[Ampli] Ampli deux canaux EF 86 2*ECC83 2*EL84 (Terminé)

[Burtie]

Voilà, c'est mon tour de présenter mon projet. Je me lance pour la première fois dans l'amplification guitare à tubes après une certaine expérience en HiFi du même métal. Voici le cahier des charges :

-Trois sons de base : Clair, Crunch et Saturé répartis sur deux canaux avec correction de tonalité sur les deux.

-Une puissance d'une quinzaine de watts, avec HP 12"

Chapitre premier : le préampli

Il s'agit d'un préampli "deux canaux et demi" c'est à dire un canal clair à base d'EF86 et un canal saturé à deux modes (crunch et saturation)

LE CANAL CLAIR (Version 1.1)



Quelques commentaires : Je suis parti d'un schéma que j'ai trouvé sur le Web : http://s1.e-monsite.com/2009/03/04/02/6 ... ur-jpg.jpg . Je l'ai dans un premier temps câblé tel quel. Le son était intéressant mas je sentais que l'on pouvait faire mieux. J'ai donc fait les modifications suivantes :


-Suppression du découplage de cathode, qui introduit une trés légère contre-réaction en courant (très faible vu le courant ridicule traversant ce tube) mais surtout permet de s'affranchir des colorations de condensateur chimique
-Augmentation de la tension d'alimentation, pour reculer les limites de saturation (Je suis allé à 250V) .
-Suppression des deux résistances d'entrée et de l'interrupteur associé pour les remplacer par une résistance unique
-Adjonction d'une stop-grille soudée directement sur le support du tube
-Modification de la boucle de contre réaction de cet étage (passage de la résistance de 560K à 1M)
-Suppression du ToneStack Fender d'origine et remplacement par un autre montage, inspiré du Vox mais avec des valeurs de composants différentes (en fait, celles du ToneStack Marshall, le tout ayant été calculé sur TSC)

Suite à une excellente idée que m'a transmise Bimole, j'ai essayé un autre schéma : (Version 2.1)



Dans ce cas, la pentode est montée en ultra-linéaire. Le résultat est excellent, le son est beaucoup plus "libre" et cette configuration a de bonnes chances d'être la définitive.

LE CANAL SATURE(Version 1.1)




Certains auront remarqué des différences : Version 1.1, certaines valeurs changées(Stop-grille passées à 68 K et autres) et surtout correction des erreurs de légende. A présent, le résultat est beaucoup plus convaincant.

Le schéma à l'air un peu bizzare (résistances de plaque des deux premières triodes, très faibles) mais tout marche bien.

Le préampli à été essayé sur un banc de maquette puis assemblé sur des réglettes. Le son me convient mais je le considère encore comme une version béta : il faudra terminer le projet, beaucoup jouer et non moins écouter et éventuellement retoucher pour le considérer comme figé. Ce qui veut dire que je suis ouvert à toutes suggestions . Maintenant, je vais commencer un peu de mécanique , calculer une bonne alim qui va bien et surtout, mettre en chantier l'ampli de puissance :push-pull de EL84 ... avec un petit truc en plus : un inverseur de phase pour minimiser les larsens (je joue sur demi-caisse).

Actualités du 28 Juin 2009 : Le châssis est terminé ! Je l'ai essayé sur un petit HP large bande Monacor (le SP80X, qui a en plus connu 10 ans de maturation en cave ). Bon, ça marche et c'est prometteur mais il faut attendre le HP définitif pour pouvoir vraiment se prononcer et éventuellement tweaker un peu la bête. Bonne surprise : j'ai été épargné des méga ronflettes, bugs divers et variés et autre accrochages ,le montage est sain. Il reste une petite ronflette encore sur le canal saturé (mode disto) mais il me reste encore un truc à tenter : polariser les filaments à une trentaine de volts. A venir : les photos du châssis terminé. et plus tard, avec le HP définitif, quelques petits samples.

Actualités du 21 Juillet 2009: On peut considérer que c'est terminé. J'ai fini le caisson et posé tolex et grillcloth. Franchement, je pensais que ce serait beaucoup plus dur ! J'ai utilisé, contrairement à ce que l'on voit partout, de la colle blanche vinylique à bois prise rapide et j'ai obtenu d'excellents résultats (enfin, pour moi avec mes deux mains gauches ). Le HP choisi a été finalement un Eminence Guitar Legend AlNiCo 12 pouces, à titre provisoire en attendant d'autres essais. Cela dit, les résultats sont déjà très bon. Je mettrai quelques samples .

