Ampli push pull
Amplificateurs BF et circuits de contre réaction:
Sur la figure, est illustré l’étage d’un récepteur radio qui utilise des tubes de la série noval et qui peut fournir une puissance de 2,5W.
La partie triode de la triple diode EABC 80 à la fonction de préamplificateur et le tube final est la penthode EL 84.
Le type de polarisation dans le circuit préamplificateur est par courant de grille : le signal BF à la sortie de l’anode est appliqué à travers un couplage à résistance et capacité à la grille contrôle du tube final de puissance.
La résistance de 1kW placée en série avec la grille de commande du tube a pour rôle d’amortir le circuit de grille afin d’éviter les oscillations ultra acoustiques puissent s’amorcer. Ces oscillations, bien qu’elles ne soient pas audibles, modifient les conditions de fonctionnement et ont pour conséquence l’introduction de déformations de la basse fréquence et le plus souvent provoque un bruit strident dans le haut parleur.
Entre le condensateur de couplage de 20nF et la résistance de 1KW est branché un contrôle de tonalité à touches. Une touche agit sur les tons graves et l’autre sur les fréquences élevées.
Lorsque les touches se trouvent dans la position illustrée sur la figure, on a une reproduction des notes graves et des notes aiguës. Si on déplace le commutateur des tons graves sur la position B, les notes graves sont éliminées, la même chose se produit pour les tons aigus lorsque l’on porte le commutateur des tons aigus sur B.
Dans l’étage final, le circuit de contre réaction a pour rôle de réduire les déformations en reportant sur la cathode du tube final, une partie du signal de sortie.
La contre réaction ainsi obtenue s’appelle CONTRE REACTION DE TENSION (elle inclut dans son circuit le transformateur de sortie : les déformations introduites par le transformateur sont atténuées).
Ce circuit de contre réaction apporte une amélioration de la réponse de l’amplificateur aux fréquences extrêmes.
Il permet d’utiliser deux haut parleurs: le premier destiné à la reproduction des notes graves et moyennes, le second, plus petit, pour les notes aiguës, permettant d’obtenir une réception plus agréable.
Le petit haut parleur étant branché en parallèle, les deux bobines mobiles sont en parallèle. Entre elles, se trouvent connecté un condensateur de 5mF qui atténue les fréquences basses du signal, et qui permet aux fréquences élevées d’atteindre et de solliciter la bobine mobile du 2éme haut parleur.
Sur la figure, est illustré le schéma électrique d’un amplificateur d’une puissance de sortie de 2W, utilisant un nombre limité de composants.
La partie triode du tube ECL 82 est utilisé pour le préamplificateur, et la partie penthode est utilisé pour l’amplificateur de puissance. Le tube redresseur bi plaque EZ 80 sert à fournir l’alimentation continue.
Le potentiomètre d’entrée de 1MW à variation logarithmique permet de régler le volume, et le potentiomètre logarithmique de 500kW ainsi que le condensateur 390pF, placé sur le circuit d’entrée de la triode pré amplificatrice, permet de régler les aiguës.
On obtient un effet de contre réaction, en prélevant une partie de la tension sur la bobine mobile et en la reportant sur la cathode de la triode pré amplificatrice.
La résistance cathodique de 3,3kW fournit la polarisation et la résistance de 100W forme un diviseur de tension qui permet d’introduire dans le circuit préamplificateur la tension de contre réaction.
Sur la figure, est illustré un amplificateur d’une puissance de sortie de 3W. On utilise la penthode EF 86 pour le préamplificateur et la penthode EL 84 pour l’amplificateur final de puissance. Le contrôle de volume physiologique (inséré dans le circuit d’entrée du tube préamplificateur) est formé par le potentiomètre de 1MW à prise intermédiaire sur laquelle sont connectés la résistance de 100kW et le condensateur de 4,7nF.
On y trouve le couplage à résistance et capacité entre le préamplificateur et le tube final avec une résistance d’amortissement de 1kW branchée en série avec la grille.
Le circuit de contre réaction reporte une partie de la tension de sortie à la cathode du préamplificateur. Sur ce réseau de contre réaction se trouvent les réglages des tons aigus et des tons graves.
Le circuit est alimenté par l’étage d’alimentation équipé d’un tube EZ 80 et filtre anodique à résistance et capacité.
