Préamplificateur (WOT) 5687 et 5Y3

[6336A]

Pour avoir 6k au primaire, et garder 600ohm au secondaire, il faut prendre un autre transfo, en fait, de ce que je comprend.

Oui ! C'est un autre transfo. On conçoit d'abord un circuit, et ce n'est qu'après que l'on conçoit le transfo. Ou alors, on s'adapte.

Les 600ohms en sortie sont fixés par une résistance,

Nan. Pas par une résistance. Ils sont fixés par l'impédance de sortie que nous désirons. Ici, nous avons choisi 600 ohm pour pouvoir attaquer sans perte l'appareil suivant, filtre actif ou amplificateur. Nous aurions pu choisir pourquoi pas, 500, ou même 200 ohm. Mais le rapport de transformation n'aurait pas été le même, donc le gain du préampli non plus.
En choisissant 600 ohms, nous nous affranchissons de l'impédance d'entrée de l'appareil suivant, beaucoup plus grande, comme 50K par exemple. Elle ne viendra pas perturber le gain de notre préampli.

on peut donc modifier l'impédance primaire en changeant la résistance au secondaire, si on choisi un autre point de fonctionnement pour le fonctionnement du tube, non?

Tu peux changer la résistance qui charge le secondaire. Exemple pour une 2A3, si tu as un transfo qui fait 2,5K pour 8 Ohm, et que tu branches un hp de 16 ohm, tu auras 5K au primaire. A toi ensuite de voir si 5K convient à ta 2A3. A mon avis, c'est pas fameux...
Dans notre cas si tu branches sur la sortie une résistance de 600ohm, tu auras 300 ohm au secondaire. Donc 2,5K au primaire. Donc encore à toi de voir (droite de charge) si 2,5K convient pour ta 5687. A mon avis, pas bien fameux non plus. Tu vas en outre baisser le gain.

P.S. Voila pourquoi on choisi une impédance de sortie basse, comme 600 ohm. Si l'ampli qui suit à une impédance d'entrée de 50K, ces 50K en // sur 600 ohm donnent 592 ohm. Notre primaire ne bougera pas.
Compris, ou toujours pas ?

[SidSmith]

Merci pour les articles.


Pas exactement. Elle est d'abord déterminée par les caractéristiques du tube utilisé. C’est ainsi que l’on choisira l’impédance primaire (droite de charge). Le secondaire est déterminé par l’impédance du hp, donc disons 8 ohm dans le cas d’un ampli. Dans le cas d’un préampli, l’impédance de sortie doit au moins être 10 x plus faible que l’impédance d’entrée de l’appareil suivant.
Ces deux impédances différentes primaire/secondaire détermineront le rapport de transformation.
Exemple pour la 2A3 ; primaire 2,5K secondaire 8 ohm. Le rapport sera donc √ (2500 / 8) = 17,7. Si nous avons 17,7 V au primaire, nous aurons 1V au secondaire.
Cette notion est très importante pour comprendre comment fonctionne ce préampli 5687 à transfo.

La 5687 a une résistance interne comprise entre 1,7K et 3K suivant son point de polarisation. 2,1K pour un courant de 21mA. Il convient donc de la charger par au moins 2 à 3 fois sa résistance interne si on ne veut pas trop de distorsion. Donc disons 5K comme l’a choisi Bertrand (avec un autre tube) me semble correct. C’est la fameuse droite de charge.
Il nous faut une impédance de sortie pas trop élevée afin d'attaquer l'appareil suivant (filtre actif ou amplificateur). Cette impédance de sortie sera déterminée par le secondaire du transfo, et devra être faible en rapport avec celle d’entrée de l’appareil suivant.
L'impédance d'entrée d'un filtre actif ou d'un ampli, donc de l’appareil qui va suivre, peut être très variable... disons 10K, parfois moins, pour certains amplis à totors à plusieurs centaines de K pour certains amplis à tubes.
L’impédance de sortie d’un préampli dans « l'idéal » est inférieure à 1K. Le standard est 600 ohm, les préamps modernes affichent largement en dessous.
Si par exemple notre primaire fait 5K et notre deuxiaire aussi, en négligeant l’impédance d’entrée de l’appareil suivant, qui est au moins 10 fois supérieure, le rapport de transformation est unitaire. Le gain sera donc comme si on chargeait le tube par une résistance de 5K. Ce qui nous donne un gain en tension de 12 soit 22db. Il se calcule là aussi par la droite de charge.

Si on choisit, et il vaut mieux, une impédance de sortie de 600 ohm, nous aurons un rapport de transformation de 2,89 √ (5000 / 600)
C'est à dire que nous devrons diviser par 2,89 le gain précédant qui était de 12. Soit 4,15 environ 12db, ce qui est dans la moyenne d’un préampli ligne. Nous sommes donc dans les clous.
Nous voyons aussi que plus impédance de sortie sera faible, plus le gain le sera également.

