[Ampli] Creer son propre ampli

[BlackSwords]

Bonjour à tous! Voilà ça fait quelques temps que je fais de l'électronique et du DIY, je conçois quelques pédales ect et j'ai donc bien envie de m'attaquer aux lampes! Je me suis dis vu que ça coûte assez cher un ampli à lampe j'ai pas trop envie d'essayer d'en reproduire un ou deux avant de faire le mien! Ça sera plus long je sais, mais je suis pas pressé. Je crois que je commence à bien comprendre le fonctionnement des triodes (les montages à Fet ça aide) mais par contre les pentodes ça reste un peu flou. Si je ne me trompe pas le principe général est le même mais cette histoire de grille 2 et tout ça m'embrouille un peu. Voilà du coup j'ai plusieurs questions à vous poser :

1)Je sais qu'il est très simple d'adapter un préampli à triode pour en faire un préampli à Fet (il faut descendre la tension à 9v par exemple et mettre un trimpot pour la résistance de drain afin de régler Vd à Vcc/2) mais est-ce que l'inverse marche aussi? Est-ce que si je prends mon montage à Fets et que j'augmente la tension et que je met un trimpot sur l'anode pour avoir Va=Vcc/2 ça marche?

2)Est-ce que quelqu'un peut m'expliquer (en gros) le fonctionnement d'une pentode ou est-ce que vous allez me rembarrer comme sur audiofanzine? (j'espère pas quand même)

3)Est-ce que vous connaissez un schéma de la partie d'un ampli de puissance (entre 50 et 100watts) qui fonctionne bien et qui peut être une bonne base à étudier?

Voilà, je crois que c'est tout pour le moment. Ah oui, je sais pas pourquoi, des fois j'ai l'impression (ou donne l'impression) d'être désagréable mais c'est pas du tout volontaire, bien au contraire! J'ai une soif de savoir et là on va dire que ma bouteille est vide J'ai déjà chercher des infos sur internet, regarder les docs sur PG5 (le droites de charges etc...) mais ya rien à faire, j'aime bien quand on m'explique simplement les choses, c'est beaucoup plus simple pour comprendre les docs après! Merci d'avance pour vos réponses!

[Burtie]

En fait, il faut déjà connaître le principe de fonctionnement d'un tube à vide. Je pars donc du principe que tu as déjà des bases.

Le principe de la pentode (ou de la tétrode) est de rajouter une grille portée à un potentiel positif stable. L'avantage, par rapport à une triode, est que ce n'est plus la plaque qui accélère les électrons mais bien cette grille supplémentaire (appelée G2 ou bien grille-écran). En conséquence, le courant traversant le tube dépendra essentiellement de la tension de grille et presque plus de la tension de plaque. Autre avantage, c'est celui de "casser" la capacité parasite grille-cathode.

Comme tu est familier des montages transistorisés, je pense que le fonctionnement de la pentode te sera plus familier, le comportement de ces tubes se rapprochant des MOSFET. D'ailleurs, si tu regarde un réseau de courbes caractéristiques de pentode (plusieurs courbes Ip(Vp) selon diverses tensions de grille), tu verra une ressemblance certaine avec le même réseau d'un transistor MOSFET.

Cela dit, si tu veux te familiariser avec les montages à tubes, il existe de nombreux ouvrages. Je peux te recommander la série d'articles de Rinaldo BASSI parus dans la revue LED et qui ont étés compilés en CD. Autrement, pour une initiation sur les bases, il y a le livre de J HIRAGA :"Initiation aux amplis à tubes".

Autrement (question 3) le schéma ultra standard d'amplification est "le Mullard" (du nom d'un ampli conçu par la filliale anglaise de Philips) http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/el34_1.htm

[BlackSwords]

Merci de ta réponse! ça m'éclaire déjà mieux! (ya pas à chier, les gens sont plus sympa sur TG et PG5 que sur AF). J'ai vu qu'il y a aussi une grille 3 (grille d'arrêt) sur une pentode. En regardant le schéma du Mullard et d'un autre ampli je me suis aperçu que sur le mullard elle est reliée à la cathode et sur l'autre elle n'est pas représentée (c'est pourtant une EL34). Sur la datasheet g3 est reliée à la cathode donc question, pourquoi? quel est son rôle? à quoi ça servirai de la relier à autre chose que la cathode? (parce que ça doit servir à quelque chose sinon ça serai relié en interne). Ensuite pour résumer le câblage d'une pentode on a : le son arrive sur g1 à travers une résistance de grille et ressort sur l'anode qui est directement reliée au transfo de sortie, g2 est reliée à un enroulement sur le transfo de sortie ou alors il faut la porter à un potentiel dans les 200-250v et la cathode est reliée à la masse via une résistance avec éventuellement un condo en // pour augmenter le gain. Est-ce que je me trompe? en tout cas encore merci!