Sur la figure, est illustré un amplificateur utilisant le seul tube UCL 82 (puissance de sortie 3W), et un redresseur au sélénium qui fournit l’alimentation.
La partie triode du tube UCL 82 fonctionne en amplificateur de tension. Dans le circuit d’entrée se trouve la commande de volume. La polarisation du tube est obtenue par courant de grille. Le condensateur de 3nF et le potentiomètre de 0,5MW constituent le circuit de réglage de la tonalité.
Le condensateur cathodique étant absent, la contre réaction de courant, pour le circuit final, est effectué par la cathode. Le transformateur de sortie est muni d’une prise anti - ronflements.
Le chauffage du tube UCL 82 sous 50V permet d’utiliser un auto transformateur.
Sur la figure, est illustré un amplificateur BF d’une puissance de sortie de 2W. Les réglages de tonalité et de volume sont montés sur la grille de commande de la double diode triode 12 AV 6 chauffée sous 12,6V-0,15A (la triode pour le préamplificateur, la double diode n’est pas utilisée).
La polarisation s’effectue par courant de grille. La résistance de 150W, placée sur la cathode, permet d’appliquer au circuit la tension de contre réaction.
Comme tube final, on utilise la tétrode à faisceaux dirigés 35 D 5 chauffée sous 35V-0,15A.
L’alimentation est obtenue par la diode 35 A 3 chauffée sous 35V-0,15A.
Il est possible (étant donné les caractéristiques du chauffage des tubes) d’adopter un circuit d’alimentation en série, en branchant en même temps sur la prise de 90V une lampe témoin de 6,3V-150mA.
L’auto transformateur doit fournir 220V-60mA avec prise à 90V-150mA pour l’allumage des filaments.
Sur la figure, est illustré un amplificateur de 3W utilisant la triode penthode ECL 86, de la série noval, chauffée sous 6,3V-0,7A. La partie triode du tube fonctionne en préamplificateur, la partie penthode fonctionne en circuit final de puissance.
A l’entrée de la triode pré amplificatrice se trouvent les commandes de volume et de réglages des notes aiguës. Le réglage des notes graves est obtenu au moyen du potentiomètre monté dans le circuit de contre réaction.
Le circuit d’alimentation est réalisé avec le tube EZ 80.
Pannes dues aux circuits de contre réaction:
Dans un amplificateur BF utilisant un circuit de contre réaction, pour pouvoir reconnaître la cause du mauvais fonctionnement, il suffit de débrancher ce circuit.
En interrompant le circuit de contre réaction, l’ensemble devient un amplificateur normal, en débranchant la contre réaction l’amplification augmente mais la reproduction sonore est moins bonne.
Si la résistance qui prélève une partie de la tension de sortie pour la reporter dans les étages précédents est coupée, il se produit dans le haut parleur une augmentation de volume avec une distorsion et une tendance à l’accrochage. On peut contrôler à l’ohmmètre la résistance de contre réaction.
On peut également brancher et interrompre le circuit de contre réaction. Si le circuit fonctionne : le volume augmente lors de l’interruption du circuit et diminue lors du rétablissement du circuit.
Si des réglages de tonalité rotatifs ou à touches (se trouvant sur la contre réaction) n’agissent pas : le circuit de contre réaction est coupé.
Si l’amplification augmente, lorsque l’on débranche le circuit de contre réaction, le circuit est bon, il faut vérifier les réglages de tonalité : potentiomètres (commandes rotatives), ou les contacts des commutateurs (commandes à touches sur clavier). Le contrôle s’effectue à l’ohmmètre.
Il faut remplacer les composants défectueux par des identiques et il faut les installer dans les mêmes positions qu’à l’origine. Si au remplacement du transformateur de sortie, on constate de forts sifflements, il suffit d’inter changer les raccordements de l’enroulement secondaire ou bien de l’enroulement primaire.
Lorsqu’un condensateur du circuit de contre réaction est interrompu, l’on entend des sifflements, des bruissements (comme le bruit provoqué par le froissement d’une feuille de papier). On débranche le circuit de contre réaction, si le défaut disparaît, on contrôle à l’aide d’un capacimètre les condensateurs. On peut également remplacer les condensateurs par des mêmes de valeurs identiques.
