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Un peu de culture au niveau des tubes à vide



  1. #1
    Yoruk

    Un peu de culture au niveau des tubes à vide


    ------

    Bonjour à tous,

    J'aimerai, pour ma culture, mieux comprendre le principe de fonctionnement des lampes à vide en amplification. Loin de moi l'idée de concevoir/réparer un équipement quelconque, juste avoir de la culture sur le sujet au même titre que comment fontionne un transistor par exemple. Les seules connaissances que j'avais sur le sujet étaient "le filament est toujours chauffé sous une tension de 6.3v", et "il y a de la haute tension quelque part".

    J'ai trouvé un site intéressant, qui explique le fonctionnement d'une triode en amplification avec des schémas et des explications assez claires.

    Voici ce site : http://corte93.free.fr/lampes.html

    J'ai compris dans son explication que:

    - expérience fondamentale : le courant anode-filament diminue si on diminue la tension filament- grille (il cite -1v sur la grille --> 3mA sur la plaque, -2v --> 2.5 mA),
    - la grille peut être polarisée polarisée négativement, mais dans la pratique on préfère une tension positive (plus pratique),
    - la fameuse haute tension est appliquée à l'anode (plaque) de façon à transformer les variations de courant en grosses variations de tension,
    - la gain global de l'amplification est fonction du type de lampe et de la résistance utilisée pour polariser l'anode,
    -on polarise la grille (en tension positive) en ajoutant une résistance entre grille et masse dont la valeur est donnée par R = tension polarisation grille/courant plaque associé (330 ohms dans l'exemple)
    -un condensateur électrochimique est monté en // de cette même résistance pour que les variations de tensions du signal à amplifier ne modifient pas cette "polarisation"
    -la caractéristique permettant de calculer le gain s'appelle la trans-conductance

    Si je regarde le tableau des caractéristiques des tubes ECC82 et 83:
    -la tension anode max est donnée,
    -tension grille négative/courant de repos plaque : valeurs utilisées pour calculer la résistance de polarisation grille.

    J'aurais quelques questions en sus:

    -aucune info sur la tension de filament. 6,3 volts, est-ce exact ? Dois-je limiter le courant ?
    -dans la pratique, quelle tension d'anode choisir ?
    -quid des impédances d'entrée et de sortie ?
    -autres remarques importantes que je n'aurais pas citées ?


    Merci à tous pour vos "éclaircissements", et bon week end.

    Yoruk

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    hello ,

    1) ça dépend du tube , il y a plusieurs tensions de chauffage , les tubes començant par "E" sont à 6,3V

    2)la aussi , ça dépend du tube et de sa fonction , une ALIMENTATION plaque dans les 250 V est courante

    3) entrée : très élevée , en gros celle de la résistance de fuite de grille,

    sortie : élevée , voir les specs du tube.

    tous les tubes :

    http://frank.pocnet.net/

    un BON cours d'initiation :

    http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/t_bas.htm

  4. #3
    f6bes

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Citation Envoyé par Yoruk Voir le message
    Bonjour à tous,

    J'aimerai, pour ma culture, mieux comprendre le principe de fonctionnement des lampes à vide en amplification. Loin de moi l'idée de concevoir/réparer un équipement quelconque, juste avoir de la culture sur le sujet au même titre que comment fontionne un transistor par exemple. Les seules connaissances que j'avais sur le sujet étaient "le filament est toujours chauffé sous une tension de 6.3v", et "il y a de la haute tension quelque part".

    J'ai trouvé un site intéressant, qui explique le fonctionnement d'une triode en amplification avec des schémas et des explications assez claires.

    Voici ce site : http://corte93.free.fr/lampes.html

    J'ai compris dans son explication que:
    http://forums.futura-sciences.com/pr...-download.html
    - expérience fondamentale : le courant anode-filament diminue si on diminue la tension filament- grille (il cite -1v sur la grille --> 3mA sur la plaque, -2v --> 2.5 mA),
    - la grille peut être polarisée polarisée négativement, mais dans la pratique on préfère une tension positive (plus pratique),
    - la fameuse haute tension est appliquée à l'anode (plaque) de façon à transformer les variations de courant en grosses variations de tension,
    - la gain global de l'amplification est fonction du type de lampe et de la résistance utilisée pour polariser l'anode,
    -on polarise la grille (en tension positive) en ajoutant une résistance entre grille et masse dont la valeur est donnée par R = tension polarisation grille/courant plaque associé (330 ohms dans l'exemple)
    -un condensateur électrochimique est monté en // de cette même résistance pour que les variations de tensions du signal à amplifier ne modifient pas cette "polarisation"
    -la caractéristique permettant de calculer le gain s'appelle la trans-conductance

    Si je regarde le tableau des caractéristiques des tubes ECC82 et 83:
    -la tension anode max est donnée,
    -tension grille négative/courant de repos plaque : valeurs utilisées pour calculer la résistance de polarisation grille.

