Etage préamplificateur BF

L’étage préamplificateur BF a pour but d’amplifier la légère tension du signal BF, fournie par le circuit détecteur du récepteur ou par la tête de lecture d’un électrophone ou d’un magnétophone, en lui donnant une amplitude suffisante pour piloter l’étage final.

Tubes préamplificateurs et système de polarisation :

Comme tube préamplificateur on peut utiliser une triode ou une pentode.

En général ,l’amplification nécessaire ne dépasse pas 20 dB à 30 dB (c'est-à-dire un rapport de tension de 10 à 30) et on peut donc l’ atteindre facilement avec une triode.

Sur (la figure 1)  sont indiqués deux schémas de principe de préamplificateurs utilisant une triode.

Sur le schéma de (la figure 1a) ,est représentée une polarisation cathodique ,obtenue par le groupe RC de 2,7kΩ et 50μF. Dans un circuit final,la résistance cathodique est de l’ordre d’une centaine d’ohms,tandis que dans un circuit préamplificateur elle est de l’ordre de un à trois KΩ.

Dans le circuit de (la figure 1b) la polarisation est due à la résistance de grille d’une valeur très élevée (généralement 10MΩ ).

Ce système de polarisation, appelé POLARISATION PAR COURANT DE GRILLE ,est utilisé dans les tubes modernes à coefficient élevé, pour lesquels une polarisation de l’ordre d’un volt est suffisante .

Ce système permet d’éliminer la résistance et le condensateur de cathode. La cathode est reliée à la masse. Cela est pratique pour les tubes multiples à cathode commune, comme pour le type EABC 80 ou 6 T 8 ,qui est constitué d’une diode,d’une double diode et de la triode qui joue le rôle de préamplificateur.

Ce tube est chauffé sous 6,3V-0,45A et il est de type noval. La section comprenant les trois diodes fait partie du circuit détecteur et non du préamplificateur.

Un autre tube qui peut fonctionner en préamplificateur est la triode pentode ECL 82 chauffée sous 6,3V-0,78A . La partie pentode constitue l’amplificateur final et la triode, le préamplificateur.

Un autre tube préamplificateur est la penthode EF 86 chauffée sous 6,3V-0,2A. Il s’agit d’un tube unique et par conséquent dans l’étage final,il faudra également utiliser un tube unique : exemple la pentode finale EL 84.

Réglage du volume :

Dans les amplificateurs basse fréquence, il existe une commande appelée contrôle de volume, qui sert à régler le signal basse fréquence amplifié et par conséquent la puissance se sortie.

Le potentiomètre de volume peut être inséré en des points divers. Il peut se trouver à l’entrée de l’étage, à savoir sur la grille de commande du tube préamplificateur, ou sur la grille de commande du tube final. Il a pour fonction de régler la puissance acoustique à la sortie du haut parleur.

Il est difficile d’obtenir un bon contrôle de volume car celui-ci doit répondre à des exigences très sévères. En effet,il doit être en mesure de modifier la puissance sans modifier la qualité, il doit atténuer de la même manière toutes les fréquences dans leurs rapports exacts.

Sur (la figure 2a) est illustré l’un des réglages de volume les plus simples. Il est équipé d’un potentiomètre du type logarithmique de 0,5 MΩ qui reçoit à l’une des bornes le signal détecté à travers le condensateur de 10 nF . L’autre borne du potentiomètre est branchée à la masse,tandis que le curseur est directement raccordé à la grille du préamplificateur.

Un autre circuit est représenté sur (la figure 2b) . Dans ce dernier, le signal basse fréquence est appliqué à la grille de la triode à travers le condensateur de 20 nF,dont la tâche est d’interdire que la légère tension négative continue, obtenue par la résistance d’auto polarisation de 10MΩ, se trouve réduite de manière appréciable par le potentiomètre. Ce dernier a une valeur de résistance plus basse que celle de la résistance de grille.