Etage final PUSH-PULL:
L’étage final à un seul tube est utilisé sur les amplificateurs de faible puissance, pour les amplificateurs de moyenne et de forte puissance, on utilise un étage final à deux tubes, appelé PUSH-PULL.
Sur la figure, est illustré le schéma de principe d’un amplificateur final push-pull. Les anodes des deux tubes sont connectées aux bornes du primaire d’un transformateur de sortie disposant d’une prise centrale raccordée à l’alimentation fournissant la tension anodique(HT).
Les cathodes sont raccordées entre elles et mises directement à la masse. La tension négative de polarisation de grille de contrôle des deux tubes est fournie par une alimentation spéciale, et passe par les résistances de fuite Rg.
Le signal à amplifier est appliqué aux grilles par l’intermédiaire des condensateurs C.
Pour que l’étage push-pull puise fonctionner, il faut que le signal basse fréquence à l’entrée de l’un des deux tubes soit en opposition de phase, par rapport au signal qui arrive à l’entrée de l’autre tube. Lorsque le courant anodique d’un tube augmente, le courant anodique de l’autre tube diminue et vice versa. Le primaire du transformateur de sortie (dont une moitié est parcourue par le courant de l’un des tubes et l’autre moitié par le courant de l’autre tube) se charge de combiner les signaux fournis par les deux tubes et de les transférer au haut parleur au moyen de l’enroulement secondaire.
Ainsi on obtient une meilleure réponse aux basses fréquences, à cause de l’absence de saturation du noyau du transformateur de sortie. On obtient également une diminution du ronflement qui est dû aux imperfections du filtrage de la tension anodique d’alimentation, et une réduction de la distorsion, grâce à l’élimination des fréquences harmoniques d’ordre pair qui prennent naissance dans les tubes final.
Sur la figure, l’enroulement primaire du transformateur de sortie est muni d’une prise centrale sur laquelle est appliquée la tension anodique. Les courants continus de repos des deux tubes parcourent donc les deux moitiés du primaire en sens opposé, et leurs effets d’aimantation du noyau s’annulent en conséquence. Il n’y a donc pas de risque de saturation du noyau par le courant continu de repos (comme cela pourrait se produire avec un tube unique).
Si la tension anodique n’est pas parfaitement aplanie, les courants de ronflement dans les deux moitiés du primaire se compensent réciproquement et la reproduction du ronflement n’a pas lieu.
Même les harmoniques d’ordre pair produites par la distorsion du signal par les tubes finals, se compensent réciproquement et leur effet s’annule, réduisant ainsi la distorsion totale par rapport à un étage à un tube unique.
Un étage push-pull permet de commander les tubes, de telle manière que chacun d’eux puisse fonctionner en classe A, en classe B ou en intermédiaire (classe AB).
Un étage amplificateur push-pull fonctionne en classe A lorsque le courant anodique passe de manière continue dans les deux tubes, tant dans les demi ondes positive que les demi ondes négatives.
Un étage amplificateur push-pull fonctionne en classe B lorsque le courant anodique passe alternativement d’abord dans l’un, puis dans l’autre tube, c’est à dire que l’un des tubes fonctionne pendant les demi-ondes positives et l’autre pendant les demi-ondes négatives.
Le fonctionnement en classe AB est un compromis entre les deux solutions précédentes.
Entre des amplificateurs push-pull en classe A ou AB, seule la valeur de la polarisation varie.
Pour une puissance allant à quelques dizaines de watts et une fidélité de reproduction élevée, on utilise l’étage push-pull en classe A
Pour une puissance plus élevée utilisant un grand nombre de haut parleurs, on utilise l’étage push-pull en classe AB.
L’amplificateur en classe B est rarement utilisé car il introduit des distorsions non négligeables, contrairement aux amplificateurs fonctionnant en classe A ou AB.
Les circuits push-pull nécessitent un étage déphaseur de façon à piloter les deux tubes avec des signaux égaux, mais en opposition de phase et également d’avoir un transformateur de sortie possédant à son primaire, une prise centrale.
Autrefois, l’inversion de phase du signal d’entrée était obtenue au moyen d’un transformateur d’entrée, muni d’une prise centrale secondaire, placé entre le tube précédant l’étage push-pull et cet étage. Actuellement cela est remplacé par des circuits spéciaux inverseurs de phase.
