Grille écran
Définition du problème.
Supposons que Ua = 200V. Cette tension est appliquée entre la cathode (je néglige le polarisation) et l’anode. Admettons pour simplifier qu’elle a pour impédance 100k et que le courant de repos soit de 0,6mA. Dans ces conditions la chute de tension dû à l’impédance sera de 60V ainsi entre l’anode et la cathode il n’y aura pas 200V mais seulement 140V (200V – 60V).
Je suppose d’autre part que la grille écran soit portée à 100V.
Si nous appliquons maintenant à G1 une tension alternative qui fera varier le courant entre 0,1mA et 1,1mA, la chute de tension dû à l’impédance de la plaque oscillera entre 10 et 110V.
Alors la tension effective de plaque par rapport à la cathode oscillera entre 190 et 90V.
Vous voyez donc que par instant la plaque se trouvera à un potentiel inférieur à celui de la grille écran, ce qui entraîne des électrons de seconde émission et normalement la grille de suppression est là pour palier à ce problème.
Cependant si la grille de suppression retient les électrons de seconde émission une partie des électrons de première émission arrivant de la cathode sont largement captés par la grille écran puisqu’elle se retrouve à un potentiel plus positif par rapport à la cathode que l’anode elle même. Sachant aussi qu’une part plus petite des électrons de seconde émission sont eux aussi capter par le grille écran.
C’est donc ce phénomène qui serait à l’origine de l’augmentation du courant de grille écran.
Partant de ce principe, si nous voulons calculer la résistance de grille écran, il faut tenir compte :
-De la différence de tension entre l’anode et la grille écran lorsque g1 = 0V ou encore quand Ia est à sa valeur max théorique.
-De la quantité de courant « absorbé » par la grille écran (en théorie elle fournit des électrons). Laquelle semble-t-il est d’autant plus élevée que la droite de charge passe sous le coude de Ug1=0V. Le pire des cas supposé étant celui où Ig2 = Iamax.
Que cherchons nous donc à faire ?
Faire chuter Ug2 de sorte que Ug2 < ou = à Ua lorsque g1=0V
Donc le premier paramètre à déterminer est DeltaU entre Uamin et
Ug2
Si je reprends le premier exemple proposé par Bozole dont je remets le lien ici :
http://vintageamps.free.fr/Marshall1987.jpg
Partant donc des données suivantes :
Simple push pull d'EL34
Zaa = 3,5k
Ua0 = 370V
Ug20 = 370V
Ia0 = 42mA
Ig20 = 5mA
De cette droite de charge je déduis donc Uamin = 45V
DeltaU = 370 – 45 = 325V
Ce qui me donne donc la chute de tension recherchée.
Il est remarquable que la pente de notre droite de charge est en rapport avec la consommation de nos grilles écrans. On sait qu’une charge plus élevée par rapport à une tension donnée réduit la pente ainsi qu’inversement un tension plus faible par rapport à une charge donnée réduit aussi la pente.
Un regard avisé sur ces caractéristiques d’anode et de grilles écrans, document extrait d’un Datasheet GE pour 6L6GC, ne contredit en rien cette affirmation.
Le but étant à présent de voir comment on pourrait formuler ceci mathématiquement.
Il existe un moyen d’exprimer cette pente. Il s’agit de l’angle de conduction ([url=conductionhttp://
www.transartistik.net/mikka/spip/articl ... article=39]voir article sur l’angle de[/url]) dont voici la formule.
CA = 2invCos (-Ia0 / Iamax).
Si on s’en réfère à notre exemple en lisant la droite de charge cela nous donne.
CA = 2invCos (-0.042 / 0.375) = 192.86°
Lequel pourra-t-être arrondi à 193°
A savoir que plus la pente sera faible et plus cette valeur sera importante.
Cette angle est un ratio par rapport à un tour complet qui correspond à 360°.
Pour pouvoir utiliser notre angle de conduction il va falloir le transformer en un facteur, que j’appellerais K qu’on pourra par la suite appliquer à notre intensité de grille écran.
Lequel s’obtiendrait ainsi :
K = 360 / 193 = 1.865 …
A noter que plus la pente sera faible, donc plutôt orientée classe A, et plus ce facteur se rapprochera de 1.
Inversement plus la pente sera importante, donc plutôt orientée classe B, et plus ce facteur se rapprochera de 2.
Maintenant je soumet Ig2max à ce facteur.
Ig2k = 0.375 x 1.865 = 0.699
Maintenant je calcule Rg2 de la manière suivante :
Rg2 = DeltaU / Ig2k = 325 / 0.699 = 465 ohms
Vous remarquerez que si ma pente avait été faible (donc plus orientée classe A) mon facteur k aurait été moins important et donc au final ma valeur de résistance de grille écran aurait été plus importante, ce qui me semble logique.
J'ai déjà utiliser cette méthode pour quelques montages et ça semble le faire même si quelques éléments seraient à adapter entre la Classe A et la Classe AB ou encore Le Beam Tetrodes et les Pentodes.
Pour le moment cela reste très généraliste.
Qu'en pesez-vous ?
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