100W est une valeur qui n'est pas si simple à atteindre. En tous les cas lorsqu'on désire au maximum rester simple...
Bien sur il y a les datasheet des constructeurs de tubes: on voit dans les data de la 6550 ou de la KT 88 qu'il est possible de tirer 100W d'un simple push pull...
Malheureusement, dans la pratique, lorsqu'on veut conserver une petite marge pour éviter que les tubes explosent au bout d'une centaine d'heures, c'est moins simple.
Si on désire travaille avec de la tetrode à faisceau dirigé, quelle sont nos possibilités?
Tout d'abord, quelques petits mots des divers modes utilisables
Le mode pentode: c'est le mode natif. La grille écran est reliée à une source de tension non modulée et constante. La tension de la grille écran est typiquement maintenue à une valeur assez basse: typiquement avec des 6550 ou des KT88, on trouvera une HT de 600V et des grilles écrans alimentées en 300-350V. C'est le mode qui permet de tirer le plus de puissance de notre push pull. Mais il n'y a jamais de repas gratuit (no free lunch) il faut passer à la caisse quelque part. Les inconvénients sont la très forte impédance conduisant à des impédances de sortie très fortes, l'obligation d'avoir un transfo avec un rapport de transformation élevé afin d'offrir à la paire de puissance une charge élevée sachant que plus on augmente les rapports de transformation et plus l'impédance primaire est élevée, plus la perte de micro-informations est importante (voir l'excellente étude à ce sujet de VDV)
Dans le monde réel, afin d'offrir une impédance de sortie acceptable (et donc un facteur d'amortissement non ridicule), les constructeurs ont recours à la contre réaction
Les propriétés d'une CR bien calculée sont multiples:
l'impédance de sortie peut être ramenée à une valeur acceptable (au dessous de 1 ohm),
Le montage est linéarisé et le taux de THD global est largement diminué.
La bande passante est étendue.
les inconvénients:
Le gain diminue et il faut fournir plus de drive
Risque d'instabilité si les critères de Nyquist ne sont pas respectés: marge de gain et marge de phase insuffisante
Au niveau de la sonorité, on note un sérieux tassement des plans sonores avec un effet brouillon sur les masses orchestrales complexes
Quels sont les amplis du commerce qui font appel à ce mode ?: le plus connu est VTL. Examinons les puissances sur les amplis de la gamme actuelle:
On voit le ST85 en simple push pour une puissance annoncée de 60W
le ST150 avec une puissance annoncée de 140W (sous 8 ohm) mais il s'agit d'un double push
On voit donc qu'en tenant compte de la qualité des tubes actuels, on ne fait pas miracle même avec le mode pentode et on est loin des 100W pour un simple push...
Pour info, un exemple des circuits d'entrée et driver (tiré du VTL book)
On retrouve cette topologie sur la plupart de leurs amplis
Pentode avec Cathode feed backAfin d'éviter d'appliquer une contre réaction globale trop forte, on souhaite redresser les courbes caractéristiques de l'étage final en diminuant ainsi son impédance. On applique donc une CR dans les cathodes des tubes de puissance. Il peut exister des enroulements dédiés sur le transfo de sortie mais on peut également utiliser le secondaire du transfo de sortie comme ARC sur ses D75, 76, 79
Au niveau puissance, on se trouve dans les mêmes eaux que le mode pentode pur. Les grilles écrans sont alimentées en tension réduite et souffrent peu (s'ils ont bien construits)
ARC annonce modestement un 75W rms sachant qu'un ampli avec une alimentation comme le D79 est souvent mesuré à près de 90W.
Parmi les amplis célèbres employant ce mode, on citera aussi le Quad 2
Le mode ultra linéaireMis au point par Hafler et Keroes, son but est exactement le même que le pentode avec cathode feedback: diminuer l'impédance, redresser les courbes carctéristiques afin de positionner l'étage final dans un état intermédiaire entre le mode triode (courbes très redressées, faible impédance, linéarité, faible puissance) et le mode pentode avec ses caractéristiques plates.
On alimente donc les grilles écrans avec une tension modulée prise sur des taps intermédiaires positionnés sur l'enroulement primaire du transfo de sortie.
La grille écran se trouve donc sensiblement à la même tension que l'anode. Il est donc impossible de maintenir les tensions élevées d'anodes (600V et plus) utilisées dans le mode pentode.
On adopte une sorte de compromis
Le plus simple est de regarder le schéma du Dynaco MK3 qui est un parfait exemple:
475V de HT
60W RMS
C'est un ampli très robuste qui a bien traversé le temps.
Malheureusement on constate que les tubes actuels sont assez fragiles coté écrans. Il meurent souvent de ce coté...
On ajoutera systématiquement une résistance (genre 300 ohm à 1k) entre le tap du TS et l'écran afin de limiter le courant et de protéger le tube. C'était parfaitement inutile avec de la 6550GE ou de la KT88 Gold Lion d'époque
Deux mots du mode triode qui consiste à relier la grille écran à l'anode: on obtient des caractéristiques très relevées, une très bonne linéarité, une faible impédance qui va nous permettre de limiter très sérieusement la CR globale.
Malheureusement, la puissance obtenue est faible: de l'ordre de 25-30W pour un PP de KT88
On voit donc que nos problèmes sont multiples:
Il est très difficile d'obtenir 100W à l'aide d'un simple push
Nous souhaitons limiter la CR globale de façon importante et le seul mode qui le permet est le mode triode. Et là la puissance obtenue est très faible...
Va falloir sérieusement réfléchir...
Il nous reste à examiner les modes alternatifs afin de définir la topologie de l'étage de puissance
Une fois cette topologie fixée, on verra comment le driver
(A suivre)
Dernière édition par
mambojet le 11 Aoû 2013 à 10:54, édité 2 fois.