Amplificateur en classe A:
Dans les amplificateurs en classe A, les tubes sont polarisés comme dans un étage normal (tube unique). L’amplitude du signal que l’on peut appliquer à la grille de contrôle des deux tubes est donc limitée par le tracé linéaire de la caractéristique des tubes et, de même, la puissance de sortie maximale se trouve limitée(celle ci est exactement le double de ce qu’elle serait si l’on avait un étage simple utilisant un tube de même type).
Le courant anodique ne varie pas, que le signal BF soit ou ne soit pas appliqué sur les grilles de commande, en présence de ce signal, le courant anodique de chacun des tubes circule pendant toute la période du signal.
On peut dire que chacun des tubes de l’étage push-pull en classe A, fonctionne comme un tube normal final de puissance à étage unique, dans lequel la tension de polarisation de la grille de contrôle est telle qu’elle fait fonctionner le tube dans le tracé rectiligne de sa caractéristique.
Sur la figure A est illustré un circuit final push-pull utilisant deux tétrodes à faisceaux dirigés de la série octal. Ces tubes sont chauffés sous 6,3V-0,9A.
La polarisation de ces deux tubes est obtenue par une résistance de 125W en série avec les cathodes. L’impédance primaire du transformateur de sortie est de 5100W et la puissance maximale de sortie est de 15W.
L’intensité du courant en l’absence de signal est d’environ 134mA et avec un signal maximal elle est de 145mA.
Sur la figure B est illustré un circuit push-pull en classe A, utilisant deux tubes EL 84 (équivalents aux tubes 6 B Q 5) qui fournit une puissance d’environ 8W.
Les amplificateurs push-pull qui fonctionnent en classe A sont moins utilisés que les circuits push-pull en classe AB, à cause d’un rendement inférieur obtenu avec des tubes équivalents. Par contre on obtient un pourcentage de distorsion moins élevé.
Amplificateur en classe AB (sans courant de grille):
La tension de polarisation négative est plus grande, dans les amplificateurs qui fonctionnent en classe AB, que dans les amplificateurs qui fonctionnent en classe A. Les tubes fonctionnent aussi dans les parties non linéaires de la courbe caractéristique. Il s’introduit une certaine distorsion, qui est compensée par la disposition des deux tubes en push-pull.
La tension de polarisation plus grande, permet d’obtenir des puissances de sortie plus grandes par rapport aux amplificateurs en classe A, puisqu’il est possible d’appliquer à l’entrée des signaux basse fréquence d’amplitude élevée. L’amplitude du signal ne doit pas être telle qu’elle rende la grille positive. Le circuit fonctionne donc sans courant de grille.
L’intensité absorbée par l’étage, en l’absence de signal, est bien inférieure à celle qui est absorbée lorsque le signal est appliqué.
Sur la figure A est illustré un amplificateur push-pull qui fonctionne en classe AB et utilise deux penthodes EL 84 polarisées par le groupe RC de 130W et 100mF.
La puissance de sortie est de 11W avec une tension anodique et une grille écran de 250Vet de 17W avec une tension anodique et de grille écran de 300V.
Le circuit illustré sur la figure A utilise deux tubes 6 L 6 qui fonctionnent en classe AB avec cathodes à la masse et polarisation fixe de grille, permettant d’obtenir une puissance de 26,5W.
L’entrée est du type à transformateur et la tension de polarisation est fournie par une alimentation appropriée à travers la prise centrale du secondaire.
Sur la figure B est illustré un circuit qui fonctionne en classe AB, il utilise deux tétrodes à faisceaux dirigés 6 A Q 5 de type miniature chauffées sous 6,3V-0,45A, avec une puissance de sortie d’environ 10W.
Amplificateur en classe AB (avec courant de grille):
Dans les amplificateurs en classe AB, à courant de grille, les deux tubes sont polarisés jusqu’à arriver à l’interdiction : cut-off ou blocage.
Sur ces amplificateurs, on applique à l’entrée des deux tubes, un signal d’amplitude beaucoup plus élevé que dans le cas des amplificateurs en classe AB sans courant de grille.
