Méthode de calcul grid stopper de grille de contre écran

[vitriol82]

Qu'en pesez-vous ?

102.6 kg ce matin tout nu et à jeun après avoir démoulé le cake

Plus sérieusement, je pense que ça a été un excellent exercice de style et de longue réflexion

Bravo Mikka

[The_Setlaz]

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.

Comme on peut le voir sur la courbe de la datasheet GE que tu as posté, celà n'est vrai que pour des Ua très faible devant Ug2.

Le pire des cas supposé étant celui où Ig2 = Iamax.

Mouai... Pour moi, j'ai l'impression qu'il est pas prêt d'arriver celui là
Si on regarde la courbe, à Ug1 = 0V , Ua est minimum à disons 75V (en imaginant que la droite de charge passe bien dans le coude) et pour Ug2 = 400V et Ug1 = 0V, on a Ia = 310mA d'un côté et Ig2 = 50mA de l'autre.

Et tu vas voir que si tu considères les choses de cette manière, tes résistances de grille-écran vont être BEAUCOUP plus grosses qu'en te basant sur ton affirmation qui fait grimper le courant en flèche et fais donc descendre ta résistance de grille-écran a des valeurs communes, ce qui, entre-nous, t'arrange bien pour appuyer ta théorie. Mais les hypothèses de départ sont-elles exacte ?!! 8O

Donc je maintient que cette affirmation Ig2max = Ia est bancale dès le départ, c'est écrit sur les courbes

Que cherchons nous donc à faire ?
Faire chuter Ug2 de sorte que Ug2 < ou = à Ua lorsque g1=0V

Je ne te suis pas sur ce point. Pour moi, on cherche surtout à éviter que G2 n'excède sa dissipation maximale sur une période complète.
A partir de ce moment là, si on considère le pire cas, tout le monde semble s'accorder à dire qu'il s'agit de signaux carré en classe B d'amplitude telle que Ug1 = 0V sur la 1/2 période considérée. (comme ça, pas d'histoire d'angle de conduction ni rien... )
Auquel cas, la grille écran à 400V, Ua = 75V, on aurait un courant Ig2 = Ig2max = 50mA et une dissipation instantanée de 20W, qui, ramener sur une période, fait une dissipation moyenne de 10W.

Or, on cherche une dissipation moyenne de 5W.
Si on baisse Ug2 à 250V (je prends cette valeur car on a les courants Ia,Ig2 = f(Ua) paramétrés en Ug1 ), on atteinds un courant Ig2max = 25mA et Ua peut maintenant descendre jusqu'à 40V (et oui, parce que si on modifie notre Ug2 en dynamique, on modifie aussi notre swing possible de Ua dynamiquement... il faut y penser !)

Donc, 25mA @ 250V, ça fait une dissipation instantannée de 6,25W soit une dissipation moyenne de 3,12W pour une Rg2 de 6kohms...
On est ultra-safe, donc on peut réduire la résistance !

Etant donné que Ig2 semble proportionnel à Ug2, on peut s'amuser à chercher Ig2 @ Ug2 telle que Pg2inst = 10W
Pour Ug2 = 300V, on peut s'attendre à un courant Ig2 de 33mA et une puissance instantanée de 9.9W soit une puissance moyenne de 4.95W.

On doit donc droper 100V sous 33mA donc mettre une résistance de 3k, et c'est là qu'on observe que mon cheminement ne mène à pas grand chose de correct, mais merci de m'avoir lu jusqu'au bout
Si ça a le mérite de faire avancer le schmilblik, ce sera toujours ça de pris

[bozole]

Salut

Merci pour ta participation Mikka

Je n'ai pas le temps de jeter un œil attentif avant vendredi, donc je reviendrai dessus vendredi à tête reposée, mais en ayant lu rapidement ton post, je n'ai à 1ère vue pas la sensation que ce soit plus rigoureux comme raisonnement que celui décrit sur le site de valve wizard

