AMPLIFICATEUR 2 x 70W AVEC 6550 ET ECC82.
Cet
ampli. est réalisé autour d'un schéma ''WILLIAMSON''.
Il
est constitué des étages suivants :
-Préampli.
-Etage
d'entrée et déphaseur Williamson.
-Etage différentiel
de symétrisation et de gain en tension.
-Etage adaptateur d'impédance
(cathode follower).
-Etage de puissance et accessoirement une ''petite'' alimentation.
1)
Préampli.
Organisé autour d'une double triode, ce petit
préamplificateur a un gain en tension de 15. Sa présence n'est pas
obligatoire, cela dépend seulement de votre installation. Vous pouvez l'oublier
et ''entrer'' directement sur le potentiomètre de volume.
Cet étage
n'est pas bruyant. On peut donc le garder sans problèmes. Avec lui, la
puissance maximale de l'ampli. est atteinte avec 320 mVeff. en entrée.
Dans le cas contraire, si vous entrez directement sur le potentiomètre,
il vous faudra 5 Veff. pour obtenir la puissance maximale.
2)
L'étage d'entrée.
Placé immédiatement après
le réglage de volume, le montage coeur du Williamson est constitué
d'une triode montée en gain en tension et suivie immédiatement en
liaison directe par un déphaseur classique à gain 1. La résistance
d'anode égale la résistance de cathode.
Comme la tension de sortie
de la première triode sert de polarisation continue à la deuxième,
on veillera tout particulièrement au respect des tensions. La tension de
contre réaction totale est appliquée sur la cathode de la triode
d'entrée.
3) Etage différentiel.
Cette
paire de triodes couplées par la cathode va encore améliorer la
symétrie du déphasage. Même si cela n'est pas le plus important
dans un ampli., ça ne mange pas de pain, comme on dit.
Son autre rôle
est aussi de donner du gain en tension. A la sortie de cet étage, on va
retrouver la tension alternative d'attaque des lampes de sortie.
4)
Adaptateur d'impédance.
Les tubes de sortie, bien que très
à la mode, sont déjà anciens et donc peu performants. (Pardon
pour les rêveurs qui croient encore que le progrès va dans le sens
contraire du temps...C'était pas mieux avant (hélas!))
Pour être
modulées complètement, les 6550 demandent des tensions de grille
de l'ordre de 160 volts crête à crête.
La tension de recul
est de l'ordre de -75 volts pour 550 V sur l'anode et un courant de 25 mA, soit
14 watts dissipés.
Les courants de grille sont importants et nécessitent
donc une commande de très basse impédance. Cette basse impédance
doit être découplée de l'impédance de charge de l'étage
de gain précédent (qui elle, doit être élevée).
Ce
découplage est réalisé par les deux dernières triodes
du montage.
Elles sont alimentées, en positif par la tension la plus
basse disponible après les différents découplages nécessités
par les étages d'entrée et, en négatif, par une tension de
polarisation créée dans ce but.
Ce tube peut être remplacé
par des E80CC ou des 12BH7.
La tension de grille de chaque couple 1/2ECC82/6550
est réglable en continu afin d'ajuster le courant de repos de la lampe
de sortie.
5)L'étage de
sortie.
Nous sommes ici très près de la puissance maximale
que l'on peut décemment sortir avec une paire de 6550.
Les tubes sont
anciens, je l'ai dit. Cela se traduit par une faible pente. La cathode est petite
et a un courant maximal faible.
De tout ceci on déduit que - pour obtenir
de la puissance - on doit plutôt moduler des tensions élevées.
Tension
élevée x faible courant : la 6550 est un tube ''haute impédance''
qui demande donc :
-Une tension d'alim. élevée.
-Une commande
de grille ''virile''.
Nous avons choisi 550 V continus.
Pour tirer le maximum
de ''jus'' du tube, nous avons opté pour la classe A/B+, le ''+'' signifiant
un léger passage en positif de la grille de commande dans les crêtes
de signal (une dizaine de volts en pratique).
Dans ce cas, la grille sert d'écran
auxiliaire et permet une meilleure saturation (c'est à dire une tension
cathode/anode plus basse grâce à un courant d'anode ''boosté'').
Il
faut veiller à ce que la grille positive ne ''mange'' pas le courant qui
sort de la cathode au détriment de l'anode et à son propre détriment
(trop de puissance sur une électrode pas vraiment prévue pour cela
: elle a déjà chaud aux fesses à cause de sa proximité
avec la cathode et elle est tout près de l'émission d'électrons
à cause de cette température élevée).
Si cela devait
arriver ou se retrouverait dans le cas des tétrodes avec un signal déformé
sur les crêtes (j'exclus les tétrodes à faisceaux dirigés,
prévues pour la B.F. et ayant un comportement de pentode).
Pour éviter
donc le risque d'un courant trop élevé dans les grilles en positif,
on trouve des résistances de 10 kilohms en série.