Donc, voici l'histoire de l'impédance du transfo, secret de polichinelle mystificateur propriétaire. Chhhhhhuuuut, ne le répétez pas…
Ainsi armé, on peut attaquer n'importe quel appareil en aval sans avoir de perte. Il faut donc un transfo abaisseur de tension, contrairement aux cellules MC, et pareillement aux amplificateurs à tubes. Mais le problème de fond reste le même, rapport de tension, et rapport d’impédance sont liés.

Donc si comprends bien, il faudrait un transformateur à multiple primaire (2,4K à 9K) et multiple secondaire (<1K) pour pouvoir s'amuser à faire varier RI en fonction du gain que l'on veut obtenir et des essais à l'oreille.

Maintenant, venons-en au transfo. En prenant 5K au primaire et 600 ohm au secondaire, nous devons pas être bien loin du choix de notre concepteur. Celui-ci aura donc au primaire 21mA. 21mA pour un préampli… on peut baisser ce fameux courant de moitié, en polarisant notre 5687 différemment, mais la résistance interne du tube va augmenter… donc l’impédance primaire du transfo également, le rapport sera différent, le gain également.
Nous sommes donc un peu coincés à ce niveau, on ne peut pas trop des permettre de baisser le courant. Encore une histoire de compromis et de choix.

A présent, ce que les fervents partisans du transfo oublient de dire, est que celui-ci constitue pour le tube une charge beaucoup plus complexe qu’une résistance. En simplifiant un peu beaucoup la chose, nous avons la résistance du bobinage primaire en série avec la self primaire, le tout en parallèle avec la capacité de fuite primaire. Plus la valeur de la self sera importante, plus la réponse dans les fréquences graves sera étendue. Facile ! Il suffit d’ajouter des spires au primaire pour augmenter cette valeur. Ben nan... Car plus je vais enrouler, et plus les fuites dues aux capacités parasites seront importantes, et donc limiter la réponse dans les fréquences élevées. Je vais également augmenter la résistance série de l’enroulement, donc les pertes dans le transformateur (on parle de rendement). Pas évident…
Et vient par dessus le marché, le courant continu, non constant en régime alternatif, variant au gré de la modulation, et qui va nous faire chuter la valeur de notre self. Il faut donc placer un entrefer dans le circuit magnétique pour limiter la casse. Un entrefer est un espace, une ouverture où le noyau du transfo se trouve interrompu. Ceci se calcule, vous vous en doutez… section et longueur de l’entrefer ne se choisissent pas au hasard, de même que son positionnement. Chacun a sa petite recette qu’il a expérimentée, en fonction de nombreux paramètres dont nous pourrons discuter. (Là aussi c'est un secret, chhhhhhhhuuuuut !
Bref, la mise au point de cet entrefer est difficile. C’est souvent elle qui déterminera la performance globale du transfo.

J’espère donc que vous en saurez donc un peu plus sur le fonctionnement de ce genre de préampli mais aussi sur la problématique du transformateur de sortie.
Dans le cas d’un amplificateur single end, nous sommes obligés de l’utiliser, il n’y a pas d’autre solution. Mais dans le cadre d’un préampli… à vous de juger maintenant.

D'où le fait que dans les milieux audiophiles l'élaboration d'un transformateurs de sorties soient considéré comme de l'alchimie par certains.

Car il y a un compromis à faire aux extrême, et c'est un peu comme un couple qui se dispute pour une couverture : ce que tu tires d'un côté, tu le perds de l'autre, et la difficulté est de faire une couverte qui couvre le plus possible les deux membres du couple pour qu'aucun des deux n'aient froid (ou ne chiale, comme on dit au Québec).

Mais je crois que l'on peut faire chuter la résistance du primaire en abaissant la résistivité du matériel employé pour le bobinage, qui est dépendant du métal choisi et de son diamètre. Donc en faisant varier les alliage de métaux et le diamètre, on optimise la réponse en fréquence du transfo. Cependant on tombe dans le très gros et très cher (p.ex Argent, Cuivre). Et cela est sans compté les autres pertes possibles : https://fr.wikipedia.org/wiki/Transform ... sformateur

Et pour rajouter au challenge, le tout change en fonction de la fréquence !

En somme, un montage qui semble peu coûteux au départ exige un transformateur de très haute qualité (tant en matériaux qu'en conception) pour fonctionner.

D'où le fait que tu affirmes, non sans raison, que la qualité des basses fréquences est très souvent impactée lorsque l'on opte pour un transformateur de sortie.

C'est bien, tu veux nous convertir aux montages OTL !

Au fait Jean-François, va-y pour le préampli WOT du Sound Practice, c'est vraiment instructif ! Merci !

[SidSmith]

Oh, et pour les intéressés, Sébastien vend son préampli WOT !