Pour ma part, je pense que le raisonnement de Merlin Blencowe est plus rigoureux, en disant que la tension de grille écran doit non pas descendre, comme tu le dis, au niveau de la tension d'anode pour que ce soit safe (dans la pratique, dans un ampli en classe AB avec Ug2 au repos proche de Ua, pendant que le tube conduit, Ug2 est quasiment tout le temps supérieure à Ua que le contraire, et on ne recherche pas spécialement qu'elle "suive" Ua en restant tjs en dessous ...), mais elle doit descendre suffisamment pour que les courbes se décalent vers le bas, et que du coup la droite de charge passe dans ou au dessus du coude, situation où on sait qu'il y a bcp moins de danger pour g2, car bcp moins d'augmentation de Ig2 ...

Mais le gros problème, c'est quand il passe aux calculs, et qu'il prend l'approximation de Uamax = Ig2max (ce que tu fais aussi), qui malheureusement est je pense totalement fausse ...
Car si il prenait un Ig2max réaliste, avec sa méthode, il trouverait une résistance bcp plus élevée ... (il dit dans son exemple que la tension Ug2 doit chuter de 50V, et il prend comme courant max Uamx, donc si on prenait un courant plus faible, il faudrait une résistance plus forte pour faire chuter de 50V ...)
http://www.freewebs.com/valvewizard1/se.html

Mais par ailleurs, tu fais bien de préciser ce dont on a parlé précédemment (nous prenions en compte le fonctionnement sur une demie période à peu près, et tu précises les choses en prenant l'angle de conduction, donc en prenant un peu + qu'une demie période, et tu as tout à fait raison là dessus), et ça aussi Merlin Blencowe n'en parle pas (mais peut être parce qu'il vaut mieux se baser sur un peak max à ne pas dépasser, et pas une valeur moyenne pour Pg2 ? Peut être que la puissance max donnée dans les datasheets pour Pg2 est une puissance peak, pas une puissance moyenne ?)

Tout le problème est de savoir à quel point le courant Ig2 tend à augmenter quand Ua chute, et je pense que là dessus, le raisonnement de Bimole est rigoureux et logique et décrit bien le phénomène
Ce que j'ai posté quant à moi est moins du raisonnement, plus de la mesure (ou de la simulation si les modèles de tubes étaient parfaits), et donne une piste pour calculer Rg2 dans le pire des cas (un signal carré en sortie)

à+

[a-wai]

@The_Setlaz : J'aime beaucoup ta conclusion, pleine de fraicheur et de bon sens

@Mikka : Le raisonnement est séduisant je l'avoue, et je pense qu'il y a une piste à creuser de ce côté...
Mais il reste selon moi un gros problème : comment évaluer Ig2max ? Sur ton exemple ça marche, mais avec une EL34 je fais comment ?
(sans oublier que bozole n'a pas tort non plus )

[Mikka]

Merci pour votre attention !

Le raisonnement est séduisant je l'avoue, et je pense qu'il y a une piste à creuser de ce côté...

Mais il reste selon moi un gros problème : comment évaluer Ig2max ?

Peut-être via les simulations !

Sur ton exemple ça marche, mais avec une EL34 je fais comment ?

Mais mon exemple est avec une EL34 ...



Voilà déjà quelques pistes suplémentaires que vous exposez ... on va probablement pouvoir s'en servir pour faire avancer le schmilblick !...

...Il se fait tard et je suis un peu fatigué là !


On s'y remet demain si possible !

[bimole]

Bonjour,

Je trouve aussi que la démo est séduisante mais j'ai un doute quant à déterminer la charge à partir de l'angle de conduction, celle-ci étant fonction du courant de polar, maxi mais aussi de la tension Ua0. Et l'autre grief que je ferais, c'est que la valeur de Rg2 que tu trouves n'est, me semble-t-il relié à rien d'intrinsèque à l'écran lui même, ou alors de manière détournée et je n'ai pas tout saisi.
On dirait que tu es parti d'une valeur de Rg2 habituelle et que tu as fait ta petite tambouille pour retomber dessus.


