Avec une telle amplitude inhabituelle à développer en sortie de déphaseur, le plus judicieux ? le plus raisonnable ? ne serait-il pas de couper la poire en deux en adoptant une structure en H, c’est à dire en connectant le haut-parleur de 800 ohms entre les sorties de deux OTL Futterman attaqués en opposition de phase.
Cette configuration ne nécessiterait plus une alimentation symétrique des triodes de sortie et les amplitudes des signaux pour atteindre la même puissance seraient moitié moindre dans chaque amplificateur, ce qui abaisserait significativement la valeur de la tension d’alimentation requise par les déphaseurs.
Oui, éventuellement, mais quadruple ampli pour la stéréo,
Avant d’en arriver là, je pense que je réduirais mes prétentions en matière de puissance, par exemple 7 W dans un HP Philips, çà doit encore s’entendre !!
Mais la largeur n’y sera pas !! (auteur connu).
A plus.
Elaboration d’ une solution
L’ examen du fonctionnement du déphaseur a montré qu’il doit fournir une tension élevée somme des tensions nécessaires sur la cathode et l’anode. Il faut réduire cette contrainte par deux voies :
sur le pied de la résistance Rk, on ne reporte que (aVcc), a plus petit que 1.
entre l’étage déphaseur et l’étage de puissance, on introduit pour chaque branche supérieure et inférieure, deux étages d’ amplification de gain G.
On appelle Ve la tension appliquée sur la grille du déphaseur. La figure 4a précise le montage sur lequel sont reportées les valeurs des tensions. On remarque les tensions fournies aux grilles de l’étage de puissance et la tension sur la charge.
Pour revenir avoir un fonctionnement nominal de l’étage de puissance, il faut assurer que les tensions grilles cathodes soient «égales et de signe opposé".
Cette égalité est satisfaite si (Ga)=1 ; en d’ autres termes, si on ne réintroduit que 0,2 Vcc au pied du déphaseur, alors G doit être égal à 5. Cette condition est indépendante du gain K de l’ étage de puissance. La tension d’entrée Ve est également divisée par 5 comparativement à la solution sans étages driver. Dans ces conditions, on sait concevoir l’étage déphaseur avec une haute tension « normale » de 300V…
A un détail près, les deux étages driver doivent obligatoirement avoir une sortie en phase avec leur entrée .La figure 4b précise l’architecture du driver répondant à cette condition ; elle nécessite 2 triodes soit 4 au total… disponibles dans les 10EG7.
A ce stade, la question n’est pas encore totalement claire. La triode de sortie du driver de la branche supérieure doit fournir une tension encore élevée mais un peu réduite ; en effet ce driver ne doit fournir que la tension nécessaire à cette branche alors que le déphaseur dans le montage sans driver devait fournir la même tension plus la tension de la branche inférieure.
Enfin ce driver peut être alimenté sous une tension de 500V sans complication.
Le schéma complet de l’ampli sera établit sur ces bases, a=0,2 et G=5. Compte tenu du gain des drivers, les fonctions de la 6AN8 sont redistribuées :
la préamplification est faite par une demie 6SL7,
le déphasage sera assuré par une demie 6SN7.
L’ampli stéréo, 2 fois 10 W( faut espérer :mrgreen: ) comprendra donc 10 lampes, une 6SL7, une 6SN7 et 2 fois quatre 10EG7 ; redressement par silicium.
Note : la 10EG7 reste disponible aux USA pour moins de 4$ sans le port.
La suite : point de fonctionnement et droite de charge pour 12B4, 6AS7, 6336 et 10 EG7 , le tout assorti de commentaires.
A plus
Est il envisageable de se passer du driver inférieur avec Rk = G × Ra ? Quelles objections théoriques ou pratiques rendraient cette option non viable (ou délirante) ?
Avec ce schéma Fig. 4, nous arrivons donc à ce que j’avais écrit à propos d’un étage amplificateur intermédiaire à la façon Williamson. La contre-réaction globale utilisée ici, réduit, elle aussi, la dissymétrie introduite par les différences entre les deux étages amplificateurs intermédiaires.
