[THEORIE] Droite de charge en classe AB

[a-wai]

Concernant la droite pas tangente : en classe B, le tube est bloqué durant une demi-alternance, donc I = 0 mA et P = 0W. Ce qui fait qu'en moyenne, sur une période du signal, la puissance dissipée est inférieure à ce qu'elle serait si le tube conduisait sur toute la période...

Donc on peut se permettre de dépasser (dans une certaine mesure, et en ayant bien calculé le truc !) la dissipation max du tube sur la demi-alternance où il conduit, ce qui fait que la droite de charge peut se retrouver à un moment au dessus de la courbe de dissipation max (qu'elle coupe donc, d'où le "pas tangente")

Ce raisonnement peut également se transposer en classe AB vu que le tube est bloqué sur une partie du cycle... Donc même si on biase à 70%, on peut se retrouver avec une dissipation moyenne de 100% avec le signal à fond !
(c'est d'ailleurs ce qui permet d'obtenir le rendement maximum d'un PP je pense)

[latortuefolle]

Concernant la droite pas tangente : en classe B, le tube est bloqué durant une demi-alternance, donc I = 0 mA et P = 0W. Ce qui fait qu'en moyenne, sur une période du signal, la puissance dissipée est inférieure à ce qu'elle serait si le tube conduisait sur toute la période...

Donc on peut se permettre de dépasser (dans une certaine mesure, et en ayant bien calculé le truc !) la dissipation max du tube sur la demi-alternance où il conduit, ce qui fait que la droite de charge peut se retrouver à un moment au dessus de la courbe de dissipation max (qu'elle coupe donc, d'où le "pas tangente")

ok! Et tu le calcules comment?

Ce raisonnement peut également se transposer en classe AB vu que le tube est bloqué sur une partie du cycle...

oui, mais plus le bias est important et plus la part du cycle où les deux tubes amplifent est grande, et moins tu peux te permettre de dépasser la courbe de dissipation... dans quelle mesure? Une règle empirique existe?

Donc même si on biase à 70%, on peut se retrouver avec une dissipation moyenne de 100% avec le signal à fond !

ouaip... et ça c'est très dur à calculer simplement car ça dépend du point de saturation...

c'est pour ça que perso j'applique la loi comme quoi ça dépasse jamais la courbe de dissipation... mais on peut effectivement aller dissiper un peu plus en restant safe quand on est pas biasé trop chaud...

La seule solution que je vois, c'est de jouer l'ampli à fond, un multi donnant le bias DC, et ainsi régler la pola de bias pour arriver à 100% DC tout à fond... facile en fixed bias, plus dur en cathode bias. Mais dans ce dernier cas, le bias est en général bien chaud, on peut donc rester sur la loi de ne jamais couper la courbe de dissipation...

(c'est d'ailleurs ce qui permet d'obtenir le rendement maximum d'un PP je pense)

bah ouaip.

EDIT:

Voici un tableau que j'ai calculé avec mon équation, donnant la valeur du courant d'anode Ia pour un tube avec une dissipation de plaque max Pa de 12W (el84, 6V6), avec donc la condition que la droite de charge doit toujours être tangente à la courbe de dissipation:



Qu'en pensez-vous? Le calcul vous parait-il juste? est-ce utile? Est-ce que je fais la même chose pour les autres lampes, 6V6SJJ (14W), 6L6/el34/KT66, KT88?

Comme awai et charpy l'ont fait remarquer, pour des bias Ia les plus faibles (classe AB "froid" ou "classe B"), on peut se permettre dans une certaine mesure que la droite de charge coupe la courbe de dissipation, soit une charge plus faible et/ou un bias plus chaud.

