Réparation ampli à lampes push pull EL34

La réparation d'amplis à tubes - ici un Dynacord Eminent II - est parfois plus simple qu'on ne pourrait l'imaginer. Cet article présente la réparation d'un ampli à lampes qui grésillait et donnait un son très faible. Quelle était la cause de la panne ? Une simple résistance... Mais comment a-t-il été possible de l'identifier ?

La réparation d'amplis à lampe ne peut être confiée qu'à des personnes conscientes du danger mortel des hautes tensions qui peuvent subsister dans l'ampli même après qu'on l'a débranché à cause des condensateurs.

L'ampli Eminent II Dynacord est un ampli à lampes qui possède un étage de sortie classique avec deux EL34 montées en push pull. Le son grésille et malgré différents condensateurs très fatigués qui ont été remplacés, le grésillement est toujours là.

Recherche de la panne de l'ampli Eminent II Dynacord

On peut commencer par démonter l'ampli Eminent II Dynacord

Ampli à lampes Eminent II Dynacord en panne

Ampli Eminent II Dynacord à réparer (panne : grésillement du son)

Sélecteur de tension 220 ou 240 Volts

On positionne le sélecteur de tension sur 240 Volts au lieu de 220 Volts pour éviter que tout l'ampli fonctionne en légère surtension.

Commutateur à positionner de préférence sur 240 Volts

Remplacement des condensateurs

Le remplacement des condensateurs gonflés était utile mais pas suffisant : le son grésille toujours.

Condensateurs à remplacer sur l'ampli

Etage de sortie push pull avec EL34 : 700 Volts

Attention : la tension de 700 Volts présente dans cet ampli est mortelle !

La recherche s'oriente vers l'étage push pull de sortie. Une des premières choses à faire consiste à mesurer les tensions continues (voltmètre en position "DC") autour des tubes EL34 et du transformateur de sortie. Le but est de vérifier si les polarisations ("DC bias") sont correctes. La mesure de tension, lorsque l'ampli est allumé, doit être faite avec la plus grande prudence. La tension d'alimentation du transformateur et des tubes EL34 dépasse 700 Volts par rapport à la masse (châssis) :

Danger mortel avec la tension d'alimentation

Une recherche autour de l'étage de sortie est faite.

Etage push pull avec EL34

Pour poursuivre le dépannage de l'ampli Eminent II, on peut aussi mesurer la tension continue aux bornes de chaque demi-primaire du transformateur de sortie pour estimer le courant de repos. En effet, la résistance DC de chaque demi-primaire permet de déduire le courant de repos par la loi d'Ohm. Il est aussi possible d'insérer une résistance de 1 Ohm en série avec chaque extrémité des demi-primaires et de mesurer la tension aux bornes de ces résistances : le courant en milliampères sera égal à la tension lue en millivolts (loi d'Ohm oblige avec R = 1 Ohm).

En mesurant simplement ces tensions sur le transformateur, on constate un fort déséquilibre des courants de repos et on constate aussi qu'en augmentant le courant de repos d'un des tubes, le son semble s'améliorer. L'égalité des deux courants de repos des deux EL34 est atteint lorsque les tensions des deux grilles valent environ -36 Volts et -30 Volts.

Ce déséquilibre laisse présager une défaillance dans l'étage de sortie... Or les tubes EL34 sont neufs ou presque, et appairés : il est donc peu probable qu'ils soient en cause. On trouve dans le schéma de l'ampli Eminent II Dynacord deux résistances de 10 Ohms montées en série avec les cathodes des EL34. Ces résistances sont ainsi traversées par le courant de cathode (la partie "puissance").

La mesure de ces résistances à l'ohmmètre donne 10,5 Ohms et 16,6 Ohms :

Schéma de l'ampli Eminent II Dynacord : étage push pull avec EL34

Il s'agit ici d'une défaillance qui explique pourquoi le courant de repos d'une des deux EL34 ne pouvait pas se faire correctement. La résistance est légèrement fissurée et il est probable que la valeur de 16,6 Ohms n'indique rien de fiable, mais seulement une résistance défaillante.

Résistance 10 Ohms défaillante à remplacer et nouvelles résistances

Le montage push pull avec les résistances de 10 Ohms est un mélange de montage à polarisation des grilles fixe par une tension négative ("fixed bias") et de polarisation par la cathode ("cathode bias"). En réalité, la tension qui se développe aux bornes des résistances 10 Ohms est très faible (0,25 V au repos) devant la tension de grille (-36 V environ) et on peut donc la négliger pour la compréhension du montage.

