Chapitre quatrième
(Suite) L'amplificateur.
Single Ended KT90 (KT88, 6550, 7591A).
11-20 W par canal
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Le coffret.
Premier essai musique.
Le schéma
Je me suis inspiré d'un schéma de Jean HIRAGA. Ci-dessous
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Mais j'ai opté pour une polarisation fixe (fixed bias).
Pour le tout en courant continu y compris chauffage de tous les filaments.
Et je n'utiliserai pas de redressement par valve à vide (excellent mais coûteux et plus compliqué).
J'utiliserai une tension moins forte qui me permettra d'utiliser des condensateurs chimiques pour 400 volts (récupérés).
Note : Plus tard je reverrai cette question cf : Travaux supplémentaires.
Et j'ai réduit la contre réaction à presque rien (environ 2%). Ce n'est pas la peine de mettre trop de contre réaction : Celle-ci linéarise les signaux mais fait perdre de la dynamique par amortissement de l'amplitude. La mode dans les amplis à tubes va vers l'absence de contre réaction. Sans contre réaction cet ampli doit fonctionner correctement à l'oreille. Pour augmenter la contre réaction il suffit de diminuer la valeur de la résistance de 10K à 5K par exemple. La contre réaction c'est subjectif...
Donc voici mon schéma (ci-dessous) :
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RAPPEL : Faites Attention avec la haute tension !
Par principe pendant toutes les manipulations qui ne concernent pas la haute tension j'enlève le fusible de celle-ci.
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VIGILANCE. C'est très dangereux. Et ça fait très mal. OUI ! |
SRPP
Le driver est un SRPP (Shunted Regulated Push-Pull)
Schéma de principe.
Le SRPP (Shunted Regulated Push-Pull) est un circuit qui est très populaire de nos jours. Les avantages principaux d'un SRPP sont une forte amplification, une sortie en basse impedance et une haute linéarité.
Un auteur nommé Jean-Luc expose
dans "L'émotion SRPP"
http://jmraudio.free.fr/diy/srpp/jean-luc_d.html
citation de Jean-Luc :
Alors pour en
revenir au sujet qui nous occupe " le srpp" c'est sans
aucun doute l'un des principes le plus intéressant.
Large bande passante, grande dynamique, faible
impédance de sortie et surtout pas de contre réaction
avec un taux de distorsion extrèmement faible. De plus,
pour le saturer, faut se lever tôt, en résumé : que des
qualités.
Pour ceux qui aiment les formules et les maths : (Ce n'est pas moi)
Un site (désolé c'est en patois Anglais)...
C'est le site de Marc Heijligers
members.chello.nl/~m.heijligers/DAChtml/Analogue/Amplification.html (Désolé mais j'ai supprimé ce lien car ma protection "Malwarebytes" classe cette adresse comme dangereuse ??? )
Extrait de page valant citation :
First an operating point (
Vpc and
Ic )
Dimensioning an SRPP is similar to dimensioning an anode follower. First an operation point is chosen, which gives us Vpc , Ip and Vgc . From this we can derive Rp and Rc (= - Vgc / Ic ). The power supply voltage equals 2 . Vpc + 2 . - Vgc . If we would take an ECC88 in the same conditions as in the anode follower example ( Vpc = 90 Volt, Ic = 6mA), we would get Rp = Rc = 333 Ω , and Vbb = 184 V.
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The formulas for the amplification and output impedance are [Vall48]:
Without a cathode capacitor we would get Av = 5.6 and Z = 1k9. Without cathode capacitor we would get Av = 24.9 and Z = 845 Ω .
In Table 1 an overview of values can be found for a SRPP with different kind of tubes.
Les condensateurs
Pour la haute tension le condensateur electrolytique dit "tête de filtre" c'est à dire le premier qui encaisse la tension redressée est un 220uF 450 volts acheté chez Radiospares. Les autres condos sont de la récupération, ce sont des 100 ou 200 uF 400 volts provenant d'alim. à découpage d'ordinateurs ou de moniteurs vidéo.
Les condos plastique soumis à la haute tension sont des 630 volts au moins.
Les condos soumis à la tension de polarisation sont des 250 volts.