EDIT:

Pour les 6L6/KT66/el34 (Pa max = 25W)



Pour les 6L6GC/el34SJJ (Pa max = 30W)



Pour les KT88 (Pa max = 42W)

[charpy]

merci pour le boulot de simul

j'ai pas eu le temps de regarder en détail.

je peux apporter ma pierre a l'édifice en mesurant en situation un pp 6V6JJ ou 6L6G visseaux ou 6L6GCsovtek toutes neuves (meme pas encore testé)

voila déja un petit coup de mesures en 6V6 :
A+ 360V
I bias 25mA par tube
Imax 55mA par tube (fonction peak du multi) en poussant la satu
charge 6.6k plaque a plaque
tension de polar env.-20V

j'ai volontairement biasé froid en voyant l'intensité monter en satu.

d'apres mes calculs grossiers :
en 6V6/360V/6.6k on fonctionne en AB
en 6V6/360V/8.5k on est presque en A
en 6L6G/350V/6.6k on est en classeA

je peux aussi tester avec une charge de 8.5k p-p (la semaine prochaine)

dis moi tout ce que tu souhaites et je ferais le maxi sachant que je ne souhaite pas modifier l'alim (éventuellement une petite capa de tete histoire de booster le A+).
donc compte sur A+ d'env. 360V pour les 6V6 350V et pour les 6L6

[latortuefolle]

voila déja un petit coup de mesures en 6V6 :
A+ 360V
I bias 25mA par tube
Imax 55mA par tube (fonction peak du multi) en poussant la satu
charge 6.6k plaque a plaque
tension de polar env.-20V

j'ai volontairement biasé froid en voyant l'intensité monter en satu.

d'apres mes calculs grossiers :
en 6V6/360V/6.6k on fonctionne en AB
en 6V6/360V/8.5k on est presque en A
en 6L6G/350V/6.6k on est en classeA

mmm... y'a un truc que je comprends pas... si c'est 6k6 plaque à plaque, ça fait 3k3 par tube, ça fait vraiment pas beaucoup...

D'après mon tableau (basé sur la condition "droite de charge toujours tangente"), pour une HT de 360V:
- 6V6 avec une charge de 6k6 par tube t'es en AB avec un bias vers 70%
- 6V6 avec une charge de 6k6 plaque à plaque, t'es à 10-15mA au repos
- 6V6 avec une charge de 8.5k t'es pas loin de 100% donc de la classe A
- 6L6G avec une charge de 6k6 t'es dans le rouge (ce qui veut juste dire que ma formule ne s'applique plus, mais pas forcément que ça peut pas marcher... juste que le point de contact entre la dorite de charge et la dissipation sera à Va plus grand que le point de fonctionnement), mais ouais, en classe A grosso-modo

donc les ordres de grandeurs de mes tableaux semblent bons...

Ce serait cool de faire une liste de mesures réelles, effectivement!!

EDIT:

Une questions que je me pose. Voici le cas pratique sur lequel je résonne pour la poser:



Datasheet: el84 philips 1969
Pa=12W
Va=300V
Za=2k7ohms
Ia=20mA (50%)
La droite de charge tracée tangente à la courbe de dissipation.

"DC zéro signal" est le point de polarisation sans signal

"DC signal max" est la moyenne DC de Ia et Va en imaginant un input ENORME qui sature tout. Le fait que ça coincide avec le point de tangente est une coincidence et c'est pas l'objet.

Bon dans ce cas de signal max ENORME, du à la dissymétrie du swing, le courant modulé à l'anode montera jusqu'à ce que la composante DC de Ia soit presque de 80mA DC.
Et là, voici la question que je me pose:
a- Si on calcule alors la dissipation de plaque moyenne en DC comme le produit 80mA*360V on trouve 29W: beaucoup trop
b- Si on prend plutot la nouvelle composante DC de Va, qui est maintenant 178V, on trouve... toujours 12W.

C'est lequel le bon calcul??

Dans le second cas, ça veux dire que si le bias augmente lorsque l'on augmente le volume de l'ampli, on peut s'en foutre tant que l'on s'est assuré que la droite de charge ne coupe jamais la courbe de dissipation.

Comme on est en aval du transfo de sortie, donc du condensateur de la ligne d'alim, même si la HT reste (hors SAG de l'alim bien sur) constante dans le point milieu du transfo de sortie, la composante DC de la tension de plaque peut, elle, parfaitement chuter. D'autre part, les composantes AC de Ia et Va sont en opposition de phase, j'aurais donc tendance à dire qu'il n'y a pas de contribution AC à la dissipation de plaque. Donc pour moi c'est b- le bon calcul.