Pour obtenir
un bon équilibre en continu (et donc dans la partie en classe A de l'ampli.),
il est important de faire passer un courant de repos CONNU et identique dans les
deux tubes du push pull.
La pire méthode est d'espérer trouver
deux tubes ayant pile le même recul de grille et la même pente...utopique
et inutile. Nous avons opté pour un réglage indépendant
de chaque lampe de sortie.
En regardant le schéma, vous pouvez voir
que chaque cathode est chargée par une résistance de 22 ohms. Le
courant de repos de l'ordre de 25 mA qui place le tube au repos loin de sa puissance
admissible (14 W pour 43 W max.) développe une tension de l'ordre de 0,55
V.
Cette tension est amenée sur un voltmètre unique créé
grâce à un petit vumètre. Quatre poussoirs permettent d'indiquer
le courant des quatre tubes. Les poussoirs et les ajustables de réglage
sont côte à côte.
Il est impératif de régler
tous les ajustables à la tension grille la plus négative avant de
placer les tubes de sortie sur leur support.
L'ampli.
peut être mis sous tension SANS les tubes de sortie pour vérifier
les étages d'entrée.
Une fois les 6550 en place, il faut attendre
plusieurs minutes qu'elles atteignent leur température avant de procéder
par ''petites touches'' au réglage du courant de repos. En effet, les tensions
d'alimentation varient avec la consommation de l'amplificateur.
Le premier
tube réglé verra son courant baisser dès que le deuxième
tube consommera à son tour.
Il faut donc procéder à plusieurs
itérations avant d'obtenir un réglage parfait.
Il
faudra penser à reprendre le réglage chaque fois que vous changerez
un tube. Bien entendu, si vous ne changez qu'un tube, seul celui là sera
à régler, ce qui est plus rapide.
Avec les valeurs que vous trouverez
sur le schéma, le vumètre de 100 µA indique 25 mA au repère.
(Voir la photo).
Ainsi
réglé, votre appareil est parfaitement symétrique en courant
dans les tubes, même avec des tubes ayant un recul de grille très
disparate.
Si vous souhaitez vraiment chercher la petite bête, il vous
restera à choisir des tubes ayant la même pente autour de
ce courant de repos de 25 mA pour être parfaitement appariés en sortie.
Le
transfo. de sortie est largement dimensionné et est bobiné en ''tranches''
primaires et en ''tranches'' secondaires montées en parallèle. Ces
tranches permettent de coupler au mieux les bobinages primaires et secondaires
(bande passante améliorée). Vous en trouverez les caractéristiques
dans la fiche jointe.
Attention, le Williamson est un bon appareil,
mais sa contre réaction globale le rend facilement instable aux très
basses fréquences, alors je vous invite à ne pas trop utiliser des
transformateurs ayant une bande très (trop) étendue en dessous de
10 Hz. Restez en à notre définition. Sinon, vérifiez la stabilité
à l'oscillo., l'ampli. fonctionnant sur charge résistive de 8 ohms.
6)
L'alimentation.
Nous avons choisi 550 volts de haute tension. C'est
beaucoup pour les chimiques (il faut aussi tenir compte des variations de ±
10 % du secteur...).
Cette tension est obtenue en deux ''moitiés inégales''
(?). En fait nous avons une première alimentation de 350 volts qui est
placée en série avec une deuxième alim. de 200 volts. L'ensemble
fait bien les 550 volts choisis.
La tension intermédiaire va alimenter
les étages d'entrée avec des découplages entre chaque étage
- classique.
Une
tension négative est créée pour la polarisation des étages
de sortie. (Avec des reculs de grille importants, la polarisation automatique
est à proscrire en raison de la puissance importante perdue dans les résistances
de cathode, mais aussi en raison du découplage nécessaire pour garder
du gain, c'est à dire des condensateurs de forte valeur à ajouter
entre cathode et masse. Moins il y en a, mieux c'est pour le son et moins cher
cela coûte, accessoirement).
Bref donc, une alim. bien filtrée
comme vous le voyez sur le schéma qui va vous permettre d'avoir un grave
ferme et puissant.
La résistance placée en série avec
le secteur est une CTN de puissance qui va amortir le courant initial à
la mise sous tension et qui va permettre de charger ''en douceur'' les chimiques
d'alimentation.
Une remarque sur le chauffage.
Vous constaterez que tous
les étages sont alimentés en alternatif. Nous avons choisi 12,6
volts pour les ECC82 et les 6550 en les plaçant en série deux par
deux. Ceci permet de réduire les rayonnements à 50 Hz.
Pour réduire
encore ces rayonnements nous avons particulièrement soigné le routage
du circuit imprimé en faisant que les courants de chauffage ''aller'' et
''retour'' se suivent tout au long de la carte et au plus près possible,
ainsi les champs des deux courants opposés s'annulent.
Résultat
: un ampli. sans le moindre milligramme de ronflette!
Si vous devez câbler
cet appareil '' en l'air'' utilisez des fils torsadés pour le chauffage.