Chapitre 2 : l'ampli de puissance

Comme dit en introduction, ce sera un ampli basé sur un Push de EL84, fortement inspiré (pour le pas dire carrément pompé !) sur le Vox AC15. Toutefois, j'y apporterai mon petit grain de sel et il est possible (et même très probable) que des modifications importantes soient apportées pendant la mise au point mais j'ai besoin d'une base de départ.



La tension d'alimentation de cette partie se fera sous 300 V

IMPORTANT : C'est le schéma que je vais suivre. Si vous trouvez une grosse boulette, merci de prévenir ! (édition du 17/6/09 : une boulette que je viens de voir : +HT commun aux deux étages (driver et puissance) ce qui entraînera un magnifique couplage par l'alimentation et donc une non moins magnifique réaction ! Remède : une résistance de 1,2K avant les 100K d'anode du driver, découplée par un petit chimique. A considérer plus comme un filtre passe-bas que comme une cellule chutrice-découplage)


Chapitre 3: l'alimentation



Une alimentation à redressement à vide (rectifieuse 5U4G) sans self mais avec plusieurs cellules RC, résistance en tête pour protéger la redresseuse des pointes de courant à l'allumage. Le point milieu filament est pour l'instant à la masse mais il est possible, en cas de hum tenace, qu'il soit référencé à une trentaine de V (n'oublions pas que la dernière triode du canal saturé a sa cathode à environ 100V)

ANNEXES : LES PHOTOS

Le Banc d'essai. Rassurez-vous, je m'y retrouve. Attention les doigts !


Gros plan sur les tubes dépourvus de leurs blindages.


L'alimentation du banc d'essai. J'ai du prendre un deuxième transfo pour alimenter les filaments


Le châssis en place dans le caisson


La face avant n'est pas encore installée. Une fenêtre sera découpée dans la petite plaque à l'arrière et il y aura une grille (aération, protection des tubes et de l'utilisateur)


Vue du châssis hors du caisson. Dans les blindages, les tubes de préamplification :EF 86 EH et deux ECC83 EI de récupération (pour l'instant)


Vue arrière du châssis. De Gauche à Droite : 5U4G JJ, premier condensateur de filtrage (2*32 microfarads JJ), les tubes de puissance (EL84 JJ), en léger retrait le tube driver (ECC83 EI) et le transfo de sortie (Hammond)


Vue générale sur le câblage


Le canal saturé. Tonestack type Fender


Réglettes du canal clair: étage EF86 ultralinéaire et tonestack type Vox


La réglette de l'ampli de puissance. Condensateurs Xicon et Sprague (MKP), résistances PR02 couche métal


Vues Recto et Verso de la bête


Et non ! ce n'est pas une TSF mais bien un ampli guitare !


Un gros plan sur la gamelle : Eminence GuitarLegend AlNiCo

J'ai bien compris également les usages du forum : je rééditerai ce post pour rajouter les évolutions

[bimole]

Je profite qu'on parle de pentode de signal pour poser une petite question:
As-tu essayé (ou d'autres) de faire un réglage "glissant" sur la grille écran entre penthode pure (tension Vg2 fixe) et triode pure (Vg2 = Va) en réinjectant plus ou moins de signal sur cette grille écran?

Ca permettrait, entre autre, d'utiliser la pentode en ultra-linéaire et d'avoir des caractéristiques sonores différentes surement...

[Burtie]

Cette idée est excellente mais si je réinjecte une partie du signal sur l'écran (une sorte de contre-réaction), il faudra le prendre quelque-part. Je peux bien sûr le prendre sur la plaque, en mettant une résistance entre G2 et plaque mais ceci reviendrait à faire un montage pseudo triode. Il faudrait en fait charger la EF86 par un transfo spécial (type inter-étage) en un montage un peu comme ça :



Le problème sera de se procurer le transfo (peut être chez Lundhal ...)

