Push-Pull version... McIntosh ! (Unity Coupled inside)

[The_Setlaz]

Salut à tous !

Alors voilà, je suis très intrigué par un montage très utilisé sur les ampli Hi-Fi McIntosh (MC225 ou MC275) au niveau du câblage des tubes de puissance !

Sur le MC225 :
http://ampslab.com/SCHEMATICS/McIntoshMC225.jpg

Sur le MC275 :
http://www.drtube.com/schematics/mcintosh/mc275.gif

La grille-écran du tube Push est relié à l'anode du tube Pull et vice-versa et j'ai du mal, beaucoup de mal, à comprendre comment ça peut se comporter...
Habituellement, relier l'anode à la G2 d'un tube revient à un pseudo triode... encore faut-il que les électrodes appartiennent au même tubes !!

Je n'ai pas réussi a sortir quelque chose de correct par la simulation, je m'en remet donc à vous pour étudier ce montage et voir son intérêt...
Sait-on jamais, peut-être qu'on pourra l'intégré dans un ampli guitare après

Merci à vous

[Burtie]

J'ai pris mon bréviaire, à savoir le Hiraga 2°édition.

Page 127, il y a un chapitre intitulé :"Les montages Mac Intosh". Ce sont des montages qui fonctionnent en Classe B, permettant de tirer beaucoup de puissance.

J'émets donc les hypothèses suivantes. En Classe B, les tubes travaillent à tour de rôle et (presque) jamais en même temps (en toute rigueur, au passage par 0, il faut que les deux tubes travaillent, sinon il y aurait rupture totale de courant dans le transfo, avec les surtensions de blocage inhérentes).

Soit la partie positive du cycle. Le tube A conduit et le tube B est bloqué. Le tube B bloqué aura une tension de plaque maximale et constante. Cette tension sera appliquée ensuite à la G2 du tube A. Pour la partie négative, c'est exactement l'inverse : tube A bloqué, tension de plaque de A maximale , constante et appliquée à G2 de B.

Donc, les deux tubes fonctionnent en pentode. Ceci permet sans doute d'éviter une alimentation spécifique pour les écrans.

La classe B était dédaignée par les constructeurs de HiFi, car elle avait réputation d'être peu musicale. Frank McIntosh a, avec ses montages, prouvé que la classe B était tout a fait digne de la HiFi. Maintenant, je ne sais pas si c'est cette fantaisie de montage qui le permet.

Je pense que les théoriciens chevronnés que nous comptons dans nos rangs pourront apporter des précisions.

[The_Setlaz]

JSoit la partie positive du cycle. Le tube A conduit et le tube B est bloqué. Le tube B bloqué aura une tension de plaque maximale et constante. Cette tension sera appliquée ensuite à la G2 du tube A. Pour la partie négative, c'est exactement l'inverse : tube A bloqué, tension de plaque de A maximale , constante et appliquée à G2 de B.

Humm... approche attirante, mais avec laquelle je ne suis pas d'accord : ce n'est pas parce qu'un tube est bloqué que sa tension d'anode n'évoluera pas ! Principe de base des transformateur dans les montages push-pull : si la tension chute d'un côté, courant ou pas, ça monte de l'autre et vice-versa !
Ce qui nous donne un swing en tension de 2x (Ualim - Uamin)

EDIT : Il faut fouiller du côté du "Unity coupling" ... Une invention McIntosh avec des primaires de transfo bifilaires !

EDIT2 :

it is stable only under the special conditions as set by McIntosh, with a local feedback ratio equal to 1.