[Padawan]

Bonsoir tout le monde, depuis hier, j'essai de comprendre tout ceci mathématiquement parlant ... Jean François pourrais-tu me dire comment tu calcules une droite de charge ?

J'ai été sur internet, chercher comment tracer ce genre de droites et je suis tombé sur ce site.

http://www.projetg5.com/Articles/Theori ... harge.html

Je n'ai pas les compétences pour vérifier si ce qui est dit est juste ou pas. Quoi qu'il en soit, il donne les formules pour trouver le point x et y pour tracer cette droite. Est-ce la bonne méthode ? Est-ce que je l'ai comprise ?

Car, si je reviens sur l'exemple et les datas données par Jean François, je ne trace pas du tout la même droite ...

Pour une résistance interne de 2100 ohm, on a dit qu'il faut une résistance de charge de 5000 ohm. Selon la data on travaille avec une Tension d'anode de 180 v et un courant d'anode de 21 ma.

Donc si je me base sur la méthode du site :

x = Ua = Ub-(Ra*Ia) = Ub-0 = 180 V

Y = Ua = Ub-(Ra*Ia)
Y = Ua + (Ra*Ia) = Ub
Y = Ra*Ia = Ub
Y = Ia = Ub\Ra = 180\5000 = 0,036 A = 36 mA

Du coup, si on trace cette droite entre les points X et Y calculé ci-dessus, je ne trouve pas la même droite ... Est-ce que j'ai rien pigé ? Ou bien est-ce que ma méthode est fausse ?

[Bertrand]

Bonjour,

Il faut que tu rajoute 105v à ta tension d'anode, qui correspond à l'alimentation anode -(0.021Ax5000ohm), comme si à la place du transfo, tu avais une résistance de 5kohm. cela te donnera 285v en x et 0,057A en y. Et là, tu verras que ta droite de charge ressemblera à celle de Jean-François (enfin, si j'ai bien compris moi-même). Les 180v des datasheet sont en fait Ua et non Ub. Comme nous chargeons avec un transfo et non une résistance, il faut définir un Ub qui est un peu fictif (parce qu'en pratique, Ub réel fournit pra l'alimentation sera très proche de Ua, seulement diminué par la résistance du primaire).

Pour Jean-François, j'avais bien compris tout cela, ta phrase plus haut m'avait semé comme un doute . C'est juste que ma démarche a été plus empirique que celle d'une personne calculant à partir d'une feuille blanche un préampli, en ce sens que j'avais un préampli avec un certain nombre de chose dont des 6c45p et des TS dont le rapport est indiqué dessus, et qu'en cherchant des renseignements sur le tube qui l'équipait, j'en ai déduit un point de fonctionnement valable (enfin je crois) pour la 6c45p. J'ai effectivement changé la résistance du secondaire pour pouvoir charger mes 6c45p à 5kohm, alors qu'ils l'étaient à 7,5kohm à l'origine.

Vu que j'attaque ensuite un filtre actif à 100kohm en entrée, 300ohm ou 600ohm, cela peut convenir en terme de désadaptation d'impédance...

[Padawan]

Ah, ok, merci Bertrand, je comprend mieux maintenant.

[6336A]

Bonsoir

Ne cous em.erdez pas avec des formules mathématiques indigestes...
Le courant de repos du point de polarisation est 21mA, la tension est 180V. Ça fait un point.
La droite de charge est de 5K. Donc on multiplie 21mA par 5k. Ce qui nous donne 105V. On ajoute ces 105V aux 180V soit 285V et on a notre 2eme point pour un courant nul.
Et avec 2 points, on peut tracer la droite...

[Padawan]

Ok pas mal, comme méthode pour aller plus vite. Comme je ne connais pas les petites astuces, ben ... J'applique les formule lol

J'aurais une autre question ... Comment avec la droite de charge, tu peux définir le gain ? Je reprends ce que tu as dis dans ta première grande explication.

[6336A]

Comment avec la droite de charge, tu peux définir le gain ?

Excellente quouessetchone.
Notre point de polar est 21mA 180V et -7V de tension grille.
Suppose que tu appliques à la grille une tension alternative de 14V. Celle ci va swinguer le long de la droite de charge entre 0V et -14V
Pour 0V, la tension est de 85V environ, le graphe n'est pas très lisible.
Pour -14V la tension est de 250V.
250 - 85 = 165 V Notre tension va donc bouger de 165V pour 14V en entrée.
Le gain est donc de 165 / 14 = 11,8
J'avais dit 12... c'est magique !
Avec le rapport de transformation ; 5K primaire et 600 ohm deuxiaire qui est de 2,89 : 1 nous avons un gain en tension total de 12/2,89 = 4,15 soit 12 db.
Capito ?

[Padawan]

Yep, je crois avoir pigé oui.

Merci beaucoup !!