Pour pouvoir obtenir un effet de correction de la réponse aux fréquences les plus basses et compenser la diminution de sensibilité de l’oreille humaine,on utilise souvent le contrôle de volume appelé PHYSIOLOGIQUE, dont le circuit est illustré sur (la figure 2c).

Ce réglage de volume exige l’utilisation d’un potentiomètre spécial,avec une prise intermédiaire,à laquelle sont connectés vers la masse,une résistance et un condensateur,raccordés entre eux en série.

Les valeurs de ces deux composants permettent d’obtenir la correction nécessaire pour avoir ce qu’on appelle le réglage physiologique, à savoir le réglage qui tient compte de la différence de sensibilité de l’oreille humaine aux divers fréquences,lorsque le volume sonore varie.

Afin d’éviter tout effet d’induction sur le circuit d’entrée et les ronflements qui en résulteraient, il est nécessaire d’établir en câble blindé, la liaison du circuit d’entrée au potentiomètre et du curseur de celui-ci à la grille de commande du tube préamplificateur.

Réglage de la tonalité :

Les réglages de tonalité sont constitués par des filtres RC permettant de modifier la courbe de réponse de l’étage final. Ces filtres sont réglables par potentiomètres ou commutables par clavier à touches.

L’un des réglages de tonalité est montré sur (la figure 3a) . Il est constitué par un potentiomètre branché en série avec un condensateur et il permet d’atténuer les notes aiguës.

Un autre réglage de tonalité est montré sur (la figure 3b) . Il est raccordé à la plaque du tube préamplificateur . Ceci est utile quand la commande de volume est déjà raccordé sur la grille de commande.

Sur (la figure 4) le réglage de la tonalité est de qualité , il permet de favoriser ou d’atténuer les notes graves et les notes aiguës.

Sur (la figure 4a) est illustré le schéma typique d’un réglage des tons graves utilisé sur les récepteurs radio de qualité. Le réglage du potentiomètre permet d’atténuer ou de renforcer les tons graves .

Lorsque le curseur du potentiomètre se trouve à l’extrémité supérieure de sa course,le renforcement des graves est maximum. Lorsque le curseur se trouve à l’extrémité inférieure de sa course,c’est atténuation des graves qui est au maximum.

Sur (la figure 4b) est illustré le circuit typique des tons aigus . Si on porte le curseur du potentiomètre à l’extrémité supérieure de sa course,on obtient le renforcement maximum des tons aigus,alors que si on l’amène à l’extrémité inférieure, on obtient l’atténuation des tons aigus.

Les deux réglages peuvent être réunis en un seul,muni de deux potentiomètres indépendants et être branchés avant le tube préamplificateur.

Sur (la figure 5) est représenté deux réglages de tonalité à touches.

Le premier circuit est inséré sur la grille de commande du tube. En introduisant le condensateur dans le circuit au moyen d’une commande à touche,on atténue les tons aigus.

Dans le circuit illustré sur (la figure 6a) ,existent trois positions de fonctionnement,les tons graves atténués,normaux et renforcés.

Dans le circuit de (la figure 6b) ,il y a trois positions de fonctionnement : atténuation,niveau normal et renforcement des tons aigus.

Les réglages de tonalité donnent une certaine atténuation totale du signal ,il est donc souvent nécessaire d’ajouter à l’amplificateur ,un étage qui compense cette atténuation.

Avec les doubles triodes ,il est facile de palier cet inconvénient. L’étage final de puissance se trouve ainsi précédé par deux étages d’amplification de tension ( deux circuits préamplificateurs) au lieu d’un seul.

Exemples de schémas :

Sur (la figure 7a) ,est illustré un circuit préamplificateur qui utilise la double diode triode 12 AV 6 chauffée sous 12,6V-0,15A.

La partie triode sert de préamplificateur ,la polarisation est obtenue par courant de grille. Le circuit de réglage du volume placé sur la grille contrôle est de type normal.