[charpy]

j'y pife que dalle il y a des contre réaction dans tous les sens...

c'est quand meme une sacré usine a gaz avec des risques d'instabilité... c'est pas le genre de montage qui me branche pour la guitare (déja par ce qu'il y a une CR!)

c'est vrai que ces amplis traines une légende avec eux mais comme je n'en ai jamais écouté je vais m'abstenir d'en parler. ce ne serait pas la première fois qu'un complexe donc un peu mystérieux suffise a créer une légende... par incompréhension.

allez donc écouter une alim a découpage (ampli classe D a base de tripath) j'en ai acheté un par curiosité et ca sonne du tonerre, du niveau d'un tubey. j'ai remisé mon ampli transistor de monitoring (60W) depuis que j'ai branché le tripath (20W) et pourtant les membranne sont plutot lourdes a décoller.
franchement c'est l'avenir : minuscule, super rendement (pas de chauffe ni de radiateur enorme), une dynamique excellente, une alim a découpage rikiki pour alimenter le tout, et malgrés tout ce qu'on pourrait croire le signal audio reste tres naturel et bien defini et en plus ca coute pas grand chose.

[The_Setlaz]

Effectivement, d'après ce que j'ai lu, le principal problème est le risque d'instabilité et se taper pas mal d'oscillation !

Le driver est bootstrapé car il faut un signal de très forte amplitude pour driver les tubes de puissance (environ B+ /2)

Il y'a une contre-réaction locale au niveau des cathodes des tubes de puissance (couplage de gain unitaire avec le transfo de sortie bifillaire), une contre-réaction globale prise sur un enroulement dédié de l'OT ramené à l'étage de d'entrée et une réaction positive au niveau des G2.
D'ailleurs, cette réaction positive, on la retrouve sur les montage super-pentode et super-triode, mais sur ces même montage, on retrouve la contre-réaction sur les cathode à partir d'un OT bifilaire

Après, entre Ultra-Linear et Unity Coupled, apparemment, c'est un long débat sans fin : chacun à des arguments en sa faveur, mais de là à dire que l'un est mieux que l'autre, personne ne s'y est risqué !

Cependant, d'un point de vue théorique, l'étude doit être intéressante !

Ensuite, de là à dire que ça sonne forcément mieux qu'un SE à base de 300B... C'est trop subjectif pour ça la Hi-Fi
Entre les pro-triodes, pro-pentodes, pro-pseudo-triodes, pro-UL, pro-NFB et pro-transistor (attention, ne parlez pas à cette dernière catégorie de personne ! ) on est pas sorti du sable !!

[charpy]

bon il ya moyen de faire des bonnes choses en transistor il ne faut pas non plus cracher dans la soupe. niveau distortion ces amplis sont souvent sont les champions grace a un gain phénoménal et une contre reaction enorme. ca permet de gommer les défauts tellement facilement qu'ils ne prenne plus la peine de faire un "design propre" a la base. a trop vouloir tricher on fini par etre victime des artifices utilisés.

j'ei envie depuis un moment de me monter un petit classe A mosfet. il parrait que ca sonne bien mais on retrouve les principaux défaut des tubes : chaleur, conso.... sans l'incandescence onirique

j'ai jamais été fan des UL, a la base c'est quand meme une bidouille commerciale pour limiter le nombre de composants sans trop masacrer le résultat sonore, les tubes apprécient parfois moyennement sur les grilles 2 et je ne suis pas convaincu des avantages affirmés en terme de linéarité ou musicalité. enfin il faudrait déja voir sur le papier ce que ca donne.

[The_Setlaz]

Je sais bien qu'il y'a moyen de faire de bonnes chose en transistors
C'était un petit trait d'humour sur ce forum 100% tubes

Pour l'UL, c'est quand même quelque chose qui a fait ses preuves :
- on réduit l'impédance de sortie celle proche d'une triode
- on réduit la distorsion harmonique et d'intermodulation à un niveau proche de la triode
- on bénéficie de la puissance d'une pentode

A première vu, on tire le meilleur des mondes...
Après, j'ai pas cherché plus que celà.

