Choix du point de repos d'un tube de préamp

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Pote Gui
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Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par Pote Gui »

Après maintes recherches sur le sujet, je suis parvenu à ce qui me semble être une synthèse non exhaustive du modus operandi pour le choix du point de repos du fonctionnement d'un tube de préamp. Je précise de préamp parce que ce n'est pas la même démarche pour les tubes de puissance de ce que j'ai pu en voir. Donc, je vais l'écrire à la suite et si c'est bon, pourquoi ne pas le mettre dans un section plus appropriée que le "Café discut'" afin que d'autres en profitent. Si c'est tout faux, ou même partiellement, faites-le moi savoir, j'éditerai jusqu'à ce que la perfection soit des nôtres :wink: .

1. Déterminer l'amplitude max (crête à crête) du signal alternatif entrant (soit le signal à amplifier, c'est-à-dire pour l'heure, un signal provenant du micro d'une guitare électrique transmis via son câble à l'entrée de l'ampli).
2. Déduire le bias de la grille de contrôle. En règle générale, faire en sorte que Ug1 de repos (bias) soit telle que jamais Ug1 ne devienne positive à quelque moment que ce soit et plus particulièrement lors de l'alternance positive du signal entrant. Ceci pour éviter tout courant de grille.
3. Sur le graphe représentant une famille de courbes caractéristiques Ia=f(Va), repérer la courbe pour la tension Ug1 (mettons -6V par exemple) choisie et choisir sur cette courbe la portion la plus linéaire possible. Sur cette portion, placer P (point de repos, nommé Q chez les anglais).
4. Effectuer une projection orthogonale vers l'axe des y et des x afin d'y lire Ia et Va qui seront respectivement donc le courant et la tension de repos à l'anode choisis pour ce tube.
5. Choisir une tension DC (Ub+) d'alimentation du tube. Une fois que vous aurez calculé la résistance de charge, il faudra vérifier si la tension à l'anode Va (donc une fois la chute de tension dans la résistance de charge effectuée) n'excède pas (trop) les maximales conseillées par le constructeur du tube. Cela dit, j'ai relevé sur un Bassman une tension à l'anode de l'inverseuse de 306V quand la Va max de la 12AT7 de chez EH conseillée est de 300V. Donc, il s'agit surtout de conseil pas d'absolu, même si plus vous dépasserez la limite, plus le tube sera soumis à des conditions de fonctionnement extrêmes et donc d'usure précoce.
6. Maintenant que vous avez vos deux points, allez-y gaiement, tracez la droite de charge entre Ua=Ub+ et P.
7. Lire la valeur à l'intersection de la droite de charge et de l'axe des ordonnées. Vous trouverez une valeur de Ia qui ne correspond à rien de tangible dans la réalité du fonctionnement du tube. C'est la valeur du courant qui traverserait la résistance de charge si elle était seule dans le circuit et qu'elle accaparait donc toute la tension d'alimentation.
8. Calculer Rl (comprendre Rload soit la résistance de charge) grâce à la loi d'Ohm soit Eb+/Ip.
9. S'assurer que la valeur de Rl est compatible avec le fonctionnement du tube (par rapport à la résistance interne de ce dernier par exemple).
10. Bien penser à me remercier parce que des méthodes comme celle-ci vous n'en trouverez pas tous les jours (c'est peut-être parce qu'elle est complètement erronée d'ailleurs :lol: !!!)

Voili, voilou. Si c'est bon, c'est cool, sinon, j'affinerai. C'est un peu le contrepied de la plupart des méthodes de traçage des droites de charge puisque je commence par déterminer le point de repos, mais c'est ce qui me semble le moins arbitraire et plus accessible aux débutants comme moi. J'attends vos remarques avec impatience...
Modifié en dernier par Pote Gui le 04 sept. 2012, 19:44, modifié 2 fois.
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bilbo_moria
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par bilbo_moria »

Il me semble que c'est ça aux points suivants près :

- Ce que tu appelles RI, c'est plutôt Ra (résistance entre la plaque et l'alim), non ? Certes on peut l'appeler comme on veut, mais d'une part RI ça fait penser à la loi d'Ohm (sans qui on serait grave dans la merde), d'autre part cela peut faire penser aussi à Résistance Interne (du tube), mais bon voilà, quoi.