Les condos plastiques soumis à des basses tensions sont des 63 volts.
Les condos electrolytiques découplant les cathodes des ECC83 sont des 25 ou 35 volts (récup.).
Les tubes
Préamplificateurs = ECC83 = 12AX7
Pendant les essais j'utilise une paire de Sovtek neuves, mais je changerai pour la marque JJ
.
ECC83 / 12AX7
Différences entre tubes ECC82(12AU7) & ECC83(12AX7) :
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Tension anodique maximum |
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Tension grille négative |
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Courant de repos plaque |
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Courant plaque maximum |
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Facteur de gain |
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Résistance interne |
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Pente S |
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Puissance de sortie plaque |
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L'ECC 82, fonctionne très bien si vous la plantez dans le SRPP mais elle n'amplifie que 17 fois, en revanche elle fournit un signal de sortie de 2,75 W. Donc dans notre ampli avec une ECC82 il faudrait un étage supplémentaire d'amplification en tension.
L'ECC 83, par contre amplifie 100 fois, mais en simple étage ne fournit qu'un signal de sortie de 1 W. Elle est plutôt indiqué pour préamplifier des signaux faibles. En simple étage elle peut aussi être utilisé pour piloter des pentodes finales, pour peu que ces dernières ne demandent pas une grille supérieure à 1 W. Avec un SRPP nous contournons ce problème et le tour est joué.
Puissance = KT90, (KT88, 6550).
Pendant les essais j'utilise une paire de KT88 de marque HALTRON qui servaient dans un autre ampli.
Je viens de recevoir une paire de KT90 neuves de marque Electro Harmonix.
Je les ai commandé chez audiotriodes
http://www.audiotriodes.com/
Les sockets sont de la récupération, ils sont en stéatite (porcelaine) pour les tubes de puissance. Si vous n'en avez pas pensez à les commander avec les tubes.
KT88
KT90
KT90
Les transfos de sortie.
Ils furent commandés chez ELECTRA SUD OUEST (ex Magnetic), prix unitaire 106 euros et port 19 euros, délai de fabrication 6-8 jours.
Je les ai commandé avec "calotte" chromée" pour l'esthétique.
Pour faire le trou et le perçage du transformateur sur la platine je confectionne préalablement un patron (Anglais="patron" ou "pattern") en carton.
Le câblage.
J'utilise du fil rigide, calibre 1,5, d'électricité générale. Ce fil a une faible résistance, il n'est pas cher, il se conforme bien aux courbes qu'on lui impose. Chaque fonction a sa couleur et on trouve bien des couleurs : rouge, noir, blanc, jaune, violet, bleu, orange, c'est suffisant.
Je câble d'abord les tubes de puissance et ensuite je les teste puis j'utilise du circuit imprimé gravé à l'Anglaise pour les préamplifocatrices.
câblage en cours.
câblage détail.
Les résistances :
Les plus petites sont des demi watt (à 0,5 watt) donc plus grosses que celle utilisées en électronique traditionnelle.
Premier tests :
Ici je teste le débit d'un tube de puissance, à travers la résistance anodique de 1 ohm, spécialement prévue à cet effet.
Et j'ajuste la polarisation en conséquence.
Sur le voltmètre j'ai 0,97V = 97 mA.
La polarisation de ce tube sera de -26 volts.
Pour l'autre tube ce sera -24 volts...
Chaque tube a ses caractéristiques de transfert et doit être ajusté au moins 6 fois pour obtenir un résultat précis. (Le réglage d'un tube influe sur l'autre car la haute tension varie selon le débit).
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Préamplification SRPP :
Chaque étage de SRPP est monté sur un circuit imprimé, gravé à l'Anglaise (à la fraise boule). Les cosse des sockets Noval sont soudés directement sur le circuit imprimé.
Cliquer pour agrandir
Il n'y a pas de réglage, ça marche du premier coup.
Il faut une ECC83=12AX7 gain = 100 car avec ECC82 l'amplification est insuffisante.
Les câbles allant des entrées au potentiomètre et au SRPP sont blindés.
Le potentiomètre double logarythmique peut avoir une valeur allant de 47 K à 500K. Il est protégé par une plaque de blindage (voir photo).