[vitriol82]

Ouep, moi j'aime bien l'UL, pourquoi? ben j'vais vous le dire

C'est un moyen simple qui fait mettre moins de composants et qui rend le montage moins pire sans se planter des bananes dans le f*on

D'abord il faut ramener les définitions à leur juste valeurs:

Haute fidélité: capacité à restituer les caractéristiques d'un enregistrement

L'enregistrement est dépendant des sources d'acquisitions, du support sur lequel on fait ces acquisitions.
Le support est multiple avec ses tares et ses performances
La restitution est dépendante du support , de l'ampli et des performances des haut parleurs et de l'acoustique de la salle d'écoute et de sa perception auditive.

=> la vraie haute fidélité que je connaisse et de se payer un billet dans une salle de concert qui aura l'avantage d'être comblé par la source à l'état pure, sans intermédiaires et qui plus est, a un cout de revient infime par rapport aux chimères technologiques.
On aura jamais le rendu de la salle Pleyel dans son salon à moins de racheter celle ci et inviter les orchestres désirés.

Donc à deux maux, je choisis le moins pire

[bimole]

C'est un moyen simple qui fait mettre moins de composants et qui rend le montage moins pire sans se planter des bananes dans le f*on

Ça c'est dans le monde idéal des transfo de sortie!!!


Les montages MCIntosh sont des montages à charge répartie. Ça permet de diminuer fortement l'impédance de sortie de l'étage de puissance et vu la très forte contre réaction locale induite par le couplage "50% cathode 50% anode", ça réduit aussi efficacement la distorsion d'où la possibilité de faire de la classe B sans trop de soucis.
Seulement quand on utilise des pentodes et qu'on a autant de swing dans la cathode que dans l'anode, Vg2k n'est pas constante et on fait en même temps de la contre réaction (ou réaction??) de G2 type UL. Comme on a les même swing en valeur absolue mais déphasé de 180°, la tension d'anode d'un tube alimente le G2 de l'autre tube de manière à garder Vg2k constant. Voilà la raison du "croisement".


J'ai câblé un PP de 807 en classe AB2 avec 75% de la charge dans l'anode et 25% dans la cathode (transfo de sortie Lundahl LL1620CFB). Le swing demandé est grosso modo 1/3 du swing d'anode donc effectivement il faut un driver musclé (mais pas forcément bootstrappé à ce niveau).
Avec ce principe j'arrive en boucle ouverte à une impédance de sortie de l'ampli d'environ 5 ohms, ...pour un étage de sortie pentode!! 6dB de CR globale suffisent à diminuer encore un la distorsion sans risque d'accrochage (la marge de phase reste conséquente avec si peu de CR globale).
J'ai alimenté les G2 à 300V stabilisés par des 0D3, donc en fonctionnement dynamique Vg2k n'est pas constant. J'y perds un peu en gain mais je le récupère sans doute en distorsion.
De plus, on peut faire tourner l'ampli à vide sans risque grâce à la CR de cathode sur les finales, pratique pour faire la mesure de Zout.
La bande passante en BF à 1W s'établit entre 8Hz et 65kHz et le sinus écrête à 65W (la régulation des G2 s'écroule, les OD3 s'éteignent!!!).

J'avais proposé sur audiyofan une formule analytique permettant de se faire une idée du gain et de Zout en fonction du taux de répartition de la charge et des caractéristiques moyennes des tubes de puissance utilisés. Au delà de 10% de CR de cathode, on se fait violence pour pas grand chose... Tout le bénéfice est pris entre 0 et 10%, d'ailleurs les gens de chez Audio Research l'ont bien compris en squattant le secondaire de l'OT en guise d'enroulement de cathode. Dans ce cas, le HP n'est plus référencé à la masse. On retrouve aussi ce principe dans les amplis de cabines Leslie 147. La 122 est classique à ce niveau.

Je n'ai pas réussi a sortir quelque chose de correct par la simulation, je m'en remet donc à vous pour étudier ce montage et voir son intérêt...