    J'aurais quelques questions en sus:

    -aucune info sur la tension de filament. 6,3 volts, est-ce exact ? Dois-je limiter le courant ?
    -dans la pratique, quelle tension d'anode choisir ?
    -quid des impédances d'entrée et de sortie ?
    -autres remarques importantes que je n'aurais pas citées ?


    Merci à tous pour vos "éclaircissements", et bon week end.

    Yoruk
    Bj rà toi,
    Cas général: la grille 1 ( faut savoir de quelle on parle) dans la majorité des cas est polarisé en tension...NEGATIVE !
    Dans la pratique c'est JAMAIS avec un tebnsion positive (la grille se comporterais comme une anode= mourue sous peu)
    La tension filament n'est PAS FORCEMENT du 6.3v. Ca dépends de la "série" du tube.
    Pourquoi veux tu limiter le courant ? Si ton tube demandes 6.3v, tu lui donnes..6.3v. Ilne prendra QUE le courant dont il a besoin
    pour son chauffage.
    Certains tubes son bi -tension en chauffage (6.3 ET 12.6 v) . En général ce sont des tubes "doubles" ( genre ECC..)
    Pour les tubes les impédances sont en pratique élevées
    Tu ne choisis pas la tension d'anode, tu consultes le datasheet du tube en question et tu fais avec l'application envisagée.

    A+

  5. #4
    jiherve

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Bonjour,
    En effet la grille(G1) est toujours(presque car il existe le montage triode inversée) polarisée en négatif par rapport à la cathode, c'est la résistance placée en série dans celle ci ( quelques centaines d'ohm/kilohm) qui assure cette polarisation en association avec la résistance de fuite (( environ 1 Mohm)placée dans la grille, c'est une polarisation automatique qui assure une contreréaction en continu. Ce montage est largement repris avec les FET.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    fabang

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Les tubes dont le code commence par E (ECC82) requiert une tension de chauffage filament de 6,3V.
    Ceux dont le code commence par P (PCL83) requiert un courant de chauffage de 0,3A, dans ce cas tous les filaments des tubes étaient montés en série, ce qui allégeait notable le câblage.
    Il n'y a normalement pas de circulation de courant entre le filament et l'anode, car ce dernier est isolé de la cathode.
    Seul quelques tubes dit à chauffage direct avait cette particularité (filament et anode non isolé).

    Mise à par les tensions un peu élevée, la mise en oeuvre est assez simple, et contrairement aux semi-conducteurs les tubes sont robustes, et tolèrent quelques erreurs de polarisation si ça ne dure pas trop longtemps.

  8. #6
    fabang

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Il faut aussi noter que le tube à vide est un des rares composants dont la fabrication reste à la porté d'un bon (Très , très) bricoleur.
    Voir cette vidéo
    http://paillard.claude.free.fr/

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  10. #7
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    mouaif .... rien que la pompe à mercure !

    vu les stocks de tubes courants qui restent , inutile , pour un débutant , de se compliquer la vie.

  11. #8
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Merci de vos réponses !

    Pour le coup de la polarisation négative de la grille, c'est donc bien comme les FET : on polarise la cathode à une tension supérieure à la grille. (tension source > tension gate) pour les FET

    Le second site proposé par PIXEL est pas mal, merci je vais compulser cela.

    Je connaissais cette vidéo ! Elle était présentée sur un bloc anglo-saxon comme "vidéo d'un amateur qui roule ses lampes à vide". Les premières secondes font effectivement "amateur" puis arrive le travail du verre, et là... O_o

  12. #9
    azad

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Pour l'anecdote : on peut faire avec certaines lampes de phare de voiture (pas celles qui sont à gaz) , une diode, il faut pour cela qu'un seul des filaments de la lampe soit grillé. C'est amusant, et selon la qualité du vide, qui dépend de la façon dont le filament a grillé on obtient une vraie diode THT.

  13. #10
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Une chose me choque sur cette page : http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/t_bas12.htm

    "La plupart des tubes ayant des impédances de sortie plus élevées que celles des hauts-parleurs disponibles, un transformateur abaisseur d'impédance est nécessaire. Celui-ci permet également de bloquer la composante continue du signal qui serait fatale au haut-parleur, celle-ci ne générant que de la chaleur et aucun bruit ..."