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Il ne faut pas confondre
*- Fidélité Qui est une notion objective scientifique qui se vérifie à l'oscilloscope et au distorsiomètre. *- Musicalité Qui est une notion subjective qui se mesure avec votre oreille personnelle : ça plait ou ça ne plait pas. *-Puissance Qui est l'amplitude possible du son fourni par un amplificateur. Ce n'est pas parce que ça "gueule" que c'est bon ! |
Essais (=tests)
Les tensions étant vérifiées il faut faire des essais.
L'ampli non terminé.
Fidélité et puissance :
Un générateur BF et un oscilloscope sont nécessaires.
Oscillo et générateur "maison".
L'oscilloscope s'achète (d'occasion) et le générateur BF est fabriqué "maison" en utilisant 2 circuits intégrés existants qui permettent de confectionner assez simplement un appareil bien suffisant.
Les baffles sont remplacées par deux résistances de charge de 8 ohms supportant 20 watts.
Charges 8 ohms pour les tests.
On injecte un signal triangulaire, à 1000Hz de 1 volt à l'entrée et on constate le résultat à la sortie.
Le résultat à 1000 Hz.
Nous constatons que l'ampli peut délivrer jusqu'à 22 volts dans 8 ohms sans écrêter le signal.
L'intensité est 22/8 = 2,75A. la puissance dissipée est 22/1.4142 = 15,5 volts x 2,75 = 42 watts en énergie délivrée s'il s'agissait d'un signal sinusoïdal. Pour le surplus je n'ai jamais rien compris aux formules des puissances sonores RMS, décibels, etc... Donc au pifomètre supposons que cet ampli fasse 15-17 watts RMS comme prévu pour le tube de puissance KT90 bien nourri en énergie par une bonne alimentation et tout va bien.
Ensuite on essaie diverses fréquences : 50Hz, 100Hz, 5000Hz, 10.000 Hz, 15000 Hz, 20.000 Hz.
L'amplitude doit rester constante et le signal correcte, sinon votre ampli est mauvais et il faudrait introduire des correctifs par le circuit de contre réaction, mais c'est un remède de charlatan. Quelque chose n'est pas bon dans votre construction. Trouvez le maillon de la chaîne défectueux et remplacez le (souvent alimentation insuffisante, mauvais condensateurs, etc...). Ou encore laissez cet ampli au grenier ou pour sonoriser un vestiaire ou un WC.
Vers 19.000-20.000 Hz il est normal que le signal commence à perdre de l'amplitude. Il est aussi normal que vers ces fréquences le sommet des dents de scie s'arrondisse un peu.
Musicalité :
D'abord, potentiomètre à fond, avant d'écouter la musique, même en collant l'oreille contre les baffles on ne doit entendre ni souffle, ni ronflette quelconque genre 50Hz ou 100 Hz, le silence doit être absolu. Sinon cet ampli est mauvais.
Maintenant nous greffons un lecteur de Compact Disc sur les entrées. Nous plaçons des baffles de très bonne qualité et nous écoutons nos morceaux préférés avec des CD de qualité DDD achetés ou copiés sur des sources non destructives (pas de MP3, ou de WMA, il faut du digital natif et de préférence des enregistrements "DDD". Je teste toujours de la musique classique et des chanteurs. Il faut qu'il y ait de bonnes basses.
1° constatation : Un silence impressionnant.
Ensuite nous devons constater une dynamique franchement étonnante et un réalisme époustouflant. Il faut pouvoir se dire "C'est comme si on y était" ou "C'est comme si le chanteur était là dans les baffles".
2° constatation : dynamique élevée et réalisme du son.
3° constatation : C'est réussi, nous sommes heureux.
Troisième étape : finitions et esthétiques.
Maintenant il faudra garnir l'extérieur pour avoir une esthétique de bon goût. Je déconseille les amplis qui ressemblent à des "usines à gaz". Autant s'imaginer dans une Ferrari sans sa belle carrosserie certains la prendrait pour un dragster.