Avec des inductances couplées et tournées dans le bon sens on arrive à simuler des choses.


Pour ceux qui veulent voir un MC275 "en vrai", il y a la boutique ElecSon à Paris près de la gare de Lyon. Il doit y être affiché à 4500€...

[The_Setlaz]

Ahhh
Merci Bimole

Effectivement, les ampli McIntosh sont en classe B.
Au niveau des G2, c'est de la réaction pour moi sauf que je ne vois pas le "type UL".

Une réaction de type UL avec les G2 inversés (réactionnées), ça s'appelle le Super-pentode. (donc quelque part dans l'enroulement entre le PM et l'anode du tube opposé)
De la même manière, une contre-réaction de type UL avec les cathode contre-réactionné s'appelle le Super-triode. (donc quelque part dans l'enroulement entre le PM et l'anode du même tube)

un tube alimente le G2 de l'autre tube de manière à garder Vg2k constant

Voilà qui est intéressant !! Et de ce fait, on a donc un comportement à peu près "normal" de notre tube !

Le swing demandé est grosso modo 1/3 du swing d'anode donc effectivement il faut un driver musclé (mais pas forcément bootstrappé à ce niveau).

Oui. Dans le cas du couplage unitaire (swing anode = swing cathode), quelqu'un disait qu'il fallait un signal d'amplitude de l'ordre de B+/2 sur les grille des tubes de puissnace.
Effectivement, le bootstraping est une des solutions pour y parvenir mais probablement pas l'unique. La plus simple peut-être ?

D'ailleurs, est-il envisageable de driver ce push-pull sans la 12AZ7 ? (comme il est fait sur le MC225, directement en sortie des anodes de la 12BH7)

Pour le MC275, effectivement, 4500€, c'est le tarif actuel en France.
Attention tout de même, les actuels (MK IV) sont différents du schéma posté (original) !
Maintenant, on y trouve 3x 12AX7 et 4x 12AT7 !

[bimole]

Au niveau des G2, c'est de la réaction pour moi sauf que je ne vois pas le "type UL".

C'est de la gymnastique tout ça! Quand Va augmente, Vk diminue donc Vg2k augmente. C'est donc bien une réaction. Idem en UL, quand Va augmente, la proportion de Va que représente Vg2 (entre 30 et 40%) augmente aussi donc Vg2k aussi => réaction. L'UL doit être une des seules réaction que je connaisse qui diminue le gain du tube et son impédance de sortie!
J'entends par "type UL", le fait que Vg2k suive le signal.

Une réaction de type UL avec les G2 inversés (réactionnées), ça s'appelle le Super-pentode.

Ça devient une contre réaction alors? Je serait curieux de voir un réseau statique dans ce mode. Intuitivement, je dirais que les caractéristiques de plaque doivent être encore plus horizontales, se rapprochant encore un peu plus de la source de courant idéale, "durcissant" le tube.
Pourtant, en examinant des réseaux IaVa paramétrés en Vg2, on voit bien que si Vg2 baisse, les caractéristiques s'écrasent, ce qui voudrait dire que si tout ça se passe en dynamique et que Vg2 varie dans une proportion de Va mais en sens inverse, on devrait avoir des caractéristiques à pente négative... 8O
On fabriquerait une diode Gunn?! Bizarre...

Effectivement, le bootstraping est une des solutions pour y parvenir mais probablement pas l'unique. La plus simple peut-être ?

Mmm... J'ai testé le bootstrap et je ne suis pas convaincu. Là aussi c'est une réaction et ça induit une remontée de l'impédance de sortie de l'ampli (théorie confirmée par la mesure). Alors bon on garde un peu plus de gain, mais il est INDISPENSABLE que l'étage driver entre l'étage bootstrappé et le duet final soit très très très linéaire, sans quoi le boostrapp exacerbe sa distorsion. Ça se voit très bien en simu ainsi qu'en mesure.

