[Aiken Theory] Push Pull et Single ended

Les musiciens curieux se demandent souvent ce que signifient les termes barbares de « push-pull » ou « single ended » sur les fiches descriptives de leurs amplificateurs. Si on tend l’oreille, on entend un peu tout et n’importe quoi concernant ces qualificatifs. Une démystification s’impose…

L’étage de sortie des amplificateurs

Les deux principaux types d’étages de sorties d’amplificateurs de guitares sont le push-pull (littéralement « pousse-tire ») et le single ended (littéralement « terminaison unique »). Ces termes font référence à la topologie de l’étage de sortie, c’est à dire la façon dont les composants de l’étage de sortie sont connectés entre eux. Les principales différences entre ces deux topologies sont les connexions des lampes au transformateur de sortie et le type de transformateur utilisé.

Que signifie « push-pull » ?

Dans un amplificateur push-pull, l’alimentation est connectée au point-milieu du primaire du transformateur et une lampe est connectée à chaque extrémité du primaire. Cela permet aux lampes de transmettre le signal d’entrée alternatif en cycles alternés. Un étage push-pull peut etre biasé en classe A, où le signal traverse toutes les lampes sur la phase complete (mais en direction opposée), ou en classe AB, où le signal traverse les lampes en alternance mais sur moins que la phase complete, ou en classe B, où le signal traverse chaque lampe sur seulement la moitié de la phase. La plupart des circuits sont polarisés en classe AB pour une efficacité et une puissance de sortie maximale avec un minimum de distortion de corssover (mais pas nécessairement le meilleur son – NDLR : pas nécessairement moins bon non plus).

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Un étage de sortie push-pull nécessite au moins deux lampes pour fonctionner, mais il peut y en avoir plus connectées en parallèles de chaque coté, pour donner un ampli avec quatre, six ou même huit lampes dans le cas d’amplificateurs de puissance élevée. On nomme cela le fonctionnement en push-pull parallèle. Un autre avantage des circuits push-pull est le fait qu’il y a peu ou pas du tout de courant continu dans le transformateur de sortie si les lampes sont appairées et l’étage de sortie équilibré, dans la mesure où le courant traverse les lampes en sens opposé, ce qui permet l’emploi d’un petit transformateur avec un petit noyau de fer (en d’autres termes : un transformateur peu cher). De la même façon, les harmoniques et autres distorsions générées dans l’étage de sortie s’annulent entre elles (en d’autres termes : un avantage pour les amateurs de hi-fi, probablement moins avantageux pour les guitaristes !). De plus, les bruits inhérents à l’alimentation sont annulés, ce qui permet aux ingénieurs d’appliquer moins de filtrage au niveau de l’alimentation. Cette topologie écrête généralement le signal de manière symétrique, ce qui donne plus de distorsion harmonique impaire.

Un inconvénient possible de la classe AB et de la classe B est le fait que le courant continu d’alimentation varie dans de grandes proportions entre un signal nul et un signal complet, ce qui oblige à recourir à des filtrages importants pour éviter le « sag » (NDLR : surcharge de l’alimentation qui engendre un affaissement du courant fourni), sauf si c’est un effet recherché, ce qui est parfois le cas en amplification guitare, en fonction du style de jeu.

Que signifie « single-ended » ?

Un étage de sortie single-ended fonctionne toujours en classe A. Le primaire du transformateur de sortie n’a pas de point milieu, il n’a que deux connexions. L’une d’elles est reliée à l’alimentation, l’autre à la plaque (NDLR : l’anode) de la lampe de puissance. Les lampes peuvent également être parallélisée pour plus de puissance, comme dans un étage push-pull. C’est ce que l’on appelle single-ended parallèle.

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La topologie single-ended est celle qui est utilisée sur l’étage de sortie du vénérable Fender Champ et d’innombrables vieilles radios et télévisions. Elle revient à la mode dans le domaine de la hi-fi audiophile sous la forme d’étages single-ended à triode, qui est supposé être le summum en matière de reproduction sonore hi-fi. Elle est aussi inefficace au niveau du rendement qu’elle sonne bien, ce qui met en concurrence des étages à très faible puissance avec des étages push-pull. Un autre problème avec ce type d’étage de sortie est le fait que le transformateur de sortie doit supporter un courant continu permanent. Cela implique des transformateurs plus gros et plus chers, pour éviter la saturation du noyau dû à ce courant continu.

Les inconvénients du single-ended sont : pas d’annulation du bruit d’alimentation ce qui obliger à filtrer fortement l’alimentation pour garder un niveau de bruit acceptable, pas d’annulation d’harmoniques (un gros avantages pour les guitaristes!), et généralement une limitation asymétriques aux surcharges ce qui amplifie les harmoniques paires (qui sont plus agréables à l’oreille que les harmoniques impaires). Ces inconvénients donnent aux étages single-ended un son unique comparé aux étages push-pull. Lequel est le meilleur ? Il ne s’agit là que d’une affaire de goûts. Certains guitaristes préfèrent le single-ended, d’autres le push-pull.

Copyright © 1999, 2000, Randall Aiken. Ne peut pas être reproduit sous aucune forme sans approbation écrite de Mr Aiken.

Revised 01/31/00

Merci à terb_ pour la traduction.

Article original

http://www.aikenamps.com/SingleEnded.htm

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