L'ampli fini. La cage de protection des tubes a été
confectionnée avec une tôle forte perforée de grands
trous carrés. Je l'ai pliée (à froid) puis j'ai brasé
la face avant rapportée. J'ai également brasé 2
oreilles de fixation sur la platine.
Penser à la maintenance
Maintenance :
L'ampli peut être posé à l'envers.
Une grille en tôle perforée, reliée électriquement à la masse du châssis peut être enlevée et dégage des trappes d'accès pour une maintenance facile.
L'ampli peut être posé sur le côté, ce qui permet des interventions faciles par les trappes du dessous.
Tout doit être démontable et accessible.
Pensez y !
Vue Arrière.
Vue du côté droit.
Conclusion :
Cet ampli répond à ce que j'attendais : silence , dynamique, musicalité, réalisme.
J'avais essayé les coûteuses 300b (chauffés en alternatif) elles ne valent pas les KT88 et surtout les KT90 d'Electro Harmonix (c'est subjectif, quand même, mais c'est mon opinion).
Cette opinion est confortée par celle de mon épouse qui me dit que le son est, pour elle, meilleur que celui des 300b (plus de précision, de netteté). En fait cela doit être plus de "brillance" donc un son plus "à effet tube".
La puissance est plus confortable qu'avec des 300b, elle influe sur la dynamique (sauf à doubler les 300b, en parallèle, mais nous changeons de catégorie et majorons le prix en conséquence).
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En fait! Ce n'est pas le même son que les 300b. Et ce n'est pas parce que je préfère celles-ci que les 300b ne sont pas bonnes. C'est une question de goût auditif et de style de distorsion, donc de "musicalité subjective". Une question d'oreille et personne n'a la même... |
Donc je suis satisfait. Essayez ! Si vous respectez toutes les contraintes nécessaires vous ne serez jamais déçus et peut-être, vous aussi, satisfaits.
Pour obtenir un meilleur résultat il faudrait utiliser une redresseuse à vide. Car en collant mon oreille contre les enceintes je perçois les pics de commutation à 100 Hz. C'est très léger et à 1 mètre cela ne s'entend plus. La valve à vide résout ce problème. Mais le montage devient plus coûteux : tensions plus élevées donc condensateurs différents et transfo avec double enroulement HT.
Les tubes !
Les tubes.
KT 90 (EH)
Le tube KT90 serait un dérivé de EL509 (rumeur) rien n'est moins certain. Il est un peu plus puissant qu'une KT88 mais il requiert une alimentation très généreuse surdimensionnée. Dans ces conditions il serait, selon les discussions dans les forums, supérieur à la KT88. 2 fabricants existent : EI et EH. EH (Electro Harmonix) serait supérieur à EI qui manque de nervosité. Le son du tube KT90 est franc, bien défini, avec moins de rondeur que KT88 (toujours selon les blablas des forums). Un seul conseil : Essayez le et jugez par vous même.
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Comparaison avec le kit N°2 d'Audionote :
Au prix de 1500 euros
Alimentation :
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Audionote utilise un redressement par valve (C'est meilleur et plus coûteux) ainsi que des tension plus élevées (C'est meilleur et plus coûteux).
En revanche pas de courant continu pour les filaments et une polarisation automatique pour les tubes finaux. C'est moins bon en ce qui concerne les ronflements possibles dûs aux filaments et cela se discute pour la polarisation.
Le filtrage de la haute tension sur les préamplificatrices est plus soigné que dans mon montage (C'est mieux).
L'amplificateur :
Audionote ajoute un pré-étage supplémentaire avant le SRPP (C'est mieux).
En revanche le transfo de sortie est à simple enroulement sans prise écran (C'est moins bon).
La contre réaction est assez importante (Cela se discute).
Ces considérations mineures n'enlèvent rien à la qualité Audionote, qui ne se discute pas. Et ce kit N° 2 est bien un beau kit sérieux, que je n'oserais pas critiquer ou déconseiller. Je ne doute pas un instant du bon résultat de cet ensemble.
Autres comparaisons :
Elles sont "pifométriques" puisque le schéma est inconnu.
"EXPERIENCE" (Allemagne) alimente tout en courant continu, comme moi, n'utilise pas de valve à vide, comme moi, et sort à 2000 euros comprenant un beau châssis.