Dans mon ampli, j'ai choisi un preamp type Williamson : ampli-déphaseur cathodyne avec une 6N1P ("équivalent" de 6922) avec réglage de l'équilibrage, et j'attaque un Schmitt de 6N8S (6SN7 russe) avec les signaux différentiels. Chargé par 220k sur chaque branche et alimenté depuis le 630V, j'arrive à tirer environ 450V crête à crête de signal dans des conditions pas trop dégeux, mais je commence à l'essorer.
Tout ça est envoyé dans deux cathode follower de 6N6P alimenté en +270 -310 donc les cathodes sont directement reliées aux G1 des 807. De mémoire, MCIntosh contourne les alims stabilisées en introduisant un enroulement dans la cathode des drivers.
Aucun accrochage RF (tant redouté) de la part des 807.

D'ailleurs, est-il envisageable de driver ce push-pull sans la 12AZ7 ? (comme il est fait sur le MC225, directement en sortie des anodes de la 12BH7)

Je ne sais pas, il faudrait comparer la linéarité des deux prétendantes. La valeur de ces amplis vient surtout de leur transfo de sortie!

[The_Setlaz]

C'est de la gymnastique tout ça! Quand Va augmente, Vk diminue donc Vg2k augmente. C'est donc bien une réaction. Idem en UL, quand Va augmente, la proportion de Va que représente Vg2 (entre 30 et 40%) augmente aussi donc Vg2k aussi => réaction. L'UL doit être une des seules réaction que je connaisse qui diminue le gain du tube et son impédance de sortie!
J'entends par "type UL", le fait que Vg2k suive le signal.

Pour moi, lorsque Va augmente, Vg2 diminu (d'autant que Va augmente) et Vk diminu (d'autant que Va augmente) de telle sorte que Vg2k soit constant !
Dans l'autre sens, lorsque Va diminu, Vg2 augmente (d'autant que Va diminu) et Vk augmente (d'autant que Va diminu) de telle sorte que Vg2k soit constant

Une réaction de type UL avec les G2 inversés (réactionnées), ça s'appelle le Super-pentode.

Ça devient une contre réaction alors?

Non, c'est une réaction (positive feedback) avec une contre-réaction à la cathode

Le super-triode est une double contre-réaction par contre (G2 connectée sur le même demi-enroulement que l'anode + contre-réaction à la cathode)

Je serait curieux de voir un réseau statique dans ce mode. Intuitivement, je dirais que les caractéristiques de plaque doivent être encore plus horizontales, se rapprochant encore un peu plus de la source de courant idéale, "durcissant" le tube.
Pourtant, en examinant des réseaux IaVa paramétrés en Vg2, on voit bien que si Vg2 baisse, les caractéristiques s'écrasent, ce qui voudrait dire que si tout ça se passe en dynamique et que Vg2 varie dans une proportion de Va mais en sens inverse, on devrait avoir des caractéristiques à pente négative... 8O
On fabriquerait une diode Gunn?! Bizarre...

Je ne pense pas qu'on puisse avoir une pente négative...

Effectivement, le bootstraping est une des solutions pour y parvenir mais probablement pas l'unique. La plus simple peut-être ?

Il me semble qu'un seul transfo de sortie McIntosh coûte plus de 600€ au détail.
Après, j'ai vu que Amplimo proposait des transfo torique à CFB à des prix beaucoup plus intéressant...

[bimole]

Pour moi, lorsque Va augmente, Vg2 diminu (d'autant que Va augmente) et Vk diminu (d'autant que Va augmente) de telle sorte que Vg2k soit constant ! Confused
Dans l'autre sens, lorsque Va diminu, Vg2 augmente (d'autant que Va diminu) et Vk augmente (d'autant que Va diminu) de telle sorte que Vg2k soit constant Exclamation

Je considérais le cas général d'une répartition quelconque de la charge anode cathode, avec Vg2 fixe (style QUAD II). Mettons nous d'accord, si une augmentation de Vak induit une augmentation de Vg2k, on parle de réaction de G2. C'est bien le cas de l'UL et du CFB classique.

bimole a écrit:
Citation:
Une réaction de type UL avec les G2 inversés (réactionnées), ça s'appelle le Super-pentode.