Votre avis?

[charpy]

OK j'avais pas pigé que ton tableau était donné en charge par tube!

c'est peu en effet pour des 6V6.
Mr léo aimant plutot le son clair et le headroom il tournait en AB tirant tres fort sur le B : normalement 420V /6.6k plaque a plaque 8O

le fameux son "brown" c'est peut etre la couleur de l'ampli une fois calciné par une heure de jeu au taquet

Dans mon cas je serais donc biasé bien chaud avec mes 30% de bias au repos. en poussant 55mA/360V donne dans les 20W de dissipation par tube, faut pas jouer 2H comme ca .
en tout cas ton tableau me semble parfait

je vais faire des nouvelles mesures avec le bias que tu as simulé. je sens que ca va coller 8)

donc avec une 6L6 et 6k6 par plaque je serais en classe moins que A (A0 ?). en gros je perd de la puissance par rapport a un double classe A aux petits oignons (PP ou meme // SE)

dans mon cas bien 6k6 p-p donc 3.3k par tube. je reste dans la zone utile et en AB, meme pour des 6L6GC

une petite remarque pour tes tableaux. il faudrait enlever les valeurs ou Imax du PP dépasse Icathode max des datasheet. les tubes morflent rapidement si on force trop du coté du courant. il vaut mieux booster la HT que le courant.

[latortuefolle]

OK j'avais pas pigé que ton tableau était donné en charge par tube!

c'est peu en effet pour des 6V6.
Mr léo aimant plutot le son clair et le headroom il tournait en AB tirant tres fort sur le B : normalement 420V /6.6k plaque a plaque 8O

ouais, pas moyen de savoir le courant de bias d'un deluxe deverb, on trouve seulement la polarisation de bias, mais je serais pas surpris que ce soit quasi du B, et que la droite de charge coupe effrontément la courbe de dissipation...

J'utilise un transfo de deluxe reverb 6k6 plaque-à-plaque @ 8ohms dans mon ampli, sous 400V. MAIS j'ai pris un HP de 16ohms, ce qui fait que je tourne en AB assez chaud avec 6k6 par tube...

le fameux son "brown" c'est peut etre la couleur de l'ampli une fois calciné par une heure de jeu au taquet

peut-être...
Blague à part, c'est plutot pour les tweed que "brown" est utilisé, avec donc des alims qui sagent à mort, du cathode bias et plutot 4k par tube sous 320-360V... pareil, dur de trouver des infos quantitatives, mais je crois que le "brown" c'est pour la compression des tweed.

Dans mon cas je serais donc biasé bien chaud avec mes 30% de bias au repos.

ouaip... mais tout dépend de ton input, si il est pas trop important, le swing sera limité et tu dépasseras pas la dissipation max...

la dissipation en poussant 55mA/360V donne dans les 20W de dissipation par tube, faut pas jouer 2H comme ca .

ouais justement, ça rejoint la qeustion que j'ai ajouté dans mon précédent post... je susi pas sur qu'il faille calculer avec 55mA/360V, car la composante DC de Va est réduite en même temps que le bias le bias augmente...

en tout cas ton tableau me semble parfait

merci, reste à modifier la formule pour que la zone rouge ne soit pas "interdite"... je pense que c'est juste une question de signe quelque part.

je vais faire des nouvelles mesures avec le bias que tu as simulé. je sens que ca va coller 8)

yes!

donc avec une 6L6 et 6k6 par plaque je serais en classe moins que A (A0 ?).

tout dépend de ton bias en fait, c'est juste qu'il devra être plus faible que 100%, ce que prend pas en compte ma formule.

en gros je perd de la puissance par rapport a un double classe A aux petits oignons (PP ou meme // SE)

Avant saturation, je pense que oui. Mais en saturation... je sais pas... tout dépend... tu vas saturer plus facilement à gauche, mais moins vite à droite... si ça se trouve ça va donner un classe A plus A que si t'es à 100% avec la droite de charge tangente au point de pola...

une petite remarque pour tes tableaux. il faudrait enlever les valeurs ou Imax du PP dépasse Icathode max des datasheet. les tubes morflent rapidement si on force trop du coté du courant. il vaut mieux booster la HT que le courant.

pas con. Je vais vérifier si c'est les mêmes valeurs pour les différents types de tubes, et je rajouterais des couleurs...