On à recours, pour cela à un amplificateur pilote, qui est en même temps un amplificateur de puissance.
Sur la figure est illustré un amplificateur push-pull en classe AB (avec courant de grille). Il est équipé de deux tubes 6 L 6, et d’un tube 6 F 6 chauffé sous 6,3V-0,7A : celui ci à pour rôle d’augmenter l’amplitude du signal d’attaque, qui doit avoir une valeur crête à crête de 72V (alors que dans le cas de l’amplificateur figure A,
le signal d’attaque est de 45V crête à crête au maximum). Au moment des crêtes positives du signal BF, les grilles sont portées à un potentiel positif qui provoque la circulation d’un courant dans ces grilles.
L’amplificateur représenté sur la figure, est en mesure de fournir une puissance de sortie se 47watts. Pour obtenir cette puissance de sortie, l’étage pilote doit fournir une puissance d’environ 0,3W. L’intensité anodique absorbée est de 205mA environ. En l’absence d’un signal d’un signal d’attaque, cette intensité tombe à 88mA.
Ces amplificateurs sont plus connus sous le nom d’amplificateurs push-pull classe AB2 : le chiffre 1 mentionné après la lettre ou les lettres indiquant la classe de fonctionnement signifie sans courant de grille et le chiffre 2 signifie avec courant de grille.
Pannes dans les étages finals push-pull:
Lorsqu’on effectue une réparation dans un étage final push-pull, on doit se comporter comme si on avait affaire à un étage unique. On contrôle d’abord, les tensions sur les électrodes d’un tube et ensuite les électrodes de l’autre tube et on procède enfin au remplacement des pièces endommagées.
Les composants d’un étage final push-pull les plus sujets à des pannes sont : les deux tubes amplificateurs, le transformateur de sortie, le haut parleur, les condensateurs de couplage et le groupe de polarisation cathodique.
Pannes dues aux tubes sur les étages push-pull:
Si les deux tubes sont épuisés ou si leur filament est coupé, le récepteur est muet. Il est rare que les deux tubes soient endommagés en même temps.
On vérifie les deux tubes au lampemètre ou on essaie de les remplacer.
Si l’un des deux ne fonctionne pas et dans ce cas, on a une puissance très réduite et une forte distorsion, surtout en classe AB. Le défaut est analogue mais moins accentué quand l’un des deux tubes est légèrement plus épuisé que l'autre.
Si les deux tubes d’un circuit push-pull ne sont pas parfaitement identiques, les intensités dans les deux moitiés du primaire du transformateur de sortie ne sont plus égales, et par conséquent les conditions pour avoir une distorsion aussi faible que possible, ne sont plus respectées et la distorsion peut donc augmenter de façon considérable.
En mesurant la tension anodique, on doit trouver des différences plus ou moins notables.
On vérifie ensuite l’émission des deux tubes au moyen du lampemètre ou on essaie de les remplacer.
Pannes dues au transformateur de sortie:
Le transformateur de sortie est souvent sujet à des pannes car les tensions en jeu sont assez élevées.
Alors que la coupure de l’enroulement primaire d’un transformateur de sortie d’un étage à tube final unique entraîne le mutisme complet de l’appareil, une panne analogue sur le transformateur de sortie d’un étage push-pull permet d’entendre encore un signal dans le haut parleur, très réduit et très déformé, si les amplificateurs sont en classe AB : parce que en général une seule des deux sections primaires se coupe et l’un des deux tubes continue à fonctionner.
Si on mesure la tension anodique sur l’un des deux tubes, on s’aperçoit qu’elle est absente sur l’un des deux. Après avoir éteint le récepteur, on mesure à l’aide de l’ohmmètre la continuité de l’enroulement primaire entre la borne centrale et chacune des bornes extrêmes.
Les valeurs de résistances données par l’ohmmètre doivent pratiquement être identiques pour les deux sections si le transformateur est en bonne état. Il sera plus difficile de reconnaître des court circuits éventuels entre spires, car les tensions sont pratiquement égales. Toutefois, dans ce cas, il se produit une certaine distorsion et une diminution de puissance.