- Cela me semble une démarche très "HiFi" (mais ce n'est pas sale :D). En amplification guitare, même si l'on se méfie du courant de grille, dès que l'on veut de la saturation, on n'hésite pas à envoyer comme des porcs un signal assez énorme dont l'amplitude dépasse allègrement la tension de polarisation (et ça fait une saturation assez douce)
Par exemple, j'avais pris la photo suivante lors du dépannage du VC30 d'un pote : la polarisation est à environ 1V. Donc, quand j'injecte un signal excédant 2Vpp, il va se passer des choses bizarres. Effectivement, quand on regarde le signal sur la grille 1 de la triode (en deuxième position dans le préamp, il y a une triode avant celle-ci, qui balance un signal de 7Vpp - l'oscillo est sur un calibre 1V / division) on voit que sur l'alternance négative, on atteint sans problème les -3.5v. Sur l'alternance positive, on n'arrive jamais à dépasser le +1V. Du coup, le signal est écrêté dès l'entrée de la triode:
Image

Evidemment, en sortie de ladite triode, on retrouve ce phénomène, amplifié et dont la phase est inversée : Image
Sur cette image, je ne me souviens plus du calibre, mais si le gain était par exemple de 30 , mes -3.5V en entrée sont devenus +105V en sortie. Ce qui n'est pas didactique sur cette photo, c'est que j'ai déplacé la courbe pour la recentrer sur l'écran de l'oscillo, on ne voit donc pas que le signal de sortie est très asymétrique, i.e. +105V sur l'alternance positive, et -30V sur l'alternance négative (mes +1V à la grille x gain de 30) ...

Enfin, on peut s'amuser aussi à encore augmenter l'amplitude du signal qu'on balance dans la pauvre triode. En plus du courant de grille (extrémité gauche de la droite de charge), on va atteindre le cut-off, i.e. l'extrémité droite de la droite de charge :
Image
(j'ai inversé à l'oscillo la phase de l'entrée pour montrer l'incidence du signal d'entrée sur la sortie : les 2 courbes sont en phase)
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Pote Gui
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par Pote Gui »

Oui, Rl c'est en fait Rl(oad) mais c'est vrai que le L minuscule porte à confusion. Il faut dire que je potasse beaucoup de littérature en anglais donc j'ai tendance à en prendre les termes. Tu mes suggères Ra mais il me semble que sur les data sheets, cela renvoie à la résistance interne du tube (ou je me trompe). En français, ce pourrait être Rc mais là encore, certains pourraient confondre avec la résistance de grille de contrôle; c'est le bordel de toute façon...
Enfin, si l'essentiel est correct, c'est cool. J'ai mis une explication sur le premier post afin que tout le monde pige.
C'est marrant que tu me dises que c'est une démarche hi-fi parce que ma priorité ça reste les amplis guitare. Je pense que c'est le côté propre et rigoureux (bien peser tout comme il faut) donc moins rock 'n' roll qui peut faire penser à ça. Cela dit, je préfère partir d'un truc clean et salir petit à petit que l'inverse; question de caractère ou de tournure d'esprit. Je finirai bien par m'encanailler quand j'aurais compris les tenants et les aboutissants de l'affaire.
Merci pour le temps consacré et les infos. C'est toujours agréable de ne pas prêcher dans le désert.
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bilbo_moria
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par bilbo_moria »

Ah OK, Rl (RL), pas con pour "Load", je n'avais pas capté ! Et oui, parfois Ra est la résistance interne du tube, mais parfois c'est ra selon les articles ;-)

De mes expériences, sur la première triode, choisir un point de bias "pas au milieu" (afin de favoriser le grid current ou, au contraire, le cut-off), n'apporte pas grand chose : il n'y a pas assez de signal en entrée. Mais bon, c'est une expérience récente que j'ai faite avec un potar comme Rk, si ça se trouve je suis passé à côté de quelque chose. Par contre, en triode en position 2 ou 3, le choix du point de bias change le son (pour favoriser une saturation douce ou plus grrrr )

Curieux car Marshall sur ses canaux "bright" a tendance à polariser sa première triode un peu plus proche du cut-off que simplement "au milieu" de la droite de charge ... à voir si cela a vraiment un effet ou pas, bref à creuser.
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tazzon
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par tazzon »

Peut-être que dans tes recherches tu n'es pas tombé sur cette page que j'avais fait. Il me semble que ça avait été reprit dans électrosuite.