Faudrait aussi que pour chaque couleur je mette une petite image de droite de charge pour que l'on visualise dans quel cas on est.

Attention, ces tableaux ne disent pas comment les tubes vont réagir avec une charge et une tension de plaque données, ce ne sont pas des datasheet et ne dépendent pas des caractéristiques des tubes autres que Pa ça dit juste quel Ia on doit choisir.

[charpy]

tout s'explique! je met de la lecture

http://www.aikenamps.com/Why70percent.html

http://www.pentodepress.com/tubes/70-pe ... ation.html

comme le signal a une enveloppe qui varie beaucoup on peut se permettre de dépasser 100% de dissipation en régime transitoire sachant qu'a fond et a faible volume on repasse sous la courbe de Pmax

[f_da]

Bon dans ce cas de signal max ENORME, du à la dissymétrie du swing, le courant modulé à l'anode montera jusqu'à ce que la composante DC de Ia soit presque de 80mA DC.
Et là, voici la question que je me pose:
a- Si on calcule alors la dissipation de plaque moyenne en DC comme le produit 80mA*360V on trouve 29W: beaucoup trop
b- Si on prend plutot la nouvelle composante DC de Va, qui est maintenant 178V, on trouve... toujours 12W.

C'est lequel le bon calcul??

Le 2ème pour moi, il correspond à la puissance max instantanée dissipée. Dans le premier tu ne multiplies pas des valeurs moyenne, le calcul ne réprésente rien. Le calcul de la puissance moyenne, je le ferais en intégrant sur une demi-alternance u(t)*i(it), ou u(t)^2/Z ....

Sinon si tu veux des mesures pour des 6V6 JJ sous 425V Zpp 10K ou 5K et 345V Zpp 8K ou 4K, je pourrais mesurer ce week-end i crête a l'oscillo pour différente valeur de bias.

[charpy]

comme frank. la 2eme

sinon la charge est nulle. c'est bien le role de la charge defaire baisser la tension imnstantanée lorsque le courant grimpe.

par contre rien ne t'interdit de dépasser le point de tangence et d'aller pousser les grilles vers 0V ou meme en positif. 30V de swing c'est vite atteind avec un déphaseur long-tail.

etapres le point de tangence plus on sature fort plus la puissance instantannée dissipée par le tube diminue.

Frank si tu branche l'oscillo ce serait pas mal de voir ce que ca donne en XY on pourra calculer la puissance instantanée en différent points de la trace.

[latortuefolle]

comme frank. la 2eme

sinon la charge est nulle. c'est bien le role de la charge defaire baisser la tension imnstantanée lorsque le courant grimpe.

par contre rien ne t'interdit de dépasser le point de tangence et d'aller pousser les grilles vers 0V ou meme en positif. 30V de swing c'est vite atteind avec un déphaseur long-tail.

etapres le point de tangence plus on sature fort plus la puissance instantannée dissipée par le tube diminue.

Frank si tu branche l'oscillo ce serait pas mal de voir ce que ca donne en XY on pourra calculer la puissance instantanée en différent points de la trace.

Donc, tant que la dissipation sur le trajet de la droite de charge est acceptable, on se fout complêment de combien monte le bias DC avec le volume sonore et la saturation. Bonne nouvelle.

Je suppose que de savoir combien on peut faire monter la droite de charge au dessus de la courbe de dissipation dépend du swing de l'input et de la position des points de saturation/clipping, ce qui dépend de la polarisation de grille2, et peut varier d'un tube à l'autre du même type. C'est donc dur à calculer, comment on fait? Empiriquement?

Je vais me replonger dans els articles de Aiken "why 70%". Je les avais lu il y a un bout de temps, mais je me souviens plus de ce qu'il y a dedans.

