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 amplis à tubes et classes d'amplification

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F5TYH

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MessageSujet: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty23.01.21 22:25

Bonsoir et 73 à tous
La remarque de Vincent sur les distorsions de croisement avec les transistors bipolaires (voir post ampli SSB de 180W) m'a fait penser a un truc concernant les amplis à tubes et les classes d'amplifications:

En effet , je réalise pas mal d'amplis BF guitare à lampes de toutes puissances (de 5 à 100W).

La classe A , je connais
La classe B aussi.
la C pour la HF non linéaire
et la D en PWM.

Entre la classe A et B Il y a aussi la classe intermédiaire AB , en fait 2 sous classes :

AB1 la grille reste négative pendant tout le cycle et donc il n'y a pas de courant de grille et donc l'étage de puissance ne comme pas de puissance d'entrée .
AB2 la grille devient positive sur une portion du cycle et donc , naissance du courant de grille et l'entrée l'étage PA consomme une certaine puissance BF

En classe B  La grille est positive pendant la moitié du cycle (le tube est bloqué pendant l'autre moitié) et le PA consomme une puissance BF qui peut être importante.

C'est pourquoi qu'en classe AB2 ou B , l'étage driver est souvent une étage de puissance classe A débitant dans un transformateur dont le secondaire , à point milieu fait aussi office de déphaseur.

J'en étais resté là jusqu'à ce que je tombe , dans des bouquins sur la notion de classe B1 sans courant de grille  scratch
Et là il y a quelque chose qui m'échappe

Par exemple  : ce schéma de modulateur AM tiré du livre de F3LG:
amplis à tubes et classes d'amplification Captu153

Ce schéma est donné pour sortir 100W BF (effectivement compatible qu'avec la classe B avec simplement 2 EL34 et la tension d'anode correspond bien à l'utilisation de ces tubes en classe B)

en lisant ce bout de schéma  de la gauche vers la droite :
La 1ere triode est montée en amplificateur de tension (classique).
La 2eme en déphaseuse cathodyne (sur les 2 sorties de cathode  et anode , nous avons 2 signaux d'amplitude identique mais en opposition de phase)
Chaque sortie est ensuite amplifiés par les 2 autres triodes qui attaquent les tubes de puissance BF via les 2 condos de 22nF
Cette liaison capacitive n'est possible que si il n'y a pas de courant de grille au niveau des EL34

Et c'est là que je ne comprends plus: Comment peut on être en classe B sans déclenchement du courant de grille ???? scratch 

Ca fait plusieurs années que ce problème me turlupine et , si l'un d'entre vous à la réponse , je suis preneur bounce 

73 à tous

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 11:07

Bonjour Luc,
Désolé mais j'interviens pour poser des questions Laughing

Je ne connais absolument pas les tubes, je ne les ai même pas vu dans mes études d'électronique mais je vais essayer de comprendre en m'adaptant.

F5TYH a écrit:
en lisant ce bout de schéma  de la gauche vers la droite :
La 1ere triode est montée en amplificateur de tension (classique).
La 2eme en déphaseuse cathodyne (sur les 2 sorties de cathode  et anode , nous avons 2 signaux d'amplitude identique mais en opposition de phase)
Chaque sortie est ensuite amplifiés par les 2 autres triodes qui attaquent les tubes de puissance BF via les 2 condos de 22nF

Tout ceci est très clair ! Merci.


F5TYH a écrit:
Cette liaison capacitive n'est possible que si il n'y a pas de courant de grille au niveau des EL34

Pourquoi ?

Si je fais l'analogie, naïve, avec un transistor polarisé par un pont diviseur de tension. Il y a toujours un courant dans le pont diviseur de tension R1 et R2 (on s'arrangera pour que le courant qui s'en échappe pour aller dans la base du transistor, soit négligeable), l'idée est d'avoir une tension fixe aux bornes de R2 donc la même tension, à VBE prés, aux bornes de RE et ainsi le point de polarisation est fixé. Mais rien n'empêche la liaison capacitive de se faire si tant est qu'elle soit bien dimensionnée ; à la fréquence d'intérêt la capa Cin doit avoir une impédance largement plus faible que l'impédance d'entrée du transistor.

amplis à tubes et classes d'amplification Text8010


Est ce que c'est différent pour les tubes ?
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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 11:38

Bonjour , Vincent et 73 à vous.

