Ampli PP UL KT66 II

Vue générale de l'ampli

Introduction

Lors de la fabrication du premier push pull de KT66 (ici) un ami était passé dans mon atelier et avait écouté l'ampli. La suite était prévisible. Voilà pourquoi je me suis lancé dans la fabrication d'un deuxième push pull, clone du premier.

Ligne directrice

C'est simple, je suis parti du même concept. Les seules modifications tiennent plutôt aux aspects mécaniques et à des détails d'ergonomie. C'est aussi l'occasion de présenter des mesures et une méthode de réglage de l'ampli.

La ligne haute tension

La ligne haute tension est assurée par un transfo dont le secondaire 450 – 450 est redressé par un pont complet. J'utilise un montage hybride diodes silicium, diodes à vide. C'est un peu désuet d'employer des GZ34 mais je trouve que la montée en tension est bien plus douce ainsi. La ligne est ensuite filtrée par une self placée en tête elle même suivie par une capa. Cela forme la haute tension qui alimente les KT66. Vient ensuite une série de plusieurs filtres RC en π desquels je tire toutes les autres tensions.

Pendant les premiers tests, il m'est arrivé un problème de claquage d'un tube redresseur et d'une diode silicium. Evidemment, j'ai tenté de comprendre pourquoi avant de remplacer les éléments endommagés. L'enquête à été longue car, sur le papier, il semble que tout soit correct, et puis ce n'est pas la première alim HT que je réalise ainsi. Finalement, c'est la simulation qui m'a donné quelques pistes. Il y a une configuration qui peut conduire à atteindre des valeurs limites. Quand l'ampli vient d'être mis hors tension, que les capas sont déchargées mais que les tubes sont encore chauds. Si à ce moment là on remet sous tension, l'appel de courant frise la limite de ce que peut supporter une GZ34. En claquant, le circuit s'ouvre. Inutile de préciser que le secondaire du transfo d'un coté et la self de filtrage de l'autre provoquent des variations de tension élevées bien mal supportées par les diodes silicium.

Après la cause, le remède. Il s'agit donc de limiter un éventuel appel de courant pendant un petit laps de temps à la mise sous tension. L'idée consiste à insérer une résistance en ligne et de shunter cette résistance par un relais au bout d'une seconde. La tempo est réalisée par un circuit NE555 monté en mono stable qui pilote le relais via un transistor 2N2222. Tout cela fonctionne très bien mais nécessite une petite platine qu'il faut pouvoir loger dans le compartiment HT déjà bien rempli.

Fabrication et câblage

Le maillon faible c'est toujours la mécanique. On peaufine le schéma électrique et on peut le modifier facilement ce qui est beaucoup moins le cas de la mécanique et quand vient le moment de la fabrication, je me heurte à mes maigres moyens d'usinage. Je ne dispose, en tout et pour tout que d'une perceuse à colonne bon marché qui me rend bien service mais qui est nettement insuffisante dès lors qu'il s'agit de faire du travail précis. La solution, je la connais (et j'en rêve), c'est une fraiseuse CN. Un jour, peut être... Mais pour le moment comment faire pour réaliser un châssis digne de ce nom ?

Je me suis donc tourné vers une entreprise qui réalise des façades usinées en CN. Après avoir téléchargé leur programme de CAO, j'ai dessiné les 6 faces du châssis et j'ai passé commande en ligne. Certes ce n'est pas donné mais quelle qualité ! C'est irréprochable et quel plaisir pour assembler les éléments entre eux.

(Entreprise Shaeffer: http://www.schaeffer-ag.de/fr/)

Pour le câblage, je reste fidèle au montage en l'air et aux plaques à cosses. Il est certain que les deux platines (temporisation et filtrage de polar) auraient mérité un circuit imprimé, mais je ne dispose pas de l'équipement nécessaire, donc pour le moment j'utilise des plaques pastillées.

Les plaques assemblées	C'est agréable à monter, cela "tombe juste"	Détails de la face AR en cours d'équipement
Montage des supports de tube et des côtés bois	L'ensemble sur le berceau	Début de câblage
Installation de la cloison centrale	C'est câblé et prêt pour les essais	Face inférieure ajourée
L'oeil magique, les tubes des étages de tension	Vue d'ensemble	Vue d'ensemble

Réglages

Une fois le câblage terminé, il faut procéder aux réglages de la contre réaction. C'est là une opération délicate car l'ampli peut se transformer en oscillateur. La simulation informatique du circuit n'est hélas pas d'un grand secours dans ce cas. La faute en revient à la modélisation du transformateur de sortie qui ne peut pas traduire fidèlement ses tourments. D'ailleurs, il n'est pas simple de caractériser finement un transformateur. Néanmoins, la simulation donne des pistes intéressantes pour guider les opérations de réglage.