Cela dit, c'est une excellente idée mais que j'exploiterai sur un montage futur (sur un petit préampli expérimental par exemple). Je dois de toutes façons reprendre mon schéma (le canal saturé) car, en essayant sur divers amplis de puissance, je me suis rendu compte de deux problèmes :

- des aigus "papier de verre" sur les forts taux de distorsions (je pense que les stop-grille sont beaucoup trop faible)
-Une distorsion "tout juste" en crunch (il faut mettre le gain à fond. La résistance de plaque de la première triode est trop faible, je vais tenter de la remonter à 47k-62k)

Cela dit, un grand merci de t'intéresser à mon projet. Je suis également ravi de voir que la technologie des tubes n'est pas morte et qu'il est encore possible, même 50 ans après, même dans un domaine passant pour très conservateur, d'innover. Une pentode de tension chargée en ultra-linéaire, je crois que cela n'a encore jammais été fait.

Attention : si la proposition que je fais est totalement farfelue, merci de le dire pour éviter des déconvenues.

[bimole]

Helas ce montage éxiste bel et bien et je n'ai rien inventé malheureusement pour moi!

Il n'est pas nécéssaire de passer par un transformateur d'isolation.
En fait un montage possible consiste à fractionner la résistance de charge d'anode en 2 résistances, ainsi au point milieu, on va retrouver une partie de la variation de tension totale de plaque.
Entre ce point milieu et G2, on connencte une résistance avec la valeur qui va bien pour régler la tension de repos de G2 que l'on découple avec une capacité de forte valeur (100nF) pour que la variation de signal soit appliquée sur G2.

Je n'ai jamais essayé mais visiblement ça éxiste!

[Burtie]

Donc, si je comprends bien, tu verrais un truc comme ça :



Ceci à l'air simple. Tellement que, vu que je dois passer encore un WE sur le préampli, pour régler les problèmes du canal saturé, j'ai bien envie de faire l'essai, en volant, sur plaque LabDec. J'ai encore assez de composants passifs. J'expérimente ce WE et j'en reparle après

Autre petite remarque : j'ai un doute quant à l'utilité du condensateur de découplage d'écran : Si on clampe le potentiel de l'écran, on se retrouvera alors en configuration pentode ordinaire. Un intérêt serait alors un condensateur de faible valeur, pour retirer les aigus de ce que je considère comme une boucle de contre-réaction, et par conséquent les amplifier davantage (car non contre réactionné). Ce qui, avec un switch, ferait un "Bright" (envisageable, mon canal EF86 étant réservé aux sons clairs).

Autre possibilité, mettre un condensateur en parallèle de la résistance d'écran. Ce condensateur aurait en fait l'effet inverse : il renforcerait les aigus dans la contre-réaction et donc les atténuerait dans le résultat final (utile pour mater des aigus trop criards)

Et encore plus, soyons fou ! un switch à point milieu qui relierait soit le condensateur au point commun des résistances de 100 k (position FAT), soit à la masse (position BRIGHT) avec la position neutre sans correction

Voilà de belles pistes expérimentales !

[bimole]

Autre possibilité, mettre un condensateur en parallèle de la résistance d'écran.

C'est ce que j'entendais par découpler la résistance!

A essayer...

[Burtie]

Maintenant, le plus amusant : les calculs !

Dans le cas du condensateur entre écran et masse, on se retrouve avec un filtre RC passe bas standard. La formule est connue : Fc=1/2*pi*r*c. Sauf qu'ici, le raisonnement est inversé car c'est une contre-réaction : on coupe les aigus, donc on ne les contre-réactionne pas donc on les booste dans le final (le montage ultra-linéaire étant une forme de contre réaction)

Dans l'autre cas, c'est plus compliqué. On peut se retrouver dans le cas d'un passe-haut, on connait le C mais pas le R (ce serait la résistance écran-cathode, non fixe , comme si ce n'était pas déja assez compliqué !) et en plus il y a la résistance d'écran qui vient tout compliquer. J'ai essayé d'exprimer l'impédance résultante du condensateur et de la résistance d'écran, j'arrive à un truc déjà bien velu alors j'ose à peine imaginer ce que cela donnerait en combinant tout ça à une improbable résistance d'écran interne au tube... En bref je sens que tout ça va se terminer "à l'oreille" !