Ce circuit préamplificateur est utilisé sur les récepteurs radio utilisant des tubes de la série miniature,sur lesquels l’amplificateur final de puissance est en général le tube 35 QL 6.

Le circuit sur (la figure 7b) est très utilisé sur les récepteurs AM/FM , équipés du tube EABC 80 . Le tube final qui suit ce préamplificateur est en général le tube penthode EL 84.

La polarisation du tube est obtenue par courant de grille. Les réglages de volume (sur la grille) et de tonalité (sur l’anode).

A l’entrée du circuit se trouve également la prise pick-up. Cette prise permet de n’utiliser que l’étage BF. Cette prise permet d’exclure les étages de moyenne et haute fréquences,qui précédent le préamplificateur ,en général, cette fonction est remplie par le commutateur de gamme.

Très utilisée dans les circuits d’amplification est la triode penthode de la série noval ECL 82 , sur (la figure 8a) est illustré le circuit préamplificateur qui utilise la triode du tube,la penthode remplie la fonction de tube final.

La polarisation de type cathodique est obtenue au moyen de la résistance de 3,3kΩ et du condensateur de 50μF. Le contrôle de volume et le contrôle de tonalité se trouvent sur la grille du tube.

Sur (la figure 8b) est illustré un préamplificateur utilisant la penthode EF 86 chauffée sous 6,3V- 0,2A.

La polarisation cathodique est obtenue par la résistance de 2,2kΩ et le condensateur de 50μF . La tension d’alimentation arrive à l’anode à travers la résistance de 220kΩ et à la grille écran à travers la résistance de 1MΩ.

La commande de volume est de type physiologique ,composée par un potentiomètre à prise intermédiaire de 1MΩ, un condensateur de 4,7nF et une résistance de 100kΩ.

Sur (la figure 9) est illustré un circuit préamplificateur,utilisant le tube EF 86 , il dispose en plus du réglage de volume ,d’un réglage des aigus et d’un autre pour les graves.

Pannes, symptômes, localisation et réparation :

Les composants de l’étage préamplificateur qui sont le plus sujets à des pannes sont : le tube préamplificateur, la résistance anodique, le groupe RC de polarisation, les réglages de tonalité et de volume.

Pannes dues au tube :

Si le filament du tube préamplificateur est coupé,le récepteur est muet. On contrôle avec l’ohmmètre (ou lampemètre) la continuité du filament pour

voir s’il n’est pas coupé.

Lorsque le tube préamplificateur est épuisé (tube pompé),il amplifie moins et le récepteur a un rendement inférieur ou le son est déformé.

On détecte facilement l’épuisement du tube grâce au lampemètre ou on remplace le tube par un autre qui doit donner une amélioration très nette de la réception

Si les électrodes du tube sont en court circuit, le récepteur est muet ou présente des déformations de son. Le lampemètre ou l’ohmmètre servent à détecter le court circuit.

Si la réception est intermittente avec craquements qui s’intensifient ou s’arrêtent lorsqu’on frappe avec un tournevis le tube , il s’agit probablement d’un mauvais contact des broches. Il suffit de nettoyer les broches au trichloréthylène.

Les pannes dans un tube préamplificateur sont analogues aux pannes dans un tube final.

Pannes sur les composants :

Si l’amplificateur est à polarisation cathodique et si la résistance cathodique est coupée :le récepteur est muet ou les sons sont déformés lorsque le volume dépasse une certaine position.

La tension entre la cathode et la masse doit être d’environ 1 à 3V. Si la résistance est coupée on doit trouver des valeurs plus élevées(une dizaine de volt). Le contrôle de la résistance s’effectue à l’ohmmètre.

Si le condensateur cathodique est en court circuit : le récepteur présente une forte déformation et la tension sur la cathode est complètement absente.

On contrôle le condensateur à l’aide de l’ohmmètre,après avoir débranché du circuit l’une de ses bornes. S’il est en court circuit ,on le remplace par un autre de même capacité et d’une tension de fonctionnement égale voir supérieure et en respectant le sens des polarités(- à la masse , + à la cathode).