    Bloquer une composante continue avec un transformateur ? Je vois bien le genre, mais injecter une tension continue dans un transfo ne risque pas de lui être fatal ? Il va chauffer ?

  14. #11
    azad

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Salut,
    Il est évident que la composante continue passant dans le primaire contribue à le faire chauffer, mais …. c'est étudié pour !
    Cela étant n'oublies pas que quand tu utilises une alimentation par transformateur et que tu "tires" quelques 20 A sur le secondaire (un chargeur moyen, par exemple) ce secondaire est lui aussi parcouru par le courant continu de sortie.

  15. #12
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Citation Envoyé par azad Voir le message
    Salut,
    Il est évident que la composante continue passant dans le primaire contribue à le faire chauffer, mais …. c'est étudié pour !
    Cela étant n'oublies pas que quand tu utilises une alimentation par transformateur et que tu "tires" quelques 20 A sur le secondaire (un chargeur moyen, par exemple) ce secondaire est lui aussi parcouru par le courant continu de sortie.
    OBJECTION

    si le redresseur est "double alternance" bien conçu , le courant à l’intérieur d'un transfo d'alim est bien symétrique,
    à défaut d'être sinusoïdal, mais de valeur moyenne nulle.

    à contrario, les transfos d'étage de sortie à tube unique sont parcourus par un courant magnétisant.

    ce fut le cas des millions de postes TSF construits jusqu'aux années 60's.

    le transfo doit être conçu pour , avec la présence d'un ENTREFER pour éviter la saturation.
    Dernière modification par PIXEL ; 23/04/2013 à 14h16.

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  17. #13
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Mais alors pourquoi ne pas intercaler un condensateur pour supprimer la composante continue ? Comme pour un ampli à simple transistor... ?

  18. #14
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    biscotte il faudra alors utiliser une résistance de charge pour assurer le courant de fonctionnement
    du tube , résistance qui dissipera alors en pure perte l'énergie audio amplifiée : mauvaise soluce !

    idem pour un ampli à transos ...

    la liaison RC est réservée au étages "petits signaux" mais inutilisable sur les circuits de puissance.
    Dernière modification par PIXEL ; 23/04/2013 à 15h06.

  19. #15
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    D'accord, c'est pour cela que les étages de puissance des amplis à transistor sont en push-pull (2 transistors, avec point central) et que je peux faire les préamplis avec un montage en classe A (un seul transistor ?)

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    le transfo doit être conçu pour , avec la présence d'un ENTREFER pour éviter la saturation.
    Ils ne sont pas tous bobinés sur un entrefer ???

  20. #16
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    non , seulement les transfos de sortie parcourus par un courant de repos.

    donc tous les étages SYMÉTRIQUES utilisent des transfos SANS entrefer.

  21. #17
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    D'accord....

    Mais un transformateur classique d'alimentation (le truc tout bête, aucun rapport avec les lampes) est bien équipé d'un entrefer ??? Ou alors nous ne parlons pas de la même chose...

  22. #18
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    montre-moi un transfo d'alim standard avec un entrefer....

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  24. #19
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Bon ok, on doit pas parler de la même chose... C'est pas ça un entrefer ? La partie feuilletée où on réalise le bobinage ?

    37657437.jpg


    RM24B03c.jpg


    Je veux bien une photo...

  25. #20
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    niet , ça c'est le circuit magnétique.

    un ENTREFER est une couche d'air (ou de papier , ou de plastique , bref de matériau NON MAGNETIQUE)

    pour augmenter la réluctance du circuit magnétique.

    http://www.premiumorange.com/daniel....ectrique1.html

  26. #21
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Ahhh d'accord ! Ok, j'ai compris !

    Citation Envoyé par Yoruk Voir le message
    D'accord, c'est pour cela que les étages de puissance des amplis à transistor sont en push-pull (2 transistors, avec point central) et que je peux faire les préamplis avec un montage en classe A (un seul transistor ?)
    C'est bon ça ?

  27. #22
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    de toutes façons , les amplis à transos n'ont pas besoin de transfo de sortie.

    mais ton raisonnement est bon à la base

  28. #23
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Bonjour,

    Dans l'objectif de mieux saisir l'utilisation d'une triode en amplification, pourriez vous m'aider à réaliser une polarisation "moyenne" pour une lampe à priori beaucoup utilisée, la 12AU7 ? Une datasheet est ici (http://frank.pocnet.net/sheets/127/1/12AU7.pdf). Et je m'inspire des conseils donnés ici (http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/t_bas9.htm) avec une polarisation dite "automatique".