L’examen à l’ohmmètre ne permet pas en général de reconnaître ce défaut, étant donné que les valeurs de résistances mesurées entre la prise centrale et les bornes extrêmes ne sont jamais parfaitement identiques sur un transformateur en bonne état. On tolère une différence de l’ordre de quelques ohms, et le fait que quelques spires soient en court circuit ne provoque pas une différence notable dans la valeur de la résistance d’un enroulement.
La coupure du secondaire est relativement rare, et on la détecte d’une manière identique à celle qui a été indiquée pour les transformateurs équipant les étages BF à tube unique.
Pour réparer ou remplacer des transformateurs de sortie pour étage push-pull, on procède comme pour les autres transformateurs.
Il est préférable de remplacer le transformateur par un autre équivalent et présentant des caractéristiques identiques.
Pannes dues aux composants:
Les résistances et les condensateurs sont les composants les plus sujets aux pannes.
Si on observe le circuit de cathode d’un étage push-pull, on peut relever que la polarisation est obtenue soit au moyen de deux groupes RC différents( un groupe RC sur chaque cathode) soit, le plus souvent, au moyen d’un seul groupe RC pour les deux cathodes qui, dans ce cas, sont connectées l’une à l’autre.
Dans le premier cas, on mesure d’abord une cathode et ensuite l’autre et, si l’on trouve une tension différente sur l’une des deux cathodes, on contrôle avec l’ohmmètre la résistance et le condensateur qui sont branchés à cette cathode.
En classe AB le condensateur cathodique est très souvent absent, l’examen se limite à la résistance.
Des coupures de résistances ou des courts circuits de condensateurs sont à l’origine de distorsions.
Dans les amplificateurs push-pull avec cathode à la masse, la polarisation négative est fournie à la grille contrôle des deux tubes au moyen d’une alimentation. Cette alimentation peut être séparée, dans les amplificateurs en classe AB de puissance élevée, ou bien être constituée par une prise spéciale sur l’alimentation anodique dans les autres types d’amplificateurs.
Si la tension négative de grille est absente, on contrôle les circuits de grille, et s’il s’agit d’un étage piloté au moyen d’un transformateur, on contrôle également l’intégrité de l’enroulement secondaire de celui ci, en se rappelant que la tension négative arrive à travers la prise centrale du secondaire.
Pour les autres défauts des composants dans les circuits finals push-pull, les mêmes indications qui ont étés données pour les amplificateurs finals de puissance à tube restent valables.
Circuits inverseurs de phase:
Pour qu’un étage final push-pull puisse fonctionner, il doit être commandé par un étage inverseur de phase, qui fournit aux grilles de contrôle des deux tubes finals, deux signaux d’amplitude égale mais de phase opposée.
Les circuits push-pull peuvent être pilotés par un transformateur d’entrée muni d’une prise centrale sur le secondaire figure A ou avoir recours à un tube inverseur de phase pour obtenir une meilleure réponse en fréquence.
Le pilotage au moyen d’un transformateur d’entrée est toujours nécessaire pour les amplificateurs de grande puissance qui fonctionnent en classe AB à courant de grille. Dans les autres cas, on utilise des circuits inverseurs de phase électronique qui doivent fournir des signaux en opposition de phase, d’amplitude égale et à faible distorsion.
Sur la figure A est illustré un circuit de premier type, appelé A COUPLAGE ANODIQUE, qui utilise l’inversion de phase de la tension anodique par rapport à la tension de grille du même tube.
Ce circuit fournit une bonne amplification, mais introduit une certaine distorsion. Le tube utilisé est la double triode de la série noval ECC 83 équivalent au 12 AX 7 chauffé sous 6,3V ou 12,6V, selon le branchement du support.
Sur la figure B est illustré un circuit du deuxième type appelé à COUPLAGE CATHODIQUE. Ce circuit fournit une amplification très basse, mais, en compensation, n’introduit qu’une faible distorsion et peut être couplé directement à l’étage qui le précède.
La grille de la triode V1 est reliée directement à la plaque du tube préamplificateur. Sur cette plaque, la tension est de l’ordre de 120volts.
Sur la grille de V1, on retrouve cette même tension, de même que sur la grille de V2. Le fait qu’il existe une résistance de 1MW, en série avec la grille de V2 ne modifie pas en effet cette valeur de tension étant donné que le débit de la grille est pratiquement nul.