Toutefois, je préférerais personnellement un déphaseur balançoire ici. En raison de sa charge répartie entre le circuit de cathode et celui de l’anode, le déphaseur de ce même nom, utilisé sur la Fig. 4, a nécessairement un niveau de sortie assez faible en regard de la tension d’alimentation, ce qui est un inconvénient ici, d’où l’amplificateur intermédiaire. Cette limitation ne serait pas présente avec un déphaseur balançoire. Par ailleurs, si l’on prélevait la tension différentielle, si importante ici, on pourrait la prélever à la sortie de ces amplificateurs intermédiaires, ce qui conduirait à améliorer la symétrie, car les éléments qui influencent la symétrie se retrouveraient dans le circuit déphaseur « étendu », englobant aussi ces amplificateurs intermédiaires. Tout cela ne rendrait pas la contre-réaction globale superflue, mais son taux pourrait être réduit, améliorant alors la stabilité, ce qui est un avantage très important.
La permutation n’est pas possible car les signaux sont d’amplitude différente. Souris Blanche avait bien signalée la contrainte.
Raffou a écrit:
Idée intéressante sauf qu’ il faudrait faire l’inverse: Ra = GRk alors la tension qui apparait alors sur la plaque chargée par GRk a la bonne amplitude; mais la tension qui apparait sur Rk, quelque soit sa valeur si elle reste raisonnable, n’est pas amplifiée: un driver sur la branche inférieure est nécessaire.De plus, l’amplitude totale des signaux demandé au déphaseur reste très importante; ça reste difficile.
Je n’ai peut-être pas assez insisté sur un point clef du Futterman: dans ce montage, seules les tensions entre grille et cathode des lampes de puissance sont égales et de signe opposé. les tensions de ces même grilles par rapport à la masse ont une différence d’ autant plus grande que la charge en sortie est élevée.
la figure jointe montre les tensions par rapport à la masse qui se développent:
au repos, en noir,
en rouge, pour une variation à l’entre"e de+30 V
en vert, pour une variation à l’entre"e de -30 V
Charge de 500 Ohms
Je part 3 jours à la campagne; en cas de nécessité, je serai sur mon tracteur Renault.
Bon WE.
Oh oui ! Vous faites bien d’insister, car j’allai aussi l’oublier.
Je confesse que j’ai du mal à me convaincre que ce but peut être obtenu avec satisfaction avec ces montages.
Considérons d’abord le montage du haut, que vous notez « Futterman vrai ». En considérant seulement le tube final du haut, en liaison avec le tube déphaseur, je constate qu’une réaction se trouve introduite par la cathode du tube déphaseur. Il faut savoir maitriser ça. Toutefois, il n’est pas évident que le tube final du bas soit alimenté par une tension d’excitation exactement égale en amplitude par rapport avec celle du tube du haut, mais tournée de 180°. Si ce tube déphaseur prend sa référence à l’anode du tube du bas, c’est une bonne chose pour l’excitation du tube du haut. Par contre, il n’existe aucun rapport avec la cathode du tube du bas.
Considérons maintenant le montage du bas, que vous notez « variation Futterman ». Ici, le tube déphaseur prend sa référence à la masse, donc au même point que le tube final du bas, tant que nous pouvons considérer la tension à la cathode du tube du bas comme constante. En raison de son amplification de courant, mais de son amplification de tension presque unitaire, le tube final du haut s’efforce de maintenir la tension aux bornes de la résistance Ra à peu près égale à celle entre grille et cathode du tube final du haut, mais à travers les deux condensateurs. Tant que nous pouvons considérer que les courants traversant Ra et Rk sont les mêmes, la tension alternative aux bornes de Ra et Rk sera la même. La tension aux bornes de Rk sert d’excitation au tube du bas, à travers le condensateur. Il y aurait donc égalité des tensions d’excitation. Mais comme la référence est différence, il y aura inversion du signe, correspondant à un déphasage de 180°. Toutefois la tension aux bornes de la charge de 500 ? essaie de contrecarrer le signal à l’anode du tube déphaseur à travers de ce condensateur C, si bien que cette résistance X ne doit pas être trop faible. Notons en passant qu’elle se trouve aussi en parallèle sur cette charge de 500 ?, à travers le condensateur C et l’alimentation. Encore une raison de la maintenir élevée. Par contre, une résistance X trop élevée rabaissera la tension anodique du déphaseur, ce qui n’est pas souhaitable. Il convient donc de trouver un compromis satisfaisant.
Ma conclusion: Le second montage est bien plus raisonnable que le premier, qui dépend trop de la stabilité des caractéristiques du tube et de celle des résistances. Toutefois, bien des choses se font à travers des condensateurs, qui sont des élément réactifs. J’ai un peu de mal à m’emballer.