En tout cas, ouais ce serait super les gars d'accumuler le plus d'infos sur des tubes "réels"!

[f_da]

Au fait tu as déjà un cas d'étude complet ici: viewtopic.php?t=1315

D'ailleurs tu soulèves il me semble un autre pb plus délicat à appréhender, c'est la dissipation de grille 2. tant qu'on reste dans la zone en deça de la saturation, ça se passe bien en générale, en revanche dès qu'on passe en saturation, le courant peut devenir anormalement élevé. Il n'y a pas trop de donnée la dessus, mais par expérience je sais que c'est un point délicat quand on souhaite jouer sur la saturation de puissance.

Un autre détail pour info seulement, la droite de charge en fonctionnement réelle est une ellipse applatie autour de cette droite à cause de l'effet de self du transfo, ce qui veut dire qu'en étant tangent à la courbe de dissipation max, on est certain d'entrer dans la zone rouge pour une partie de cycle. Je dirais que pour nos amplis on s'en fout tant que ça reste raisonnable.

[loylo]

voila déja un petit coup de mesures en 6V6 :
A+ 360V
I bias 25mA par tube
Imax 55mA par tube (fonction peak du multi) en poussant la satu
charge 6.6k plaque a plaque
tension de polar env.-20V

j'ai volontairement biasé froid en voyant l'intensité monter en satu.

d'apres mes calculs grossiers :
en 6V6/360V/6.6k on fonctionne en AB
en 6V6/360V/8.5k on est presque en A
en 6L6G/350V/6.6k on est en classeA

mmm... y'a un truc que je comprends pas... si c'est 6k6 plaque à plaque, ça fait 3k3 par tube, ça fait vraiment pas beaucoup...

Bon, je ne comprends toujours rien! Vous prenez la charge par tube comme la moitiée de l'impédance du transfo, alors que les sources que j'ai trouvé m'indiquent 1/4 de l'impédance du transfo!

Loadlines Made Simple by Carl B. and Matthias M.:
For push-pull, the number of OT turns that either output tube sees is one-half the total
primary turns. Because the impedance is the square of the turns, the impedance that either tube
will see is one-quarter of the PP OT´s primary impedance.

Et aussi l'article d'Aiken cité par Charpy:
http://www.aikenamps.com/Why70percent.html


(tout en bas à gauche)



Et accessoirement, avec mon Hiwatt, au repos j'ai une tension de polarisation de -42V, 490V sur l'anode, une impédance de 3,4K au primaire de l'OT, et Ia=42-44mA. Je ne me retrouve pas vraiment dans le tableau.

Décidément, j'ai beau me poser calmement pour comprendre, je n'y parviens pas.

[latortuefolle]

Bon, je ne comprends toujours rien! Vous prenez la charge par tube comme la moitiée de l'impédance du transfo, alors que les sources que j'ai trouvé m'indiquent 1/4 de l'impédance du transfo!

Loadlines Made Simple by Carl B. and Matthias M.:
For push-pull, the number of OT turns that either output tube sees is one-half the total
primary turns. Because the impedance is the square of the turns, the impedance that either tube
will see is one-quarter of the PP OT´s primary impedance.

Et aussi l'article d'Aiken cité par Charpy:
http://www.aikenamps.com/Why70percent.html

ouais, t'as raison c'est ce qui est dans ces sources.

Et accessoirement, avec mon Hiwatt, au repos j'ai une tension de polarisation de -42V, 490V sur l'anode, une impédance de 3,4K au primaire de l'OT, et Ia=42-44mA. Je ne me retrouve pas vraiment dans le tableau.

3.4k de d'impédence, c'est par tube? Quel tube?

je le répète, ce tableau ne dis pas comment va répondre un tube à une charge et une HT donnée.

C'est juste le calcul du trio (Va, Ia, Za) pour que la règle "droite de charge tangente à la courbe de dissipation" soit respectée.