[charpy]

reponses 2 et 3 c'est fait.

pour le point 1.
- les trimpot et la HT continue ne font pas bon ménage
- il y a des valeurs +/-standard de résistances de plaque pour que cela corresponde aux impédances de plaques qui est assez élevée (10-200k suivant les tubes) contrairement au transi qui ont une tres faible impédance. en gros pour une 12AX7 la résistance a mettre sur la plaque est entre 68k et 150k.
enfin le tube se coupe presque si la tension de plaque descend sous 50V donc la point de polar est autour de (Valim-50)/2 mais ce c'est pas du tout critique car avec une alim de 200V on passe facilement des Vcc de qq dizaines de V.
-c'est plutot au niveau de la tension de cathode (env 1-1.5V) que ca sature et que ca donne de la blocking distortion.

avec mon expérience : si tu veux un ampli a tendance son clair et grosse dynamique t'aurra aucun probleme pour arriver au résultat souhaité.

si tu veux du gras qui tache c'est un sacré boulot et il vaut mieux se faire la main en montant juste le preamp dans un chassis de prototypage car il y aurra du sport en perspective. une fois le preamp établi tu passeras a la caisse pour investir dans des transfos et des lampes de puissance.

apres 100W lampes sur un bon cab ça décoiffe, faut en avoir l'utilité car l'ampli s'exprime mieux en arrivant pres de la puissance max. autant dire que c'est ingérable en répet.
20W c'est parfois un peu juste pour les sons clairs et si t'est avec des gars enervés mais 40-60W me semble suffisant pour passer partout confortablement quitte a faire transpirer un peu les lampes de puissance de temps en temps! miam!

[Burtie]

La G3 est une grille supresseuse : son rôle est d'empêcher les électrons qui "rebondiraient" sur la plaque ou qui serait arrachés par les électrons incidents d'être capturés par la grille écran (qui est positive). Elle est donc portée au potentiel de la cathode pour repousser les électrons vers la plaque (le potentiel de référence sur un tube est la cathode). C'est le cas de la EL34

Il existe une autre façon de procéder : en mettant des électrodes en forme de "porte" qui concentreront le faisceau électronique . C'est le cas d'un autre type de tube que l'on appelle "Tétrode à faisceau dirigé" ou "Beam Tetrode". C'est le cas par exemple de la 6L6.

Il n'y a pas de différences d'un point de vue utilisation entre les deux techniques. Disons que la Beam Tétrode est plus "Américaine" et la pentode plus "Européenne"

Sur les schémas, il y a souvent des approximations : la 3° grille est souvent montrée "en l'air" (elle est implicitement connectée à la cathode et d'ailleurs, elle est souvent inaccesible, connectée en interne à la cathode). De même des tétrodes peuvent être representées comme des pentodes.

Autrement, sur le Mullard, le cas est particulier : la grille écran est connectée à une cosse du transfo de sortie. Ici c'est un montage dit "ultra linéaire" (ça vient d'un nom commercial, comme superhétérodyne). La tension de l'écran varie en fonction du signal, c'est à considérer comme une contre-réaction. Disons que sur le Mullard, on a des pentodes en sortie mais qui ne sont pas utilisées comme telle mais selon un mode particulier.

[BlackSwords]

eh bien encore merci! Je pensais essayer de faire un ampli de 50watts avec uniquement un canal clair car de toute façon pour la disto je préfère avoir des pédales.
Je sais qu'avec une paire de EL34 par exemple on peut sortir 100watts, donc si on veut 50 watts faut baisser la tension d'alim non?
D'après vous, c'est réalisable un schéma d'ampli à partir de rien ou vaut mieux que je prenne un schéma d'ampli, que je fasse des modifs sur la partie puissance et que je me fasse entièrement le préampli car je pense que c'est plus simple?
Après pour le choix des résistances d'anode dans un préamp se fait comment? on prend une valeur qui se situe dans la "plage standard" et on calcule Rk avec cette méthode? http://www.projetg5.com/modules.php?nam ... cle&sid=34 ou alors on la choisi en fonction des datasheet et en faisant des calculs plus savant?
Encore merci!