Un triode n'a rien à voir avec un transistor bipolaire. Le fonctionnement est totalement différent.

Par contre , il y a de très fortes similitudes entre une triode et un transistor FET ou le courant de gate est null.

Prenons le cas d'un montage amplificateur cathode commune et source commune:

La triode :
amplis à tubes et classes d'amplification Triode10

avec un FET :


amplis à tubes et classes d'amplification Fet10

Dans les 2 cas , la résistance RG et une résistance de fuite de de grosse valeur.
Rs ou RK sert à avoir une tension positive (par rapport à la masse) sur la source ou la cathode (pour la polarisation)
et , par conséquent , cela revient à considérer que la grille/gate et négative par rapport à la cathode/source.

Dans une triode , le courant de grille est null tant que celle-ci est négative par rapport à la cathode.

J'espère que j'ai pu vous éclairer avec mes explications

J'ai pris comme exemple le montage source/cathode commune mais bien sur les autres montages sont aussi possibles (Anode commune ou grille commune)

73  et bon week end

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 13:20

D'accord, oui c'est plus clair merci.
Je crois que j'avais mal interprété la phrase du départ.

Si je comprends bien les 2 tubes EL34 agissent alternativement, puisque leurs signaux d'entrée de son en opposition de phase, sur le transfo et grâce à son point milieu relié à la terre. Si oui alors c'est bien du classe B, la moitié du signal d'entrée est utilisée.

Ca me fait pensé à un étage push-pull de classe A (que je laisse en transparence dans le dessin ci-dessous) qu'on aurait transformé en classe B. C'est vrai que souvent le classe B on le connait avec des transistors complémentaires.

amplis à tubes et classes d'amplification Image811

C'est le principe de ton ampli ?


ps : merci pour tes explications car je ne connais pas du tout les tubes.


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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 13:25

Classe A, AB ou B , tout dépend de la tension de polarisation appliquée à la grille de commande des tubes.
Pour info , la caractéristique d'un FET ressemble trait pour trait à celles d'une penthode comme la EL34 ou l'EL84 :

FET:
amplis à tubes et classes d'amplification Captu154

EL84 :

amplis à tubes et classes d'amplification Captu155

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 13:33

Vincent a écrit:
D'accord, oui c'est plus clair merci.
Je crois que j'avais mal interprété la phrase du départ.

Si je comprends bien les 2 tubes EL34 agissent alternativement, puisque leurs signaux d'entrée de son en opposition de phase, sur le transfo et grâce à son point milieu relié à la terre. Si oui alors c'est bien du classe B, la moitié du signal d'entrée est utilisée.

Ca me fait pensé à un étage push-pull de classe A (que je laisse en transparence dans le dessin ci-dessous) qu'on aurait transformé en classe B. C'est vrai que souvent le classe B on le connait avec des transistors complémentaires.

amplis à tubes et classes d'amplification Image811

C'est le principe de ton ampli ?


ps : merci pour tes explications car je ne connais pas du tout les tubes.


Bonjour et 73.
Je confirme , c'est exactement le même principe Very Happy.
La grande différence et qu'avec les transistors , on peut se passer de transformateur de sortie alors qu'avec les tubes , impossible car leur impédance de sortie est comprise entre 1 et 15 Kohms selon de type de tube choisi et leurs tension d'alimentation

Par exemple , pour l'EL84 , si l'on regarde le datasheet de ce tube : https://frank.pocnet.net/sheets/020/e/EL84.pdf

pour un étage push pull en classe AB1 on a une puissance BF de 17W et une impédance plaque à plaque de 8Kohms

C'était aussi le cas avec la toute 1ere génération de transistors bipolaires au germanium qui , il me semble avait une impédance de sortie assez élevée(moins que les tubes quand même)
exemple d'un schéma d'ampli de l'époque (25W) :
amplis à tubes et classes d'amplification Captu156