Sinon, j'ai l'impression que tu considères que la tension sur le tube c'est la tension d'alimentation. Il n'en est rien, c'est en réalité uniquement Vak qui est recommandé dans les docs. On peut très bien avoir 400V en alim et 150V en cathode (du moment que le signal qui arrive sur la grille est superposé à une tension qui va bien). C'est un cas qu'on rencontre par exemple dans les PI type cathodyne.

Je rejoint Bilbo sur le fait que tu as fait une approche très hifiiste de la chose et également sur la remarque pour la première triode, de toute façon, celle-ci on s'en fout, elle ne sature pas (ou du moins pas dans les schéma traditionnels).

Pour info, il semblerait que le cut-off donne un son plus doux que la saturation (grille positive) de la lampe. Disons qu'en fait, il y a bien une déformation du signal mais nettement moins chargé en harmoniques de rang élevé.
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fuzzo
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par fuzzo »

Je rejoint Bilbo sur le fait que tu as fait une approche très hifiiste de la chose et également sur la remarque pour la première triode, de toute façon, celle-ci on s'en fout, elle ne sature pas (ou du moins pas dans les schéma traditionnels)
Perso je trouve que c'est pas une mauvaise méthode non plus, ça permet de vraiment être sur la théorie de "base" et ensuite de pouvoir extrapoler ca sur les particularité des amplis guitare/basses. Dans les genres les forums HI-Fi diy sont une mine d'infos (mais bon faut aimer bouffer de la théorie :lol: ).

Aprés de ma maigre expérience , concevoir un ampli une pédale ou tout autre circuit destiné a la musique, faut pas trop se caler aveuglement sur la thoérie de bouquin mais faire confiance a ses oreilles . Et surtout pas avoir peur de pas faire comme les autres. Tu prend un ampli soldano , le SLO je crois bien, il y a une résistance de chatode super haute a un moment dans le circuit (39k) justement pour etre tres proche du cut-off .
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Pote Gui
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par Pote Gui »

Merci à tous pour vos remarques pertinentes (et encourageantes!).
tazzon a écrit :Sinon, j'ai l'impression que tu considères que la tension sur le tube c'est la tension d'alimentation.
Alors oui, j'avais un petit doute mais je ne pensais pas que ça se verrait dans mon baratin. Mais j'ai bien pigé maintenant grâce à Bilbo :wink: . Je vais faire un correctif pour dissiper le doute dans mon mode d'emploi. Effectivement, on peut avoir - et on a d'ailleurs souvent - une tension d'alimentation supérieure à Va-k max conseillée. La plupart du temps, une fois la chute de tension dans la résistance de charge faite, la tension de repos de l'anode est en générale inférieure aux specs constructeur.
tazzon a écrit :Peut-être que dans tes recherches tu n'es pas tombé sur cette page que j'avais fait. Il me semble que ça avait été reprit dans électrosuite.
Alors là par contre non, je ne suis pas tombé dessus mais maintenant que je sais que ça existe, je n'hésiterai pas à m'en servir :wink: . En revanche, "électrosuite" quezaco?

Merci pour les tuyaux à propos du bias des 2e et 3e triodes, je n'avais pas encore cette corde à mon arc (à vrai dire, j'en étais même loin!).
À bientôt tout le monde et encore merci pour vos contributions à curer mon ignorance :lol: !
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bilbo_moria
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Re: Choix du point de repos d'un tube de préamp

Message non lu par bilbo_moria »

tazzon a écrit : Pour info, il semblerait que le cut-off donne un son plus doux que la saturation (grille positive) de la lampe. Disons qu'en fait, il y a bien une déformation du signal mais nettement moins chargé en harmoniques de rang élevé.
Non, la saturation due au cut-off est nettement plus grit-grit marshallesque que celle due au courant de grille. D'ailleurs, si tu regardes les photos d'oscillo que j'ai postées plus haut, on voit nettement la saturation plus douce du grid current, et le plateau plus marqué (disto plus "hard") du cut-off ...

Par exemple sur JMP non MV, le canal grrr-bright a une cathode de 2.7k (de mémoire) contre 820 pour le canal normal, plus "doux". Et l'exemple du SLO cité par Fuzzo va encore plus loin avec l'alternance d'étage plutôt grid current et d'autres plutôt cut-off (avec une belle 39k à la cathode, effectivement :wink: )

Ensuite, mise au point : le qualificatif de "hifi" n'était nullement péjoratif dans ma remarque :wink: , simplement cette démarche m'a rappelé les très intéressants articles de Rinaldo Bassi parus dans LED (je ne les ai pas tous, hélas ...)
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