édition le même jour à 17h17

En fait, je pense que je me prends la tête pour rien : il suffit de mettre un condensateur assez gros (une sorte de "passe tout") pour que TOUT LE SIGNAL présent au noeud des 2 résistances de 100K parte dans l'écran, pour se rapprocher du fonctionnement ultralinéaire par transfo dans les étages de puissance. Dans le cas qui nous occupe, la résistance de 560K ne devrait servir qu'à LA POLARISATION de l'écran. Sans condensateur, elle aurait tendance à atténuer le signal que l'on veut renvoyer et donc à se rapprocher du fonctionnement pentode. Elle est pourtant indispensable pour limiter la tension continue présente sur G2 (j'en ai marre de dire écran...) mais elle atténue AUSSI le signal, d'ou l'intéret du condensateur pour faire passer le dit signal DANS SON INTEGRALITE.

Ais-je bien compris, ou bien suis-je encore à côté de la plaque ?

[bimole]

G2 que l'on découple avec une capacité de forte valeur (100nF) pour que la variation de signal soit appliquée sur G2

C'est tout qu'est ce que je dis!!!!!

Le condensateur en parallèle de la résistance de grille est bien un condensateur de DECOUPLAGE comme celui qu'on place en parallèle des résistances de cathode (suffisamment gros pour que le signal audiofréquence soit totalement court-circuité et n'induise pas de contre-réaction de courant via Rk).

[Burtie]

Enfin, j'ai compris ! Comme quoi mon cas n'est pas désespéré ! Cela dit, je préfère essayer de comprendre au lieu d'appliquer bêtement, je trouve que c'est beaucoup plus formateur (par exemple, j'ai enfin compris, en recherchant, le pourquoi des "stop grille" de 68K en guitare, alors qu'en HiFi on se contente de 1K)

Enfin, merci à Bimole pour sa patience envers le newbie que je suis.

J'essaye le montage ce WE et, promis, j'en reparle dès que j'ai les premiers résultats. Et si j'adopte définitivement cette formule pour mon canal clair, je modifierai le premier post en fonction.

[bimole]

(par exemple, j'ai enfin compris, en recherchant, le pourquoi des "stop grille" de 68K en guitare, alors qu'en HiFi on se contente de 1K)

Tiens ça m'intéresse l'explication!
C'est parce qu'en hifi on ne rencontre que rarement la blocking distorsion car les signaux sont calculés pour arrvier juste à Vg=0V alors qu'en guitare on arrive parfois largement au dessus avec les étages à fort gain???

[Burtie]

Avant toute chose, je souhaiterai tordre le cou à une idée reçue. On dit souvent que la HiFi est "sage" comparé à la guitare. C'EST FAUX ! Un signal musical (un vrai, pas la FM ou la variétoche Starac'ienne ultra-compressées) est un véritable festival de transitoires et on dépasse souvent, sur une cymbale ou bien une "pêche" d'orchestre symphonique ou encore une attaque franche de piano, la dynamique d'une attaque ultra-saturée de guitare ou d'une belle cocotte funky.

Une attaque suffisante pour passer en grille positive (et il y en a en HiFi !) aura pour conséquence une saturation du condensateur de liaison, qui se charge (très rapidement) par l'intermédiaire de la diode constituée par l'espace grille-cathode mais qui ne peut se décharger par là (car c'est une diode). La seule "issue de secours" sera alors la résistance de fuite de grille, qui devra en plus évacuer le courant grille (d'ou décharge lente). Cela se traduit à l'écoute par un écroulement de la dynamique et la disparition du transitoire, ce dont on ne veut, du moins en HiFi, à aucun prix.

Le seul remède à ce problème est la diminution de la résistance de fuite de grille (c'est pourquoi sur mon canal saturé, les dites résistances sont passées de 1M à 220K environ) et une attaque à basse impédance (abaissement des résistances de plaque, pour en plus renforcer les harmoniques paires au prix d'une perte de gain).