[charpy]

100w sur une paire d'el34 c'est plus qu'otimiste. limite torture de ces pauvres lampes qui vont suser tres vite avec nos application guitare ou on aime bien chatouiller la satu.

c'est possible en hifi ou il faut passer une grosse dynamique donc des cretes importantes sur des périodes assez courtes mais pour la guitare c'est "sacrificiel" pour les lampes (reste plus qu'a sacrifier la gratte a la fin du set car l'ampli est déja rincé... enfin faut un gros sponsor qui suit!)

ne te fais pas de noeud avec la résistance de plaque : tu mets 100k! ca fait vintage et le tube se démerde pour fonctionner avec

j'ai testé l'exotisme de ce coté la et entre 68k (voire 22k suivant les tubes) et 220k il n'y a pas une grosse différence. donc tu mets la traditionnelle 100k et la question est réglée

t'est bon pour de faire un MI60 : 60W de bonheur, une relative souplesse dans les tubes de préamp et de puissance pour adapter le son a tes gouts, un schema qui a fait ses preuves... ca me parait vraiment correspondre a ce que tu cherches.

si tu potasse un peux les schema de twin, MI60, JCM800 etc. tu verras qu'il y a des contances. alors "cocorico-powa"va pour le MI

[Burtie]

Après pour le choix des résistances d'anode dans un préamp se fait comment? on prend une valeur qui se situe dans la "plage standard" et on calcule Rk avec cette méthode?

Charpy t'a donné de bons conseils. 100K est ,disons, le standard en guitare ECC83. Le principe est assez simple : plus la résistance de plaque est élevée, plus on se rapproche du gain théorique du tube et plus on diminue la distorsion (typiquement 220K en HiFi). A l'inverse, si on diminue cette valeur, on diminue (un peu) le gain mais surtout on augmente la distorsion par harmoniques paires.

Autrement, je pense que tu pourrais, a relativement bon marché, te monter un "breadboard" pour faire des essais d'utilisation de tubes. Personnellement, en tant que néophyte dans l'amplification de guitare (j'ai de l'expérience en HiFi), je me suis attelé à la conception du préampli en premier. (va voir, dans la même rubrique, mon sujet sur mon projet EF86 2*ECC83 2*EL84).

Attention toutefois car un contact avec une tension à trois chiffres :

-Fait toujours très mal
-Provoque souvent des blessures et des brûlures
-Parfois tue

[bimole]

Le fait d'augmenter la résistance de plaque fait aussi chuter la dynamique toutes choses égales par ailleurs: la tension de repos Vak diminue par chute ohmique et on fini par écrêter le signal de manière asymétrique et donc apparition d'H pairs.

La règle du Vcc/2 n'est pas mauvaise: trouver la résistance qui te garantisse une excursion maximale en Vak et donc un son "propre".
Après si tu recherches un effet en particulier, les valeurs peuvent bouger.

Edit:

Le gain est surtout fixé par la triode et finalement assez peu par la résistance de charge tant qu'on reste dans les valeurs indiquées dans les datasheet.
Maintenant si tu veut tirer le max de gain de ton tube va voir du coté des montages à charge active type Shunt Regulated Push Pull (SRPP), µ follower ou cascode.
Un montage très linéaire à grand gain mais aussi très simple, pourtant boudé, le bootstrapp.

[Burtie]

Un montage très linéaire à grand gain mais aussi très simple, pourtant boudé, le bootstrapp

C'est quoi, ce montage ?

[BlackSwords]

et bien que dire de plus encore que merci! Franchement c'est trop cool de pouvoir avoir des réponses comme ça! Donc en gros pour le préamp je met 100k sur l'anode, 68k sur la grille et je calcule la résistance de cathode et j'y met un joli condo de 10µ en //? Vu que (pour l'instant au moins) je vais juste faire un canal clair, j'ai juste besoin d'une 12ax7 vu qu'il y a deux triodes ça devrait le faire non?
Je suis donc aller voir le schéma du MI60 (http://www.projetg5.com/Projets/MI60/MI60_original.pdf) et c'est vrai que ça pourrai servir de bonne base. Les contacts A0-A4 c'est pour atténuer le signal avant de rentrer dans la partie puissance? Ensuite la deuxième triode sert à déphaser le signal non? comment ça marche? j'ai tapé la référence du transfo d'alim dans google mis j'ai rien trouvé... les -37v nécessaires pour le bias on peut pas les faire avec un simple diviseur de tension après la tension d'alim de 380v? (voir avec une zéner avant pour réguler)
C'est tout pour le moment et encore merci! Je vais voir si je peux pas m'acheter une 12ax7/ECC83 cet aprem!

