent pas quand on utilise un programme de simulation. Il faut savoir que ce tube a une pervéance faible et il faut l'utiliser en conséquence. Le programme de simulation ne va pas suggérer un autre tube s'il n'est pas utilisé au mieux de ses possibilités (par exemple un ECC83 en déphaseur de Schmidt pour attaquer des tubes de puissance du genre EL509).

R12 = 1MΩ, R13 = 100kΩ, R14 = 680Ω, V+ = 300V: il ne faut pas de simulation, il suffit de consulter les courbes caractéristiques du tube.

Plus le point de fonctionnement s'éloigne de la normale, et plus la simulation s'éloigne des valeurs effectivement mesurées (par exemple tension de grille écran plus basse pour avoir une sensibilité plus élevée, courant de repos très faible de 5mA au lieu de 30mA,...).

Une simulation fonctionne pour un circuit standard, mais dès qu'entre en jeu un transformateur et une contre réaction cela foire totalement. En pratique il faut ajouter des petits condensateurs de stabilisation, faire passer les cables d'une certaine manière et pas d'une autre,...

Par exemple j'ai construit un petit ampli qui fonctionnait relativement bien. Puis je l'ai testé avec un autre transfo de sortie et d'un coup l'amplificateur avec ECL805 était beaucoup plus stable, plus linéaire et avait une bande passante plus étendue. En simulation c'est deux fois le même transfo.

Un ampli à lampes à un facteur d'amortissement assez faible, cela veut dire que l'ampli a du mal à bien controler les haut parleurs. Cela veut également dire que les caractéristiques des enceintes déterminent beaucoup plus le son obtenu. Il me semble que plus le filtre passe haut / passe bas est simple, et plus l'ensemble fonctionne bien, c'est pour cela que je fais des tests avec des systèmes bi-ampli où j'utilise un ampli pour les basses et un ampli pour les aigës et que j'élimine le filtre dans le haut parleur (la séparation se fait à l'entrée de l'amplificateur).

Les paramètres LTspice ne reprennent pas les valeurs typiques des lampes concernées (facteur d'amplification, transconductance,...) mais utilisent des paramètres propres à LTspice: c'est une boite noire et on ne sait donc pas si ces paramètres sont valables.


*
* Generic triode model: 12AX7
* Copyright 2003--2008 by Ayumi Nakabayashi, All rights reserved.
* Version 3.10, Generated on Sat Mar  8 22:41:09 2008
*             Plate
*             | Grid
*             | | Cathode
*             | | |
.SUBCKT 12AX7 A G K
BGG   GG   0 V=V(G,K)+0.59836683
BM1   M1   0 V=(0.0017172334*(URAMP(V(A,K))+1e-10))**-0.2685074
BM2   M2   0 V=(0.84817287*(URAMP(V(GG)+URAMP(V(A,K))/88.413802)+1e-10))**1.7685074
BP    P    0 V=0.001130216*(URAMP(V(GG)+URAMP(V(A,K))/104.24031)+1e-10)**1.5
BIK   IK   0 V=U(V(GG))*V(P)+(1-U(V(GG)))*0.00071211506*V(M1)*V(M2)
BIG   IG   0 V=0.000565108*URAMP(V(G,K))**1.5*(URAMP(V(G,K))/(URAMP(V(A,K))+URAMP(V(G,K)))*1.2+0.4)
BIAK  A    K I=URAMP(V(IK,IG)-URAMP(V(IK,IG)-(0.00058141055*URAMP(V(A,K))**1.5)))+1e-10*V(A,K)
BIGK  G    K I=V(IG)
* CAPS
CGA   G    A 1.7p
CGK   G    K 1.6p
CAK   A    K 0.5p
.ENDS

Voici les fichiers spice dont je dispose. Il y a beaucoup de tubes américains et peu de lampes européennes.

La lampe EL84 très connue n'est même pas reprise, on la retrouve sous le type 6BQ5 et il en va de même des autres lampes européennes.

La liste des correspondances américaines et européennes est nécessaire pour retrouver les paramètres spice de la version américaine des lampes européennes.

On trouve beaucoup de lampes très anciennes, par exemple la tétrode KT33C, mais pas la tétrode KT77 plus récente.

Publicités - Reklame

-