    Page 2 du PDF (en bas), on me donne les valeurs moyennes à utiliser : tension plaque de 250 volts, tension grille de -8.5v, courant plaque de 10.5 mA. Je dois de plus appliquer une tension de 12.6 volts entre 4 et 5 pour le chauffage (patte 9 en l'air) ou 6.3 V sur les pattes 4 et 5 et 9 à la masse.

    Nous sommes donc d'accord que je vais en fait polariser la cathode à +8.5v pour laisser la grille à zéro volt ?

    Et donc polariser la plaque à 258.5 v ?

    Le site m'indique ensuite de calculer la résistance Rk de polarisation cathode :

    Rk = tension de polarisation souhaitée / courant plaque = 8.5/ 10.5 mA (valeur de courant issue de la datasheet) = 800 ohms


    Il me reste ensuite à calculer ma résistance grille Rg et celle de plaque Rp, mais là j'avoue que je suis un peu perdu... ?

    J'ai également du mal à comprendre les courbes présentées à partir de la page 3 du PDF. La tension plaque ne monte pas jusqu'à 250v, et je ne sais pas ce qu'est Ec... ???

    Merci de m'éclairer () un peu pour la suite !

    Merci et bon week end.

  29. #24
    f6bes

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Bjr à toi,
    Il n'est pas forcément utile d'avoir une différence de tension de 250v entre plaque et cathode.
    La différence de 8.5v n'est pas significative par rapport à 250v.
    3.5% d'écart ne procure aucune géne dans l'utilisation.
    Ta résistance de grille sert à écouler à la masse les charges qui "arrivent" sur la grille.
    En général R= entre 500k et 1 Mohms.
    Si tu inséres une R dans ta plaque , il est EVIDENT que le courant (10.5 mA) va produire une chute de tension
    sur la borne plaque.
    Si tu places 10 000 ohms entre ta HT et ta plaque tu va perdre U= Rx I= 10 000 x0.0105=105 volts.
    Ta plaque ne sera donc soumise qu'à 250-105=145 volts ( je n'ai pas inclu la perte dans la cathode de 8.5v).

    Mais il n'est pas sur qu'avec 145v et une polar à -8.5v le débit soit toujours de....10.5 mA.
    Ca risque de diminuer.
    Bonne journée

  30. Publicité
  31. #25
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    D'accord.

    Donc la résistance de grille est dimensionnée de façon empirique ? Ce n'est pas une valeur déduite d'un calcul/de la lecture d'une datasheet ?

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Si tu places 10 000 ohms entre ta HT et ta plaque tu va perdre U= Rx I= 10 000 x0.0105=105 volts.
    Ta plaque ne sera donc soumise qu'à 250-105=145 volts ( je n'ai pas inclu la perte dans la cathode de 8.5v).

    Mais il n'est pas sur qu'avec 145v et une polar à -8.5v le débit soit toujours de....10.5 mA.
    Ca risque de diminuer.
    Bonne journée
    Pour limiter cette chute de courant, il faudrait donc augmenter la tension anode ?

    La résistance d'anode à le même rôle que la résistance de collecteur d'un transistor ? Changer les variations courant en variation tension...

    Comment quantifier cette variation de courant ? Elle est fonction de quels paramètres ? Tension anode et grille uniquement ?

  32. #26
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    tout ceci est maitrisé depuis (presque) 100 ans... sous le terme de "polarisation automatique"

    et est expliqué dans le cours déjà signalé :

    http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/t_bas9.htm

    la "variation" de courant dépend de la pente du tube.
    Dernière modification par PIXEL ; 27/04/2013 à 11h14.

  33. #27
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Autant pour moi, je n'ai pas regardé la bonne courbe caractéristique. Celle présentant les variation de courant anode/tension grille est effectivement donnée en bas de la page 3.

    C'est donc dans cette courbe que je choisis la zone linéaire...

    Mais que représente Eb ? La tension anode ?

  34. #28
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    AJOUT , à ce niveau de questionnement , la MANIP devient indispensable.

    il est facile de trouver des tubes de récup pour te faire la main.

  35. #29
    PIXEL

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    où vois-tu Eb ?

  36. #30
    Yoruk

    Re : Un peu de culture au niveau des tubes à vide

    Page 3 du PDF (http://frank.pocnet.net/sheets/127/1/12AU7.pdf), courbes du bas. Les valeurs me laissent entendre qu'il s'agit de la tension anode...

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    il est facile de trouver des tubes de récup pour te faire la main.
    Où ? J'ai vu passer de nombreux appareil de récup, j'épluche parfois les déchetteries, mais de là à trouver un appareil à lampes... Je suis preneur de tuyaux !

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