Ah oui au fait, c'est quoi le bootstrapp

edit : j'ai fais une petite simu du préamp, ça marche nikel par contre quand on monte trop le gain ya juste une alternance qui est écrêtée du coup je pense que niveau son ça doit pas être top, est-ce que ça se passerait ainsi dans la réalité?

[bimole]

Ah oui au fait, c'est quoi le bootstrapp

Il faut un tube double: la première triode (ou pentode) amplifie de manière classique et est en liason directe avec la seconde qui est en cathode follower.
on vient ensuite prélever le signal à la cathode de la seconde que l'on applique à la charge d'anode de la première qu'on aura pris soin de "découper" en 2 résistances (généralement 47K ou plus à l'alim et 33K à l'anode du tube) gràce à un condensateur d'assez forte valeur (0.1µF).

Ainsi, on ramène aux bornes de la 33K une tension quasi nulle (même tension à ses bornes puisque le signal d'anode est à peu près le même que le signal prélevé à la cathode du CF).
Cette technique permet de rendre la résistance de charge "électriquement gigantesque" puisque le fait d'y avoir une tension nulle à ses bornes fait que le courant y varie très peu. C'est une sorte contre réaction; sorte car le gain ne chute pas comme à l'habitude d'une CR classique, par contre les effets sur la linéarité sont bien là.

Le bilan c'est qu'on y gagne sur tous les tableaux : la faible variation de courant fait que les caractéristiques intrinsèques du tube (gm, pente, capacités parasites) varient très peu donc on est extrêmement linéaire.
Ensuite le fait d'avoir une résistance de charge électriquement très élevée permet d'approcher au plus près le µ théorique.
Enfin, l'impédance de sortie de ce montage est encore inférieure à celle d'un CF classique.

Juste un petit bémol: la linéarité se dégrade très rapidement dès qu'on approche trop des zones non linéaires du tube amplificateur.

C'est un circuit qui demande très peu d'aménagement par rapport au duo triode amplificatrice suivi d'un cathode follower et qui améliore encore ses performances déjà très bonnes.

Pour info, j'ai lu que c'était utilisé autrefois dans les bases de temps d'oscilloscopes à tubes, justement apprécié pour sa très bonne linéarité.

Pourtant ce montage n'est pas légion dans les circuits d'amplificateurs

[BlackSwords]

eh bien si c'est si bien que ça je crois que je vais pas m'en priver! Je vais essayer de l'intégrer à mon futur ampli! Sinon en plus de mes précédentes question j'en rajoute une. J'aimerai bien monter le préamp et le tester en le mettant dans la boucle d'effet de mon marshall MG100 mais le petit soucis c'est que le préamp est alimenté en 380v donc est-ce que je suis obligé d'acheter un transfo d'alim à 100€ juste pour tester le préamp ou est-ce qu'il y a une technique pour s'en passer?

[bimole]

Plusieurs solutions :

Acheter un petit transfo de quelques VA pour tes tests (On en trouve pour 20 30€).

Faire les brocantes à la recherche de vieilles radios TSF à 5€ (ce que je fais!) et les dépouiller!

Fabriquer une petite alim à découpage boost alimentée en 12V (pratique si tu possède déjà une alim stabilisée) et qui sort jusqu'à 300V (fonctionne bien jusqu'à des courants de 10mA, ce que j'ai fait également : http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html
"A simple boost converter high voltage supply for NIXIEs"

[vitriol82]

Une des solutions simple aussi, avec un transfo de tsf est de prendre la HT aux extrémités, ce qui donne en moyenne entre 350 et 400V, tu fais une alim conséquente avec les valeurs nominales.

Pour la suite des évènements, un investis dans un variac que tu mets au primaire et tu règles à la valeur de HT que tu désires.

L'utilisation du variac est bien pratique en dépannage pour contrôler la partie HT des autres amplis et ça limite la casse