"SUN AUDIO" (Japon) sort à seulement 732 euros avec un redressement par valve à vide.
"Aqua Blue" (Belgique) sort à 699 euros. Mais il utilise des EL34 et non pas des KT88.
Phrase finale :
Sauf si vous êtes des habitués de ces montages, ou aidés de très près par un habitué de ces réalisations, je ne puis que vous suggérer de construire avec des KITs.
Travaux supplémentaires :
Août 2007
Relookage et finitions, montée en puissance.
Puisque cet ampli fonctionne si bien, je décide de le "relooker" en le dotant de transformateurs et self de filtrage fabriqués sur mesure et correspondant exactement à ses caractéristiques et à son style. Je vais donc dépenser de l'argent pour obtenir un ensemble parfaitement cohérent.
J'élimine donc l'énorme transformateur d'alimentation provenant d'un vieil oscillo à tubes.
Je récupère la grosse self de filtrage Milleroux pour des montages ultérieurs.
Et en conséquence, pour remplacer, je commande chez ELECTRA SUD OUEST :
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Article N° 1 un transformateur d’alimentation en circuit EI, avec calotte chromée, primaire standard 230VAC, délivrant les tensions et courants suivants au secondaire : 300 volts 0,5 A (pour la haute tension) 60 volts 0,2 A (pour la polarisation) 10 volts 5 A (pour faire le 6,3 volts, continu, des tubes de puissance) 15 volts 2 A (pour faire le 12,6 volts, continu, des tubes préamplificateurs) prix TTC 96 euros |
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Article N° 2 Une self de filtrage, pour courant redressé, de 10 Henrys pour courant de 0,3A avec calotte chromée. Prix TTC 53 euros |
Le port me coûtera 17 euros et le délai de fabrication sera de 8 jours.
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Je change aussi certains chimiques supportant 400 volts par des neufs supportant 450 volts (commandés chez Conrad).
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Et voici le résultat :
L'ensemble fait plus "professionnel" et le style est plus homogène.
Le fonctionnement est le même, mais comme j'ai doppé la haute tension la puissance sera supérieure.
En effet les 300 volts redressés donnent maintenant en charge 365 volts.
Je règle la polarisation à -30 volts pour caler le débit des tubes à 90 mA.
Leur dissipation sera de 32 watts anode et 4 watts écran (Ce qui est dans la norme acceptable).
Une panne mineure :
Un jour plus de son ???? Donc en panne. Plus de haute tension.
J'avais mis un fusible T (retardé) de 0,5 ampère sur la sortie alternative 300 volts. Il a claqué.
Je mesure la pointe de courant à l'allumage. Elle est de 0,8 ampère. En effet à l'allumage les condensateurs de filtrage 220uF 500 volts puis self puis 220uF 450 volts, puis 220uF dans l'ampli sont vides. Cela crée pendant un temps court un fort appel de courant (comme un court circuit, modéré par une résistance de 10 ohms). Donc je remplace le fusible T 0,5 ampère par un fusible T de 0,8 ampère. Ensuite en croisière la comsommation est de 0,23 ampère (223 mA).
Une autre panne :
En Février 2009, panne d'alimentation filaments des tubes de puissance ???? Je cherche...
Le porte-fusible, qui controle le module 6,3V, comportait un contact insuffisant par serrage trop faible des étriers qui tiennent le fusible, il avait chauffé. Je le remplace et tout rentre dans l'ordre.
porte-fusible H.S.
Janvier 2023 autre panne
L'appareil devient muet ???
Je vois que les 2 tubes de puissance n'ont pas de chauffage (pas de lueur rouge des filaments).
Le redresseur de la basse tension 10V alternatifs qui alimente le régulateur pour le 6,3 volts des filaments est défectueux.
Je le remplace et tout rentre dans l'ordre.
Que reste t'il à faire ?
Les flancs noirs avec les têtes de vis pourraient être recouverts d'une parure (enjoliveur) en bois ou en métal.
Il manque une marque de fabricant (la mienne évidemment ! Petit orgueil personnel).
FIN END MAJ janvier 2023