La Stop-Grille sert en fait, avec la capacité parasite du tube d'entrée, de filtre passe bas pour éliminer des harmoniques supérieures à 10 KHz (environ), engendrés par la saturation, responsables du "harsh", et qui, de toutes façons, n'ont aucun intérêt dans le résultat sonore final. En HiFi, au contraire, on cherche à préserver les aigus aux limites du spectre audible. L'intérêt de la Stop-Grille en HiFi est d'empêcher aux radiofréquences de passer et d'empêcher, sur les tubes à forte pente (ECC88), une certaine instabilité. Elle n'est cependant pas rigoureusement obligatoire en HiFi et toujours de valeur modeste (traditionnellement, 1K sur les ECC 83 et jusqu'à 3-4 K sur les pentodes de puissance et pour ainsi dire jammais sur les triodes de puissance)

[hotamp]

sur le schéma de ton tone stack canal saturé , c'est 100nf pour le graV et 47nf pour le médium ( tone stack fender ) !

[Burtie]

Oops ,erreur de petite frappe mais je te rassure, j'ai mis les bonnes valeurs sur mon montage. De toutes façons, le canal saturé va pas mal changer et je remettrai un autre schéma, avec la correction au sujet du ToneStack effectuée.

[bimole]

Une attaque suffisante pour passer en grille positive (et il y en a en HiFi !) aura pour conséquence une saturation du condensateur de liaison, qui se charge (très rapidement) par l'intermédiaire de la diode constituée par l'espace grille-cathode mais qui ne peut se décharger par là (car c'est une diode). La seule "issue de secours" sera alors la résistance de fuite de grille, qui devra en plus évacuer le courant grille (d'ou décharge lente).

Tiens je voyais ça autrement :

La capacité du circuit CR (passe haut) de l'étage précédent est chargée depuis la mise sous tension de l'ampli et lorsque la grille de l'étage suivant dépasse le seuil de conduction, cette même capacité se vide plus ou moins rapidement suivant la valeur de la résistance "stop-grille", car l'impédance d'entrée de cet étage devient alors très basse.

Le condensateur s'étant déchargé via la grille (et la résistance "stop-grille") de l'étage suivant, il se recharge plus ou moins lentement suivant la résistance de pied (celle du circuit CR), donc on a présence d'une tension "continue" vis-à-vis du signal audiofréquence (la constante de temps du CR est très grande devant le signal audiofréquence), puisqu'un courant circule dans cette résistance, et donc fait bouger le point de polarisation.
Cette tension étant positive (courant dans R), la tension Vgk augmente et le tube est, un instant polarisé plus chaud (moins négativement).
Ce qui sans doute altère la réponse à un transitoire ayant déclenché ce phénomène.

Une parade souvent évoqué est de diminuer cette capacité de liaison, pour réduire la constante de temps quitte à perdre un peu en basses...
En HiFi, je dirais plutôt de bien dimensionner l'ampli!

Maintenant, ne risque-t-on pas de griller la grille (!!!) avec une pointe de courant trop forte due à un signal trop intense et un résistance "stop-grille" trop faible?

[Burtie]

Ne surtout pas oublier un truc fondamental : un tube N'EST PAS un transistor ! Il est vrai qu'un transistor sera instantanément détruit par un dépassement de ses caractéristiques, mais un tube tolérera aisément un dépassement bref de ses caractéristiques. La grille est une électrode comme une autre : elle fondra si on dépasse sa possibilité de dissipation pendant trop longtemps (comme un écran). De toutes façons, la stop-grille ne sert pas à éviter le courant grille mais bien d'anti-parasite et anti-oscillation .C'est pourquoi il faut la souder directement sur le support : pour minimiser la liaison entre elle et la grille qui se comporterait comme une antenne réceptrice. De plus, en guitare, elle à une rôle de passe-bas en conjonction avec la capacité d'entrée, à multiplier avec le gain du tube (effet Miller) http://www.projetg5.com/modules.php?nam ... cle&sid=28

Le courant grille naît de par les électrons issus de la charge d'espace de cathode qui sont captés par la grille. Ceci arrive avec une grille positive (qui attirera les électrons) mais aussi (dans une moindre mesure) en grille négative (bien qu'il se mesurera alors en pico-ampères). Ce qu'il faut, c'est EMPECHER ces électrons de rester sur la grille en les drainant à la masse avec une résistance. La résistance stop-grille aura tendance à gêner ce drainage (car s'additionnant à la résistance de fuite de grille). C'est en quoi j'émets une réserve sur cet article, par ailleurs remarquablement bien fait.