Les différentes classes d amplification des Lampes

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1 La classe A Les différentes classes d amplification des Lampes par F6CER Dans cette classe d amplification, le courant circule de façon constante / Le point de fonctionnement est le point B déterminé par la tension de polarisation Eg. La tension de grille varie autour de cette tension de façon symétrique. La forme de la tension de plaque en sortie est déterminée graphiquement en suivant le contour de la caractéristique dynamique. On notera que: A) La forme du signal amplifié ne présente pratiquement pas de distorsion : cela est du au fait que l on se place sur une partie de la caractéristique dynamique qui est pratiquement droite et que l amplitude crête à crête du signal d entrée est relativement réduite, ce qui évite de se retrouver dans une partie non linéaire de la courbe mais limite la puissance qui pourrait être fournie par le tube. B) La mesure du courant plaque donne une valeur pratiquement constante : l excursion de tension est parfaitement symétrique par rapport du point de fonctionnement. C) La tension d attaque est limitée par la forme de la courbe caractéristique Ip/Vg : pour des tensions trop négatives, on arrive dans la partie arrondie de la courbe et pour des tensions trop positives on arrive à la saturation du courant plaque ; dans ces deux régions, la distorsion devient importante. On peut en conclure que plus la caractéristique dynamique est rectiligne, plus la distorsion est faible, et que l excursion de la tension d attaque doit se maintenir dans la partie négative de la courbe. Le point de fonctionnement sera choisi au milieu de cette portion linéaire sans toutefois excéder la dissipation plaque. Pour la majorité des tubes, ce point correspond à la moitié de la tension de blocage mais ce n est pas une règle absolue. 1

2 La classe B Dans le fonctionnement en classe B, le tube est polarisé à la limite du blocage (cut-off). La puissance d attaque et celle obtenue en sortie sont bien plus grandes mais seule une demialternance du signal est amplifiée, il en résulte un taux de distorsion très élevé. Le courant de plaque au repos est voisin de zéro et sa valeur augmente seulement lors des attaques de tension grille positives, le reste du temps le tube est bloqué. En basse fréquence, cette classe de fonctionnement est utilisable seulement en push-pull : dans ces conditions la puissance de sortie peut atteindre quatre à cinq fois la puissance du même tube en classe A avec toutefois un taux de distorsion bien plus élevé, principalement du au croisement des courbes au voisinage de la tension de blocage. La tension d attaque peut être augmentée jusqu à la zone ou, la grille étant positive, un courant de grille prend naissance : ce fonctionnement donne le rendement le plus élevé par contre l attaque ne peut plus se faire qu à l aide d un transformateur afin d éviter les variations parasites de tension de polarisation dues au courant de grille développé aux bornes d une résistance. l 2

3 La classe AB La classe AB est un compromis entre la classe A et la classe B. On polarise le tube au dessus de la tension de blocage de façon à éliminer au maximum la distorsion de croisement inhérent à la classe B. La distorsion est réduite au prix d un courant plaque plus important et d une puissance de sortie plus faible pouvant atteindre plus de deux fois la puissance de sortie du même tube en classe A Comme dans le cas de la classe B, on peut atteindre des zones ou la tension d attaque devient positive, donnant naissance à un courant de grille : dans ce cas et pour la même raison (tout courant de grille aux bornes d une résistance perturbant le point de fonctionnement) l attaque ne peut se faire qu à l aide d un transformateur. Pour différentier ce mode de fonctionnement avec ou sans courant de grille on ajoute un chiffre après la lettre caractérisant le mode : il existe donc une classe AB1(sans courant de grille) et une classe AB2 (avec courant de grille) ainsi qu une classe B1(sans courant de grille) et une classe B2 (avec courant de grille) En ce qui concerne la classe A elle est pratiquement toujours utilisée sans courant de grille, cependant certaines triodes a haut coefficient d amplification comme les 811 tant prisées des idiophiles fonctionnent en classe A2, mais elles constituent l exception. 3

4 La classe C Dans cette classe de fonctionnement, la grille est polarisée au double de la tension de blocage et la tension d attaque est très élevée, atteignant la zone de saturation du courant plaque, ce qui explique la forme d onde en sortie : Cette classe non linéaire est réservée à l amplification haute fréquence, la forme du signal laisse présager un taux très élevé d harmoniques et la sinusoïde ne sera reconstituée que grâce à l effet «volant» du circuit accordé placé dans l anode du tube. L avantage principal est un rendement qui peut théoriquement dépasser 85 % Résumé classe Utilisation en BF Angle de passage rendement Distorsion Courant grille A Un seul tube 360 < 50% Très faible non AB1 Push- pull >180 #55% Très faible non AB2 Push- pull >180 #60% Faible faible B Push- pull 180 #65% Moyenne moyen C NON <180 >75% Très forte Très fort 4

5 Polarisation automatique en classe «C» La valeur du condensateur de liaison Cg doit être telle que sa réactance capacitive soit petite devant la valeur de la résistance de grille Rg à la fréquence considérée. Sans signal à l entrée, la différence de potentiel entre la grille et la cathode est zéro volts, la tension de polarisation est donc zéro. La tension de polarisation apparaitra aux bornes de Rg et sera présente uniquement lorsqu un signal sera appliqué à l entrée. Le signal sinusoïdal d attaque donnera une tension de grille positive et négative par rapport à la cathode mais lorsque la grille consommera du courant, elle chargera Cg à la valeur crête de la tension d attaque de façon à ce que l électrode du condensateur coté grille devienne négative. Durant l autre demi-alternance, le condensateur n a pas le temps de se décharger complètement car la réactance de Cg est petite devant la valeur de Rg, puis Cg regagne le peu de charge qu il avait perdu durant l autre demi-alternance et ainsi de suite. La tension de grille reste donc négative par rapport à la cathode la polarisation se fait automatiquement pour peu qu une tension d excitation soit appliquée au montage. Le premier montage peut-être amélioré par l adjonction d une self de choc afin de limiter l amortissement du à la résistance de fuite Rg idéalement, pour limiter l ondulation déjà faible en haute fréquence on préfèrera le troisième montage qui comporte un condensateur réservoir supplémentaire C2 A suivre 5