Si le condensateur cathodique est en court circuit, il faut contrôler la résistance qui est branchée en parallèle sur celui-ci.

Si le tube préamplificateur est polarisé par courant de grille. Il n’y a pas de tension sur la cathode puisque celle-ci est connectée à la masse.

Si le condensateur qui amène le signal à la grille de commande du tube préamplificateur est en court circuit ou coupé,le récepteur est muet.

Un contrôle à l’ohmmètre permet de vérifier s’il est en court circuit. S’il est coupé ,on peut placer en parallèle sur celui-ci ,un autre condensateur de même valeur.

En continuant le contrôle des tensions,sur la grille de commande du tube préamplificateur,on doit trouver une tension négative ou même pas de tension du tout.

Le potentiomètre de volume(généralement placé dans le circuit de grille du tube préamplificateur)est souvent sujet à une usure et à divers défauts de fonctionnement.

Si en manoeuvrant la commande de volume on n’entend pas dans le haut parleur, une variation du volume sonore,le potentiomètre est défectueux. Lorsque l’axe de commande étant dans une certaine position ,on entend des craquements, le potentiomètre est en mauvais état.

Après avoir débranché les connections câblées sur le potentiomètre,on place les deux pointes de touche de l’ohmmètre entre les bornes externes ( I et F de la figure 10a) on mesure la résistance totale de cet élément(de l’ordre de 250kΩ à 1MΩ). Si la valeur est infinie, le potentiomètre est coupé.

Pour s’assurer du bon contact du curseur(quand des craquements interviennent à une certaine position du curseur). On place les pointes de touche de l’ohmmètre sur la borne centrale et la borne extrême de gauche ou de droite et on manœuvre le curseur sur toute sa course. La résistance doit varier(en continue, sans soubresauts) de quelques ohms à 250kΩ et 1MΩ selon le cas.

Les potentiomètres sont de type à variation logarithmique : variation lente de la valeur minimum à la valeur égale au dixième environ de la valeur totale du potentiomètre.

Les potentiomètres du type linéaire : la variation de résistance est directement proportionnelle à la rotation du curseur.

Vérifier aussi les câbles blindés branchés sur le potentiomètre (branchement BF),si la tresse extérieure n’entre pas en contact avec le conducteur intérieur.

Pour allonger l’axe du potentiomètre ,on peut utiliser un manchon qui sera bloqué par des vis de fixations particulières. Ce manchon s’appelle un PROLONGATEUR D’ AXE (figure 10b)

Souvent dans la partie arrière du potentiomètre de volume se trouve l’interrupteur,lors du changement ,il faut veiller à ce que les fils de raccordement ne soient pas trop proches des fils de volume,afin d’éviter des ronflements dans le haut parleur.

Si la résistance de charge sur l’anode du tube préamplificateur est coupée,le récepteur est muet. Ce défaut se détecte puisque la tension sur l’anode du tube est absente. Cette tension est généralement de l’ordre d’une centaine de volts. On vérifie la résistance à l’ohmmètre.

Si le condensateur, qui fait partie de l’éventuel réglage de tonalité monté dans le circuit de plaque,est en court circuit,le récepteur est muet.

Dans ce cas, la tension mesurée sur l’anode du préamplificateur est très basse ou même nulle. On vérifie le condensateur à l’ohmmètre.

Si le potentiomètre qui règle la tonalité est coupé,on ne relève aucune anomalie dans les mesures de tension,mais la commande de tonalité est alors sans effet. Si le curseur de ce potentiomètre présente un mauvais contact,l’audition peut être troublée par des variations brusques de sonorité ou de craquements.

Si le condensateur de couplage(entre anode du préamplificateur et grille de commande du tube final) est en court circuit, le récepteur est muet et la tension sur la plaque du tube préamplificateur est très basse (10V-30V), alors qu’on trouve une tension positive sur la grille du tube final.

Le contrôle peut effectuer à l’ohmmètre.