Cette résistance de 1MW a pour rôle d’éviter que le signal en provenance du tube préamplificateur ne soit pas court-circuité à la masse par le condensateur de 50nF qui se trouve entre la grille de V2 et la masse. Par contre, ce condensateur a pour rôle la mise à la masse par rapport au signal BF, de la grille de V2. Ainsi pour ce signal, tout se passe comme si cette grille était directement à la masse.
La valeur de la tension positive (120Volts) appliquée sur les grilles peut surprendre, mais en examinant le schéma, on peut voir que la résistance cathodique (commune aux deux cathodes) est de 68kW, valeur très élevée pour une résistance cathodique. Avec un débit moyen total (V1 et V2) de 1,8mA, les cathodes se trouvent à un potentiel de 68x 1,8= 124Volts. On retrouve bien les conditions normales de fonctionnement des tubes, les grilles étant en réalité portées à un potentiel négatif de –4volts par rapport aux cathodes (124-120).
Lorsque le signal BF est tel que la grille de V1 devient moins négative, le débit de V1 augmente et la chute de tension dans la résistance de charge (100kW) augmente aussi. La tension anodique de V1 diminue.
Mais cette augmentation de débit de V1 entraîne également une élévation du potentiel sur les cathodes et la grille de V2 étant à la masse pour le signal BF, devient plus négative que précédemment, puisque la tension sur la cathode de V2 a augmenté. Le débit de V2 diminue, de même que la chute de tension dans la résistance de charge. La tension anodique de V2 augmente.
Toute variation du signal BF entraîne une variation du débit de V1, et une variation inverse du débit de V2.
Sur la figure est illustré un circuit inverseur, qui utilise une triode unique à charges égales sur l’anode et sur la cathode. Ce circuit fournit en sortie un signal d’amplitude égale à celle du signal d’entrée. La distorsion en sortie est minimale. Ce montage est connu sous le nom de DEPHASEUR CATHODIQUE.
Pannes sur le circuit inverseur de phase:
Les circuits inverseurs de phase doivent être vérifiés avec soin, car ils peuvent être à l’origine de distorsions très désagréables.
Il n’est pas difficile de détecter les pannes, quand il s’agit d’un
Tube inverseur, qui est généralement constitué par une double triode ou par une triode simple. L’absence de fonctionnement du tube inverseur rend le haut parleur muet puisque l’étage final n’est plus attaqué par le signal BF.
On contrôle le tube à l’aide du lampemètre, ou on le remplace par un autre tube identique.
Si par contre l’une des deux triodes seulement se trouve épuisée, les deux signaux qui arrivent aux deux grilles de l’étage push-pull sont différents et l’on est en présence d’une distorsion notable et d’une diminution de la puissance. Un contrôle au lampemètre permet de trouver la panne.
Les composants du circuit doivent être contrôlés avec soin, car des coupures, mais aussi des altérations des résistances introduisent des déséquilibres dont la conséquence est une reproduction déformée dans le haut parleur.
Lors du remplacement des résistances, il faut remettre les mêmes valeurs mais aussi respecter le pourcentage de tolérance qui, dans ces circuits, est très étroit (2 à 5%), et également remettre les composants nouveaux à la place exacte où se trouvaient les pièces endommagées.
Examen général des circuits push-pull:
Sur la figure A est illustré un circuit push-pull formé de la triode double ECC 83 qui fonctionne en inverseur de phase à couplage cathodique et de deux penthodes EL 84 qui constituent le circuit final fonctionnant en classe AB, et qui fournit une puissance de sortie d’environ 11W.
Sur la figure B est illustré un circuit push-pull. Ce circuit n’utilise que deux tubes ECL 82, les parties triodes de ces deux tubes jouent le rôle d’inverseur de phase et les parties penthodes celui d’amplificateur final.
Le circuit inverseur est du type à couplage cathodique, alors que le circuit final fonctionne en classe AB et fournit une puissance d’environ 9W.
Sur la figure A est illustré un circuit push-pull, utilisant une seule section du tube ECC 83 qui fonctionne en DEPHASEUR CATHODIQUE et deux tubes EL 95 fonctionnant en classe AB.
Le circuit inverseur cathodique n’amplifie pas, par conséquent l’autre section du tube ECC 83(non représenté sur le schéma pour simplification) est appelée à jouer le rôle de préamplificateur.