Si ton Hiwatt ne respecte pas cette règle, alors tu vas pas retrouver son point de fonctionnement dans ce tableau. Ce qui veux juste dire que ta droite de charge n'est pas tangente à la courbe de dissipation max.

EDIT: 490V, 3k4 par tube et 42-44mA de bias ça colle bien avec mon tableau pour un Pa max de 30W. Soit pour des 6L6GC/el34SJJ... y'a quoi dans ton Hiwatt?

[loylo]

3.4k de d'impédence, c'est par tube? Quel tube?

je le répète, ce tableau ne dis pas comment va répondre un tube à une charge et une HT donnée.

C'est juste le calcul du trio (Va, Ia, Za) pour que la règle "droite de charge tangente à la courbe de dissipation" soit respectée.

Si ton Hiwatt ne respecte pas cette règle, alors tu vas pas retrouver son point de fonctionnement dans ce tableau. Ce qui veux juste dire que ta droite de charge n'est pas tangente à la courbe de dissipation max.

EDIT: 490V, 3k4 par tube et 42-44mA de bias ça colle bien avec mon tableau pour un Pa max de 30W. Soit pour des 6L6GC/el34SJJ... y'a quoi dans ton Hiwatt?

C'est un DR504 (50W), push pull d'EL34 en classe AB (théoriquement).
Et tiens toi bien, 3k4, comme je le disais, c'est l'impédance du primaire de l'OT, donc si on s'en tient à la règle de Aïken et compagne, ça fait du 875 ohms par tube! Et là, je ne sais clairement pas me situer dans le tableau.

[Mikka]

Salut !

Désolé pour mon absence mais l'alim de mon PC m'a laché et en plein carnaval, seul la fin des festivité annonçant la réouverture des magasins a pu me permettre de racheter une alim illico !

Je vois que les choses on bien avancées. Tu as fais du bon boulo Latortuefolle.
Il sont bien tes tableaux.
Merci à Charpy, Loylo et F_da pour la contribution.
...maintenant j'ai du mal à suivre il faut que je relise bien tous les posts ...

tout s'explique! je met de la lecture

http://www.aikenamps.com/Why70percent.html

http://www.pentodepress.com/tubes/70-pe ... ation.html

comme le signal a une enveloppe qui varie beaucoup on peut se permettre de dépasser 100% de dissipation en régime transitoire sachant qu'a fond et a faible volume on repasse sous la courbe de Pmax

Ce son les liens que j'ai mis au début !
Vous ne les aviez pas lu ?


Alors pour parler dans le sens de Charpy, en classe B on peu quasiment doubler la dissipation max je pense.

Les amplis Marshall du genre JMP et JCM 800 avec leur primaire à 3,9k et 3,2k et au moins 400V en Ua plongent profondément au-delà des 25W de Pamax sur la partie B.

Pour le calcul de la Tortuefolle je vote pour le 2 aussi.

Par contre par rapport à la droite que tu as tracée, elle ne concerne que le mode de fonctionnement en classe A, à ce niveau de signal on n'est pas encore rentré en Classe B.

Edit :

Nos mail se sont croisé Loylo.
Ce que tu dis es juste.
La tortuefolle ce n'est pas par ce que tu dresses une droite avec un bias à 70% que ta droite est en classe AB. Pour ce faire il faut tracer deux droite une en classe A et une autre en classe B. La classe A étant celle avec la charge à 1/2 de la valeur anode à anode et la droite en classe B se trace avec une valeur de charge de 1/4 de la valeur anode à anode ce qui explique le gain de puissance et le dépassement de la dissipation max théorique car vu que le courrant ne circule que pour une demi-alternance, alors la charge est divisée par deux et la puissance réelle aussi.
Cela explique aussi pourquoi les deux droite ont une pente différente et ainsi donc se croisent.

Je crois que là on s'embarque dans des éléments qui sortent un peu du sujet.

Le but n'étant pas pour ce topic de comprendre tous ce qui se passe dans un PP dans les différentes phases de son fonctionnement mais plutôt de proposer une methode de traçage des droites de charge en classe AB dans le but de faire un article le plus simple et claire possible ...sans ronier sur le justesse bien entendu !