Les moyens d'action sont principalement la ré-injection de la contre réaction (une résistance et une capa en parallèle), le réseau amortisseur (une capa installée en parallèle de la charge d'anode du tube d'entrée) et la valeur des capas de liaison déphaseur drivers.

Ci joint un document expliquant la méthode de réglage : (ici)

Reste à mettre en application les pistes identifiées.

Pour résumer : La contre réaction élargit la bande passante, l'amortisseur réduit le gain en haut de bande et les capas de liaison réduisent le gain en bas de bande. A la première mise sous tension, aucun de ces artifices n'est câblé et les risques d'accrochage HF et/ou BF sont à craindre. Si un accrochage se produit, ne surtout pas insister, tubes et transfos n'aiment pas cela.

Dans un premier temps la contre réaction n'est pas câblée, on commence par calmer l'ampli en installant un réseau amortisseur. Normalement, le choix des capas de liaison est déjà réalisé. Si on constate un accrochage BF, on change les capas pour une valeur plus faible. A partir de là, l'ampli ne doit plus osciller mais sa bande passante est faible et sa sensibilité est grande.

Puis on câble la contre réaction sans sa capa en parallèle La valeur de la résistance fixe le taux de contre réaction souhaité. Il se peut que l'ampli se mette à osciller de nouveau.

Appliquer un signal carré de 10 kHz et observer l'allure des fronts. Disposer la capa en parallèle sur la contre réaction et essayer plusieurs valeurs. Retenir celle qui offre la plus belle réponse. A ce stade, les réglages sont terminés.

Mesures

Ci dessous les mesures réalisées sur l'ampli une fois le réglage terminé.

Trace du bas le signal d'entrée Trace du haut le signale de sortie	L'ampli débite sur charge purement ohmique
Signal 10 Hz Allure en forme de "décharge de condensateur" bien logique à cette fréquence.	Signal 100 Hz Les paliers sont presques horizontaux.
Signal 1 kHz Réponse parfaite.	Signal 10 kHz On apercoit le front montant et une petite oscillation en palier.
Signal 20 kHz Les oscillations en palier sont faibles.	Détail du front montant: environ 5µs

La réponse aux impulsions est bonne. Certes un front montant de 5 µs n'a rien d'exceptionnel mais cela laisse entrevoir une bande passante d'au moins 100 kHz, ce qui plus que largement suffisant. Ce qui est intéressant, c'est la faible oscillation en palier qui montre que l'ampli ne présente pas d'accident dans sa réponse et que son gain est maîtrisé sur toute la bande.

La doc, les schémas

Toutes les mesures, tous les schémas sont réunis en une documentation disponible. (cliquer ici).

Essais

Classiquement, les essais se font dans mon atelier sur mes vielles enceintes Diagram DG22. Je passe des CD que je connais bien et j'écoute. Immédiatement je retrouve le coté « punch » que j'attendais. C'est dynamique et bien vivant. Les basses sont bien tenues et propres malgré le caractère un peu « boomy » des bass-reflex. Les médiums sont clairs et doux. Les aigus sont présents. L'ensemble forme un tableau très équilibré. Ce qui me surprend toujours, c'est cette belle dynamique. Difficile à expliquer avec des mots mais l'ampli répond aux moindres sollicitations. On sent bien qu'il « en a sous le pied » et c'est très agréable. L'association des KT66 et des excellents transfos de sortie est réussie.

Les premiers essais chez le copain sont tout aussi concluants.

Conclusion

Un bel ampli qui sonne bien et qui est très agréable à l'oreille. La qualité des transfos de sortie y est certainement pour beaucoup et c'est même surprenant de voir un ampli à tubes descendre aussi bas en fréquence. Coté fabrication, les plaques usinées chez Shaeffer sont vraiment de très belle qualité et donnent un coté « pro » à la réalisation. Voilà un 2 x 30 W idéal pour écouter de la bonne musique avec des copains en sirotant lentement un "écossais" hors d'âge.