Pour
en revenir au circuit imprimé, il n'y a pas que le chauffage qui a été
soigné.
Tout le routage a fait l'objet de soins attentionnés
- les masses, les signaux, les découplages, etc...
Les résultats
sont excellents et je vous invite fortement - sauf à être très
expérimenté - à ne rien changer sur cet appareil en terme
de disposition. Vous pourrez trouver les fichiers des circuits imprimés
en pièces jointes. Attention, trous métallisés - ce n'est
pas un circuit réalisable par un amateur.
Dernière
remarque :
ATTENTION - Il y a des tensions très élevées.
En fonctionnement, les tensions sur les tubes de sortie et les transfos de sortie
peuvent dépasser 1000 volts.
La tension d'alimentation peut être
présente après l'extinction de l'appareil.
Divers
:
A l'écoute, on obtient un amplificateur très doux,
doté d'une grande précision des timbres, très peu coloré
donc, et disposant d'un grave très ample et ferme, n'ayant pas peur des
sous graves.
Avec cette puissance, la dynamique est très bonne, les
cuivres et les percussions sont naturels, voire impressionnants sur une enceinte
à haut rendement.(Zavez qu'à passer écouter si vous ne me
croyez pas!).
Voici quelques mesures relevées à 16 heures sous
abri :
Caractéristiques de l'amplificateur :
Puissance
maximale : 70 W.
Bande passante à -3dB : 10 Hz à 35
kHz.
Distorsion à mi-puissance et à 1kHz : 0,56 %.
Impédance de sortie
: 8 ohms.
Photos sur l'oscilloscope
: (en format PDF)
Cliquer dessus
pour visualiser la photo.
Temps
de montée d'un signal carré.
Signal
carré à 1 kHz.
Signal
carré à 10 kHz.
Réponse
de l'amplificateur en signal carré sur front montant et avec une charge
R(8 ohms) // C(2,2 µF).
Puissance
maximale avec fréquence maximale.
Listing des composants :
Les Lampes :
-4 lampes 6550.
-8
lampes ECC82.
Les résistances :
Valeur
de la résistance | Quantité |
10
ohms / 3 W | 6 |
22
ohms / 3 W | 4 |
30
ohms / 1 W | 1 |
1
kohms / 2 W | 6 |
1,1
khoms | 14 |
1,5
kohms | 4 |
2,2
kohms / 2 W | 4 |
3
kohms | 6 |
3khoms
/ 1 W | 2 |
3
khoms / 2 W | 1 |
4,7
khoms | 1 |
10
kohms | 2 |
10
khoms / 1 W | 2 |
15
kohms | 2 |
24
khoms | 4 |
47
khoms | 2 |
47
khoms / 2 W | 16 |
68
khoms | 2 |
100
khoms | 2 |
510
khoms | 10 |
4,7
megohms | 6 |
Les capacités :
Valeur
de la capacité | Quantité |
100
pF | 2 |
150
pF | 4 |
470
pF | 2 |
10
nF 275 V | 1 |
100
nF 275 Vx2 | 3 |
220
nF 630 V | 2 |
470
nF 275 Vx2 | 8 |
470
nF 630 V | 2 |
10
µF 100 V | 5 |
47
µF 400 V | 10 |
470
µF 250 V | 8 |
470
µF 400 V | 10 |
Résistances ajustables :
- 1 potentiomètre
2x100 khoms LOG .
- 5 résistances ajustables de 47 khoms.
Composants divers :
Nom
du composant | Quantité |
Fusible
500 mA - T | 5 |
Pont
de diode (4x1N4007) | 3 |
Résistance
CTN (IN RUSH) 60 Ohm EPCOS B57237S0600M
| 1 |
Self
de 2,5 spires | 1 |
Self
Schaffner (RN114-4/02) | 1 |
Résistance
VDR 275 V | 1 |
Résistance
CTN B57234-5600-M | 1 |
Vumètre
100 µA | 1 |
Connecteurs :
- 31 connecteurs GKDS.
- 2
prises CINCH entrée audio.
Touches :
- 4 touches KSA ou 4 touches D6
Au choix de l'utilisateur, l'implantation est prévue pour les deux types de touches.
Fichier
PDF de l'ampli. 70 W comprenant :
-le circuit imprimé,
-le plan d'implantation,
-le schéma électrique,
-la fiche caractéristique du transformateur de sortie,
-la fiche caractéristique du transformateur d'alimentation.
Fichier GERBER et fichier Perçage
Ce site est non commercial.
Nous ne vendons pas de matériel.
Les transformateurs, ainsi que le circuit
imprimé sont disponibles chez :
Michel
RENARD
Chemin de Faudouas
31700
CORNEBARRIEU
Tél : 05 62 13 71 06
Mail
: tsfrenard@waika9.com
Michel Renard peut également vous préparer des semi kits avec des composants un peu spéciaux comme les connecteurs...Voyez cela avec lui.
Amusez-vous bien.