Puissance de l'ampli
Soyons enfin au clair : quelle est la puissance de l'ampli ? Pour savoir, on a utilisé l'oscilloscope pour regarder la forme d'onde à la sortie de l'étage de puissance, sur la prise jack 16 Ohm, chargée (simulation de haut-parleur). Nous sommes en mode "fixed-bias", soi-disant en classe AB.
Comme entrée, on a utilisé un 1000 Hz produit par un générateur de signal, d'amplitude équivalente à la sortie d'une guitare.
Pour mesurer le signal de sortie, on a réglé l'oscillo sur 10 V/division.
La puissance est l'amplitude maximale atteinte par le signal avant distorsion. Ici, l'onde remplit l'écran, soit 8 divisions. Son amplitude est de 80 V crête à crête.
Pour calculer la puissance, il nous faut la valeur RMS du signal. Une crête a une amplitude de 40V, la valeur RMS est 40/1.4=28.5Vrms
L'impédance de sortie est 16 Ohms, la puissance vaut alors P=28.5²/16=50.76W.
En mode 1/2 puissance, l'amplitude crête-à-crête est de 60V, la puissance est environ 28W.
En mode cathode bias, soi-disant classe A, l'onde a une amplitude de 60V crête à crête, soit une puissance de 28W et environ 13W en 1/2 puissance.
Amp Power
Let's get it sorted : how much does the amp actually deliver? To find out, we used the oscilloscope to look at the waveform right after the power stage, on the output 16 ohms jack socket, loaded (speaker simulation). Let's remember we're using the fixed bias mode, so-called class AB.
As input signal, we used a 1000Hz sine wave from a signal generator, set approximately to the voltage amplitude a guitar would deliver.
To measure the output signal, we set the scope to 10V/division.
The power is the maximum amplitude we can get before the signal distorts. Here, the waveform filled the screen, i.e. 8 divisions. The amplitude is then 80V peak to peak.
To calculate the power, we need the signal RMS value. One peak is 40V, It's RMS value will be 40/1.4=28.5 Vrms
The output impedance is 16 ohms, the power is then P=28.5²/16=50.76W.
In half power mode, the waveform has a peak to peak amplitude of 60V, the power is about 28W.
In cathode bias mode, or so-called class A, the waveform has a 60V amplitude peak to peak, hence 28W power. In half power mode, it's about 13W.
La vérité sur les classes d'amplification
Avec le mode cathode-bias, nous avons remarqué une importante distorsion de recoupement. Pourquoi, alors que c'est sensé être un problème de classe B ou AB, et que ce bias est typiquement de classe A ?
Qu'est-ce que la classe A alors, C'est quand le bias est réglé "de manière à ce que le courant de plaque dans tous les éléments de sortie s'écoule pendant la totalité des 360 degrés que dure un cycle d'entrée, à pleine puissance et sans distorsion de la sortie de l'amplificateur". C'est-à-dire exactement entre les points de saturation haute et basse.
La distorsion de recoupement apparaît car le courant ne circule pas pendant une partie des 360 degrés d'un cycle.
En fait, cet amplificateur ne pourra jamais fonctionner en classe A, car son alimentation est trop importante. Il est préférable d'avoir un fixed-bias qu'on peut régler, pour éviter que les lampes de puissance soient utilisées à plus de 100% de leur capacité de dissipation (elles se sont mises à fumer après 5 minutes à pleine puissance en cathode bias !)
Plus d'infos sur les classes d'amplification ici (article en anglais).
The truth about amp classes
In cathode bias mode, we noticed a huge amount of crossover distortion. Why, since it is supposed to be a class B or AB issue, and cathode bias is typically class A?
What is class A then? It is when the bias is set to "a point where plate current in all the output devices flows for the entire 360 degrees of an input cycle, at the full, unclipped output of the amplifier". The bias has to be set exactly between saturation and cutoff.
Crossover distortion appears because the current does not flow for the entire 360 degrees of an input cycle.
The truth is, this amplifier will never be class A, because the power supply is way too high. So it's better to have a fixed bias that we can tweak, to avoid red-plating, too-hardly-driven output tubes which can't dissipate more than 100% power (they were smoking after 5 minutes driven hard in cathode bias).
More about amp classes here.