Des photos, siouplait ! Mais avec PC, antenne et tout et tout…
En furetant sur la toile, j’ai trouvé deux schémas qui ont attirés mon attention par leur originalité. Si ce ne sont pas des « Futterman » au sens strict, ils ont cependant en commun la même particularité avec l’application du signal de sortie au pied de l’étage déphaseur.
Le premier schéma est d’origine nippone, malheureusement la définition est mauvaise et les valeurs sont illisibles :
Source : article de Morikawa Chuyu dans le magazine MJ Audio Technology.
Le second d’origine coréenne :
Source : Site défunt de Jaehong Lee
Ce dernier est encore moins un « Futterman » au sens strict puisque le signal de sortie n’est pas appliqué au déphaseur mais à l’amplificateur différentiel qui lui succède.
Bien que prévus à l’origine pour piloter des triodes russes 6C33C sur des charges de l’ordre de la quinzaine d’ohms, est ce que un de ces schémas serait éligible, moyennant quelques retouches (lesquelles ?), pour fournir les tensions requises par les triodes finales avec toujours l’objectif de 10 watts sur 800 ohms ?
Quelques considérations sur ce genre de configuration (source : tubecad.com) :OTLdesign.pdf (666 KB)
Oui, ces deux schémas s’écartent sensiblement de ceux dont nous avons discuté, surtout en raison d’un déphaseur sensiblement différent.
Sur ces deux nouveaux schémas, un déphaseur dit de Schmidt, est employé sous une forme modifiée et améliorée, en remplaçant la résistance de cathode commune par une source de courant. C’est là un circuit très commun dans les amplificateur opérationnels.
Sur le second de ces schémas, le déphaseur est déjà le premier étage et la source de courant est purement et simplement une source de courant constant. Le second étage n’est qu’un amplificateur de tension pour chaque voie, mais les cathodes sont communes et une source de courant y est introduite. Pourtant, ici, cette source de courant est modulée par le signal de sortie provenant de la charge terminale. Le but est de produire les tensions d’attaque adéquates pour l’étage final. L’article que vous avez cité donne des détails sur cette manière de faire.
Sur le premier de ces schémas, le premier étage est un amplificateur de tension recevant une contre-réaction venant de la sortie. Le second étage est alors le déphaseur dit de Schmidt, avec la source de courant, comme sur le second schéma. C’est à dire avec la modulation par le signal de sortie.
L’article cité montre encore d’autres variantes avec injection du signal provenant de la sortie vers l’anode du déphaseur. Cela rappelle un peu ce que nous avions discuté précédemment.
La tête me tourne… Dans tout ça, je ne rencontre rien qui puisse m’emballer. Rien qui puisse me convaincre que la façon de faire indiquée soit vraiment bien meilleure que ce que je connais. Certes, les audiophiles ne vont pas partager mon avis. Mais j’ai l’habitude. Je vais m’en faire une raison. Une nouvelle fois.
Bonjour à tous.
Descendu à regrêt du tracteur, je suis de retour à Toulouse où j’ai trouvé les nombreux post’s fort intéressants;
Souris Blanche a écrit:
En restant dans la description simple du fonctionnement, je ne peux faire mieux que ce que j’avais écrit le 20 janvier 20H16. Par contre je vous livre en annexe l’étude théorique du circuit qui confirme bien le fonctionnement: le transferts l’anode du déphaseur, avec un gain pratiquement égal à 1, de la tension Vs introduite en pied de résistance Rk.
En référence à cette ‹ annexe :
Formule ,rep 2, donnant Va, la tension sur l’anode est du type :
Va=AVe+BVs Le terme multiplicateur A n’est autre que le gain du déphaseur, plus petit que l’unité ; le terme B multiplicateur est pour les valeurs habituelles légèrement inférieur à l’unité si Ra=Rk. On notera qu’il est possible de choisir Ra et Rk pour obtenir cette valeur unité, ce qui est hautement souhaitable.
Formule, rep 3, donnant Vk, la tension cathode est du type :
Vk=CVe+DVs Le terme multiplicateur C est le gain du déphaseur, plus petit que l’unité et, bien sur, égal à la valeur du gain sur l › anode si Ra=Rk ; le D terme traduit la contribution de Vs, toujours très faible.
Sur une 6SN7, avec les valeurs usuelles et Ra = Rk, on a : A= - 0,9017 ; B= 0,9468 ; C= 0,9017 et D= 0,0532. et enfin pour obtenir B= 1, il faut Ra/Rk = 1,0589.