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 13:49

Si la technique des tubes t'intéresse , il y a ce site que je trouve très bien fait :
http://tabwyp.free.fr/G5/

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Vincent




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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty24.01.21 16:13

Merci pour ces infos, je vais regarder un peu tout ça même si je pense que je n'utiliserais probablement jamais de tubes de mes montages électroniques. Néanmoins ça me permettra d'étudier des montages qui les mettent en oeuvre Very Happy

Je crois que j'ai tellement fait dévier le sujet qu'on en a oublié la question principale :
Citation :
Et c'est là que je ne comprends plus: Comment peut on être en classe B sans déclenchement du courant de grille ????  scratch


A+

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty29.01.21 15:03

bjr,
Pour en revenir à la question initiale :
F5TYH a écrit:
"Et c'est là que je ne comprends plus: Comment peut on être en classe B sans déclenchement du courant de grille ???? scratch"


La classe B n'a pas forcément de courant grille. Prenons le cas d'une pentode EL84 (dont la courbe Ianode = f(Vgrille) ressemble fortement à la courbe Ids= f(Vgs) présentée dans le post au-dessus). Ce qui distingue le mode de fonctionnement de cette lampe, c'est son point de polarisation.


  • en classe A : polarisation vers le milieu de la courbe; on utilise une résistance en parallèle avec un condo dans le circuit de cathode pour effectuer une polarisation automatique; (une lampe simple peut suffire)
  • classe AB1 : polarisation vers le bas de la partie qui est à peu près droite (juste avant ou la courbe devient bien incurvée) soit environ -10V; on utilise une source de tension annexe pour effectuer la polarisation. La tension grille reste toujours inférieure à 0V, donc pas de puissance fournie par le circuit driver car il n'y a pas de circulation de courant dans le circuit grille/cathode (en BF nécessité d'un push-pull en sortie avec parfois un transfo avec prises écran pour fonctionnement en ultra-linéaire)
  • classe AB2 : idem AB1 sauf que la tension grille peut devenir positive, dans ce cas Vg > 0, il y a circulation d'un courant dans le circuit grille/cathode : le circuit driver doit être capable de fournir une certaine puissance (d'où en général un transfo entre le driver et l'étage final (en BF nécessité d'un push-pull). Génération de quelques distorsions quand Vg > 0 : cette partie de la courbe n'est plus linéaire.
  • classe B : polarisation au cut-off, c'est à dire au moment ou le courant anode est nul (environ -15V pour l'EL84); on utilise toujours une source de tension annexe pour la polarisation. Et la on peut avoir comme en AB1 un fonctionnement sans courant grille (Vg toujours négatif) ou un fonctionnement comme en AB2 avec courant grille (Vg parfois positif). En classe B, on a des distorsions dues à la non linéarité  de la courbe Ia = f(Vg); distorsions au voisinage du cut-off et dans la partie ou Vg > 0; Les classes AB1 et AB2 sont plutôt utilisées en HiFi pour la qualité du signal restitué alors que la classe B est plutôt utilisée en Sono ou l'on peut tolérer une moindre fidélité dans le signal.
  • classe C : on polarise la lampe très loin du cut-off (jusquà -25, -40V pour EL84); utilisé en émission AM ou CW. Là, on n'a pas à amplifier un signal complexe comme en BF, mais seulement à restituer une sinusoide. Donc on fournit une forte impulsion caractérisée au niveau de la grille comme une partie de sinusoide (et avec courant grille), ceci entraine un stockage d'énergie au niveau du circuit oscillant d'anode qui restitue la sinusoide complète.

En espérant avoir été assez clair.

F5TYH aime ce message

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MessageSujet: Re: amplis à tubes et classes d'amplification   amplis à tubes et classes d'amplification Empty29.01.21 15:14

Bonjour , oldradio  et 73.

Merci pour ces précisions qui apportent une réponse à une question que je me posais depuis plusieurs années merci

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