Amplificateurs à tubes
Remplacement d'un montage williamson par des transistors
Double long tail

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Transistors préampli: BC546B ou BSS38
Transistors driver: BF422 ou BUX87

1 - Double montage de Schmitt à transistors

Nous avons deux étages long tail (déphaseur de Schmitt) couplés, ce qui nous permet d'avoir un signal symmétrique dès le début. C'est la seule manière de réduire les distortions et d'avoir un signal équilibré en sortie. L'alimentation de 6.3V est utilisée pour fournir une tension négative d'environ 8V qui sert à polariser le premier étage (avec une cellule de filtrage la tension est de -6.9V). La tension sur les collecteurs doit être d'environ 15V. Ce premier étage utilise des transistors BC546 qui résistent à 60V ou BSS38 (100V). Le courant de collecteur est de 135µA par transistor. Tant que le -8V est présent, la tension sur le collecteur ne monte pas trop haut.

Il y a un couplage direct avec le second étage, la tension de collecteur est ici d'environ 75 à 85V pour avoir le sweep le plus étendu possible. Le courant de collecteur est de 0.85mA. Selon le gain des transistors utilisés il peut être nécessaire de modifier la résistance base-collecteur, c'est également nécessaire si la tension d'alimentation négative n'est pas de -6.9V. La tension de collecteur reste assez stable, même quand la haute tension est différente.

La résistance d'entrée est faible pour éviter que les transistors aient des points de fonctionnement totalement différents. Ce deséquilibre est alors encore amplifié par le second étage, puisque nous avons un couplage direct. Les deux transistors un chacun leur propre résistance d'émetteur pour absorber les différences. Les deux émetteurs doivent être couplés par un condensateur de 10µF au minimum (condensateur non polarisé).

S'il est trop difficile de trouver un condensateur de 10µF non polarisé, il peut être remplacé par deux condensateurs polarisés selon le schéma à gauche. Le schéma complet remplace le condensateur.

Pour augmenter l'impédance d'entrée, il y a un circuit bootstrap dont le fonctionnement dépend de la contre-réaction (prélevée sur le bobinage 4Ω du transfo de sortie). Sans contre-réaction, l'impédance d'entrée est très basse. La contre réaction injecte en effet un signal identique sur la base du second transistor, ce circuit agit alors en comparateur. La tension sur l'émetteur commun varie avec le signal d'entrée, augmentant l'impédance d'entrée.

Les transistors de sortie ont une contre réaction locale destinée principalement à stabiliser le point de fonctionnement à environ la moitié de la tension d'alimentation, c'est la résistance base-collecteur. Les transistors préamplificateurs agissent ici comme source de courant. Le gain total du montage (sans contre réaction) est d'environ 500×, un gain trop faible peut être causé par des transistors dont le gain (hfe) est très faible.

S'il y a une nette différence de tension aux deux collecteurs des transistors du haut, on peut dédoubler les résistances de l'émetteur (24k) et coupler les deux émetteurs par un condensateur polarisé. Il est également possible de brancher les résistances d'émetteur à la tension négative, cela réduit l'influence de la variation de la tension négative (qui est amplifiée par tout le montage, qui est à couplage direct). un exemple est montré plus bas.

Le circuit peut commander une paire de EL34 avec un signal à l'entrée de 500mV effectifs (contre réaction de 14dB). Le signal doit être prélevé sur le collecteur des drivers et découplé par des condensateurs de 0.15µF. Le signal en sortie est parfaitement linéaire jusqu'à une tention pic à pic de 65V (23Vrms) pour une tension d'alimentation de 170V.

Les seuls composants qui peuvent produire un déphasage sont les condensateurs de couplage vers les tubes de puissance et le transfo. Le déphasage est donc limité et le montage devrait être stable. La stabilité du montage est assurée par deux condensateurs de 1nF qui limitent la bande passante à 25kHz.

Le filtre de 10kΩ et 10nF a été rajouté par après pour rendre le son de l'ampli plus agréable. Le transformateur utilisé semble manquer de fer et laisse mieux passer les fréquences élevées.

Et on continue avec double cascode symmétrique, le second circuit que j'ai testé.

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