En conclusion l’étude on confirme bien qu’ avec des approximation de quelques %, on retrouve pour une tension d’entrée Ve :
sur l’anode du déphaseur : -Ve +Vs
et sur la cathode +Ve
Ces valeurs assurent bien que les tensions grille/cathode des lampes de puissance seront égales et de signe opposé, lesquelles lampes fourniront bien Vs.
Je me plonge dans les autres contributions .
A plus
Bonsoir
Je viens de passer du temps sur le lien"OTL design" et j’en ai appris plus que je ne saurais dire, Merci Raffou !
Les schémas du Nippon et du Coréen sont manifestement des descendants obligés de cette étude et les commentaires de Souris Blanche sont encore plus clairs.
La solution mettant en oeuvre déphaseur de Schmidt plus source de courant pilotée devrait être intéressante pour mon projet particulier et je vais creuser l’affaire. Concernant le retour de la sortie vers la résistance de cathode de la source de courant, il devrait y avoir, me semble-t-il une relation de dimensionnement entre la pente du tube, la résistance de plaque et le taux de prélèvement du signal de sortie; l’article donne-t-il des précisions ?
En attendant, je reste sur la solution déphaseur cathodyne et préampli, certainement moins élégant mais plus sur pour le moment à mon niveau.
Bonne soirée
La résistance ajustable présente dans la boucle de rétroaction sur les deux schémas permettrait donc d’ajuster au mieux ce prélèvement pour contrecarrer les disparités entre composants d’un amplificateur à l’autre.
Pour l’instant je n’ai rien trouvé d’autre que le schéma concernant l’article original de Morikawa Chuyu paru dans la revue MJ Audio Technologie d’Avril 1993.
Andrea Ciuffoli (audiodesign) a procédé à des simulations avec LTspiceIV sur des schémas dérivés : diyaudio.com/forums/tubes-va … ost3603105, voir messages #13 et suivants.
Le problème est là ! Les caractéristiques des composants changent avec le temps, la température, etc. Surtout les loupiotes. Il faudrait donc réajuster ce réglage régulièrement, si l’on désirait conserver les performances promises.
Par ailleurs, comme je l’ai déjà écrit, le signal y a bien des condensateurs à traverser. Cela ne reste pas sans influence.
Bonsoir à tous
Afin que vous puissiez vous endormir en ayant évacué toute question métaphysique:
Le tracteur est un D35, 3 cylindres MWM, refroidissement par air, increvable !!
Pour le schéma du Nippon, ou du Coréen, après avoir gratté 2 pages d’équations, on arrive à un résultat fort intéressant avec l’ approximation suivante:
le Mu de la pentode source de courant étant grand devant le Mu de la triode du déphaseur longue queue;
si on appelle m le pourcentage de la tension de sortie ré-injecté, R1 la charge réelle de la triode et Rk la résistance de cathode de la source de courant;
la relation serait: Rk= m *R1
Si cette relation est satisfaite, alors les signaux en sortie du déphaseur on la bonne amplitude - très différente, on l’a montré- pour attaquer parfaitement les tubes de puissance.
les valeurs relevées sur les schémas , et en particulier le " Coréen" montre que la relation doit être satisfaite dans la plage de réglage;( attention à la charge réelle R1, deux résistances en //). Et le réglage serait indépendant des variations toujours possibles d’une lampe, en particulier la pentode.
N 'empèche que pour une charge aussi élevée que 800 Ohms, les tensions à fournir resteront élevées pour le montage.
Bonne soirée
Je reprends le fil en me demandant toutefois si ma dernière page de calcul ne vous avez pas plongé dans une espèce de léthargie, pendant plusieurs semaines. A l’avenir, je restreindrai les pages de calcul…
Merci à Raffou pour la relance avec les trois schémas. Avant de commenter ceux-ci et comme j’ai préparé de la matière, je voudrais faire un petit point. Ce point sera très utile pour les commentaires à venir
Ce qu ‹ il faut considérer comme acquis dans le fonctionnement du déphaseur cathodyne du Futterman, c › est qu’il doit fournir des tensions différentes sur son anode et sa cathode, beaucoup plus élevée sur l’anode que sur la cathode et bien sûr pas indépendante l’une de l’autre.