La puissance de sortie des deux tubes EL 95 qui fonctionnent en classe AB est d’environ 7W.
Sur la figure B est illustré un circuit push-pull utilisant la double penthode ELL 80 chauffée sous 6,3V-0,55A.
Ce tube qui fonctionne en classe AB, est utilisé spécialement dans les appareils de construction allemande et peut fournir une puissance d’environ 8W.
L’adoption de ce tube présente un avantage certain. Avant tout on peut se contenter de n’utiliser que deux tubes pour réaliser le circuit inverseur (ici la triode double ECC 83) et le circuit final push-pull constitué par la penthode double ELL80.
Dans le cas d’un épuisement de la triode double ou de la penthode double, lorsque l’on effectue le remplacement, on ne trouve pas dans le circuit les déséquilibres provenant des rendements différents que peuvent avoir deux tubes finals ou deux inverseurs séparés.
Les circuits push-pull sont habituellement équipés de circuits de contre réaction efficaces. La contre réaction a pour rôle d’améliorer la courbe de réponse, mais en contrepartie elle diminue le gain de l’étage.
Pour obtenir de bon résultats, il est indispensable que les tensions sur les électrodes des deux tubes finals soient égales. Pour ces contrôles, un bon contrôleur universel de 10 000W/V ou de 20 000W/V suffit.
En premier lieu, on vérifie que les tensions continues sur les diverses électrodes sont égales dans les deux tubes, lorsqu’il n’y a pas de signal basse fréquence appliqué à l’entrée de l’amplificateur. Ensuite on applique un signal basse fréquence, fourni par un générateur, et l’on contrôle à l’aide de l’appareil de mesure de sortie, ou du voltmètre en courant alternatif branché en série avec un condensateur de 100nF, que sur les anodes des deux tubes finals les tensions alternatives sont bien égales.
Si elles ne sont pas égales, on mesure les tensions alternatives sur les grilles contrôle, pour s’assurer que l’inverseur de phase fournit bien des signaux égaux. Si les signaux fournis par l’inverseur de phase sont égaux, il faut vérifier l’émission des deux tubes finals au moyen du lampemètre.
Il faut s’assurer, pendant l’essai, que le coefficient de rendement soit le même pour les deux tubes (l’index de l’instrument d’indication doit se trouver sensiblement sur la même position dans la zone marquée en état de marche). L’écart entre les valeurs d’émission admissibles peut être d’environ 10%. Si l’instrument indicateur est muni d’une échelle linéaire ayant une fin d’échelle marquée 100(à savoir 100% de l’émission), lorsque l’un des tubes donne une indication de 80(valeur d ‘émission 80%) l’autre tube doit avoir une valeur d’émission comprise entre 70 et 90%. Si l’écart est plus grand, il faut remplacer le tube présentant l’émission la plus basse.
Parfois, pour voir si on obtient une meilleure symétrie du circuit, on échange les tubes, si la symétrie est bonne, inutile de changer le ou les tubes.
S’il s’avère que les tubes présentent un rendement équivalent, il faut vérifier le primaire du transformateur de sortie en s’assurant que les deux enroulements primaires sont bien identiques.
Si par contre le circuit final est en bon état, mais que les deux grilles du circuit push-pull reçoivent deux signaux d’amplitude quelque peu différents, il faut rechercher la panne dans le circuit inverseur.
En général, on rencontre des altérations dans les résistances de plaque ou de cathode, que l’on peut relever à l’aide de ohmmètre, le récepteur éteint.
Lorsque l’inversion de phase est obtenue avec deux tubes triodes, l’épuisement de l’un deux a pour résultat une différence d’amplitude des signaux aux deux grilles du circuit push-pull. Il suffit alors d’essayer de remplacer la triode double pour détecter le défaut.
Lorsque l’inversion de phase est obtenue par un seul tube, l’épuisement éventuel a pour résultat une diminution de la tension sur les deux grilles du circuit en contre phase et la puissance de sortie est alors diminuée.
Si les condensateurs de couplage sont endommagés, on se trouve en présence d’inconvénients analogues à ceux qui on été décrits pour les circuits BF à étage final unique.
(©) D-F et S-M, Janvier 2023
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