Ça devient une contre réaction alors?


Non, c'est une réaction (positive feedback) avec une contre-réaction à la cathode

Le super-triode est une double contre-réaction par contre (G2 connectée sur le même demi-enroulement que l'anode + contre-réaction à la cathode)

La sémantique nous joue des tours!! Si on inverse les enroulements de G2, Vg2k diminue quand Vak augmente et suivant le raisonnement du dessus, c'est une contre réaction. Le mode super-triode serait un hybride réaction-contre réaction.

Je ne pense pas qu'on puisse avoir une pente négative...

Et pourtant! La grille d'arrêt à été rajoutée sur le pentodes pour limiter les portions de caractéristiques à résistance dynamique négative. D'ailleurs la bien connue Kinkless Tetrode 88 est aussi conçue de manière à éviter ce phénomène.

[charpy]

[Avec ce principe j'arrive en boucle ouverte à une impédance de sortie de l'ampli d'environ 5 ohms, ...pour un étage de sortie pentode!!

Au delà de 10% de CR de cathode, on se fait violence pour pas grand chose... Tout le bénéfice est pris entre 0 et 10%,

je suis super étonné de 2 choses : quel est l'intéret de réduire a mort l'impédance de sortie dans la mesure ou est obligé de mettre une transfo d'impédance en sortie (et pas évident a calculer comme ca dépend fortement de la CR de cathode)

le rapport optimal de répartition des charge anode/cathode ne correspondrait pas au rapport des impédances de plaque et de cathodes par hazard ?

merci pour cette mine d'info. c'est pas facile a digérer mais t'as l'air d'avoir mis le nez dedans jusqu'au cou!
t'aurrai moyen de nous faire une synthèse un peu plus détaillée stp?

[The_Setlaz]

Je considérais le cas général d'une répartition quelconque de la charge anode cathode, avec Vg2 fixe (style QUAD II).

Au temps pour moi !!

Mettons nous d'accord, si une augmentation de Vak induit une augmentation de Vg2k, on parle de réaction de G2. C'est bien le cas de l'UL et du CFB classique.

Euh... Si réaction = Positive FeedBack et contre-réaction = Negative FeedBack, alors je ne suis toujours pas d'accord. Désolé de te tenir tête, mais l'un de nous deux à tort :
Si Ua augmente, Vg2k augmente, celà tend à augmenter Ia et donc à faire chuté Ua. Inversement, si Ua diminu, Vg2k diminu celà tend à diminuer Ia et donc à faire remonté Ua : pour moi, l'UL, c'est bien du NFB !
Et si tu tape sur Google "Ultra linear negative feedback screen grid" tu verras que c'est expliqué de la même manière que je le fais.

La sémantique nous joue des tours!! Si on inverse les enroulements de G2, Vg2k diminue quand Vak augmente et suivant le raisonnement du dessus, c'est une contre réaction. Le mode super-triode serait un hybride réaction-contre réaction.

Suite à ce que j'ai dit au dessus, c'est normal que nos point de vue diffèrent
Pour moi, il est parfaitement clair qu'un Super-triode est une double NFB et le Super-pentode est un hybride NFB - PFB contrairement à ce que tu avances.

Je ne pense pas qu'on puisse avoir une pente négative...

Et pourtant! La grille d'arrêt à été rajoutée sur le pentodes pour limiter les portions de caractéristiques à résistance dynamique négative. D'ailleurs la bien connue Kinkless Tetrode 88 est aussi conçue de manière à éviter ce phénomène.

Je ne savais pas, je te fais donc confiance sur ce point