La planche résumé définitions etc… fait la synthèse et rappelle sous une forme simplifiée les formules déjà exposées qui relient k gain de l’étage de sortie, W puissance dissipée dans la charge R, tension Vk a developper sur la cathode, Va tension à développer sur l’ anode et Vt tension totale à fournir par le déphaseur.
Le gain k est calculé par la formule habituelle k= mu*R/(ro+R) ; mu et ro sont les valeurs des datas sheet ; c’est largement suffisant pour les tableaux qui vont suivre, mais on en reparlera.
Le tableau 1 concerne le calcul des coefficients en fonction du type de lampe, du montage particulier et de la classe de fonctionnement de l’ensemble totempole, classe B dans la majorité, voir la colonne « Schéma ». Les charges en sortie varient de 8 à 800 Ohms. La charge ramenée à une lampe dépend de la classe et du nombre de lampes dans l’assemblage.
La remarque majeure que l’on peut faire à la lecture de ce tableau est le gain micropoilesque de l’étage de puissance dans certain cas: aussi faible que 0,292 ou 0,353 ! Ce qui signifie en clair que la tension d’attaque des tubes peut être jusqu’à trois fois plus forte que la tension récupérée en sortie et cela c’est le cas pour les toutes les charges faibles de 8 Ohms.
Dans le tableauN°2 , pour les applications, on prend le problème à l’envers : on détermine pour une puissance donnée W dans une charge R la tension Vs qui se développe sur cette résistance.
Compte tenu du gain k on détermine les tensions à développer sur les grilles et la tension totale à fournir par le déphaseur. Point important : les tensions grille/cathode des 2 tubes de puissance restent égales…mais les tensions grille/masse ne le sont pas !!
Ce tableau donne les tensions qui doivent être développées selon les arrangement du tableau . Cas 1 à 3 La première partie du tableau est relative au Futterman d’origine.
Pour 10W en sortie, quand la charge passe de 8 à 200 Ohms, la tension c/c totale à fournir par le déphaseur démarre à 233,5V pour 8 Ohms ,décroit à164Vpour 60 Ohms et termine à 205 V pour 200 Ohms. La charge du déphaseur est considérable, très forte pour les faibles et fortes impédance de charge. Evolution à rapprocher à la courbe de puissance utile de l’ampli en fonction de la charge, exposée au tout premier post. Il me semble clair que les capacités du déphaseur imposent très vite une limite à la puissance fournie ; voir la valeur de VT pour 15 Ohms et 20W : 271,5 V à sortir d’une 6AN8 !! Cas 4 et 5, une charge de 800 Ohms est un obstacle énorme en exigeant des tensions de l’ordre de 350 V pour 10W. Certes, derrière ces chiffres, il y a quelques marges qui seront précisées mais elles ne devraient pas dépasser 10 à 15%. Mon objectif 10W en classe A aurait du plomb dans l’aile ! Cas 6, une charge de 500 Ohms est plus facile pour le déphaseur. Cas 9 pour 8 Ohms avec 6 double triodes 6AS7 en classe B, on remarque 2 choses : le niveau exigé du déphaseur pour 10 W, mais surtout, la faible différence entre Vk et Va. C’est ce fait qui explique et justifie le schéma proposé par F6CER le 20 janvier : 25W amplifier par Dickie et Macowski. Dans ce schéma, il n’y a pas de retour de VS sur le déphaseur pour adapter les tensions Va et Vk qui sont donc égales. Qu’importe avec une RNT à 100% qui « corrige » l’attaque en plus de la non linéarité des lampes ….dont on a pas encore parlé. Cas comparés 1b , 7 et 10 avec charge de 15 Ohms; la différence essentielle réside dans les lampes 12B4 6080 et 6336 : on voit l’effet du mu faible des 6080, lampe dévoreuse ! Tous les cas : si on envisage d’intercaler un étage driver entre le déphaseur et l’étage de puissance, le niveau de sortie exigé pour le driver fournissant Va est moins élevé que Vt ; cette remarque justifie pleinement l’adjonction de ces étages
J’arrête là les commentaires sur ces tableaux ; à vous la plume !
Commentaires à suivre sur les schémas presentes au dessus par Raffou
Bonne journée
Doctsf (Modèles & Marques)
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Dans tout ça, je ne rencontre rien qui puisse m’emballer. Rien qui puisse me convaincre que la façon de faire indiquée soit vraiment bien meilleure que ce que je connais. Certes, les audiophiles ne vont pas partager mon avis. Mais j’ai l’habitude. Je vais m’en faire une raison. Une nouvelle fois. 