Réparation de l'étage de sortie push pull à EL34

La réparation à proprement parler consiste donc à remplacer les résistances de 10 Ohms. On choisit des résistances 10 Ohms de puissance 2 Watts pour avoir une marge suffisante.

Réparation de l'ampli : remplacement par de nouvelles résistances 10 Ohms

La mesure du courant de repos pourra se faire ensuite en mesurant la tension aux bornes de chacune de ces deux résistances par la loi d'Ohm.

Réglage du courant de repos (biasing) des tubes de sortie EL34

Choix du courant de repos pour un étage push pull à lampes

Le montage de l'Eminent II Dynacord indique un courant de repos de 25 mA à une tension d'alimentation 740 Volts. Cela correspond à une puissance dissipée égale à : 740 V x 25 mA = 18,5 Watts

Cette puissance correspond à 74 % de la puissance maximum dissipée par le tube EL34 (25 Watts). L'usage consiste souvent à régler le courant de repos pour atteindre 50 à 70 % de la puissance maximum. On peut ainsi dire que le courant de repos est réglé un peu haut sur l'ampli Eminent II Dynacord.

Il est possible, pour épargner les EL34 et allonger leur durée de vie, de réduire ce courant de repos quelque peu à 15 mA par exemple. Cela permet aussi, lorsque les EL34 seront remplacées, d'éviter le risque que leur courant de repos ne soit trop élevé (si on ne refait pas le réglage du courant de repos lors du remplacement des tubes). De nombreux musiciens se contentent en effet de changer les tubes sans régler à nouveau le courant de repos. Diminuer le courant de repos est le choix de la prudence et de la longévité des tubes.

Pour régler le courant de repos à 15 mA, on ajuste très prudemment et très doucement les potentiomètres jusqu'à mesurer 150 mV (15 mA x 10 Ohms = 150 mV) aux bornes de chaque (nouvelle) résistance de 10 Ohms.

Mesure du courant de repos et des tensions de grille sur les lampes EL34

On peut mesurer cette tension entre le châssis (cordon noir du voltmètre) et la broche 1 ou 8 sur le support du tube EL34 (les broches 1 et 8 sont reliées ensemble).

Attention danger : même si on mesure des millivolts, la tension dangereuse 700 Volts est juste à côté sur l'anode du tube ! Cette mesure doit être faite avec une extrême prudence puisqu'elle doit se faire sous tension ! Si une pointe (cordon de mesure) glisse et court-circuite entre deux broches du tubes, des dommages auront lieu ! Il est préférable de fixer les cordons du multimètre sur les points à mesurer et mettre sous tension l'ampli ensuite. Il n'y a ainsi plus qu'on régler le courant de repos avec un tourne vis isolant.

Réglage du courant de repos en ajustant la tension de grille

Il peut être utile de savoir que la tension de grille d'une EL34 se situe à -35 Volts environ au repos dans les amplis push pull classique avec 10 à 20 mA de courant de repos.

Réglage du courant de repos : ici, 80 mV correspond à 8 mA (= 80 mV / 10 Ohms)

Le réglage des courants de repos doit se faire en plusieurs étapes : lorsqu'on modifie le courant de repos d'une EL34, le courant de repos de l'autre est légèrement modifié.

L'écoute donne un son propre sans grésillement : l'ampli Eminent II Dynacord est réparé !

On constate une distorsion audible en dessous de 1 mA de courant de repos environ.

Mot de la fin

L'ampli Eminent II Dynacord a été réparé : il s'agissait de l'étage de sortie push pull. Le montage est classique et l'anomalie constatée sur les courants de repos ainsi que le grésillement du son étaient dus à une résistance défaillante.

Par ailleurs, le remplacement de condensateurs gonflés n'a pu que faire du bien à l'ampli et à la sonorité dans son ensemble.

La mesure des tensions et la réparation d'amplis à lampes nécessite une grande conscience du danger électrique lié aux hautes tensions continues présentes même lorsque l'ampli a été débranché.

Il est agréable d'avoir de bonnes conditions pour travailler :

Réparation plus aisée : lecteur CD ou instrument de musique, schéma, appareil à dépanner, haut-parleur et limiteur de courant (ampoule halogène en série avec l'ampli, du côté du secteur)