Je vais reprendre l'exemple de the_setlaz qui illustre bien :

On imagine qu'on est chargé de telle manière à taper dans le coude

Auquel cas, la grille écran à 400V, Ua = 75V, on aurait un courant Ig2 = Ig2max = 50mA et une dissipation instantanée de 20W, qui, ramener sur une période, fait une dissipation moyenne de 10W.

Or, on cherche une dissipation moyenne de 5W.

En reprenant ma méthode qui consiste à calculer la pente de Ig2 = f(Uamin=75V) pour Ug1=0V, soit 133V / 420mA = 313 ohms, ce qui correspond à la résistance dynamique de g2 dans ces conditions.

Voici le tracé:
http://nsa20.casimages.com/img/2010/10/ ... 256283.png


Si on alimente l'écran sans résistance, on dissipe 10W moyens pour un signal "carré". Dans ce cas, il suffit d'insérer une résistance de la même valeur, au moins, que la résistance dynamique d'écran calculée pour dissiper moitié de la puissance et retomber à 5W.
En réalité, la chute de tension induite par cette résistance, fait tomber Ug2 qui diminue lui même le courant absorbé par g2, conduisant à une puissance dissipée moindre, le phénomène est cumulatif, mais ça je l'ai déjà dit dans ma démo plus haut.

Je me fais l'avocat de ma méthode, mais je m'appuie sur les caractéristiques d'écran!

[a-wai]

Mais mon exemple est avec une EL34 ...

Autant pour moi, j'ai cru que tu te basais sur le datasheet de la 6L6 pour avoir Ig2max, et que tu faisais donc le calcul pour une 6L6

[The_Setlaz]

C'est vrai que ça part dans tous les sens car tu nous colles un abacque de 6L6GC et après ça part sur des calculs d'EL34 et moi je raisonne tout sur les 6L6GC

Peut être que la puissance max donnée dans les datasheets pour Pg2 est une puissance peak, pas une puissance moyenne ?

Comment auraient-ils pu tracer ces abaques s'il s'agissait de puissance instantannée ?

Je vais reprendre l'exemple de the_setlaz qui illustre bien :

On imagine qu'on est chargé de telle manière à taper dans le coude

Auquel cas, la grille écran à 400V, Ua = 75V, on aurait un courant Ig2 = Ig2max = 50mA et une dissipation instantanée de 20W, qui, ramener sur une période, fait une dissipation moyenne de 10W.

Or, on cherche une dissipation moyenne de 5W.

En reprenant ma méthode qui consiste à calculer la pente de Ig2 = f(Uamin=75V) pour Ug1=0V, soit 133V / 420mA = 313 ohms, ce qui correspond à la résistance dynamique de g2 dans ces conditions.

Voici le tracé:
http://nsa20.casimages.com/img/2010/10/ ... 256283.png


Si on alimente l'écran sans résistance, on dissipe 10W moyens pour un signal "carré". Dans ce cas, il suffit d'insérer une résistance de la même valeur, au moins, que la résistance dynamique d'écran calculée pour dissiper moitié de la puissance et retomber à 5W.
En réalité, la chute de tension induite par cette résistance, fait tomber Ug2 qui diminue lui même le courant absorbé par g2, conduisant à une puissance dissipée moindre, le phénomène est cumulatif, mais ça je l'ai déjà dit dans ma démo plus haut.

J'aime beaucoup !
Sauf qu'avec une résistance telle qu'on divise le courant Ig2 par deux, et la tension Ug2 par deux, on divise la puissance dissipée par 4 donc à moins de 2,5W.
Il s'agirait donc de trouver une résistance qui donne un résultat pas trop dégueu' et qui devrait se trouver entre 100R et 300R

Mais au fait... ça donnerai quoi la méthode de Valve_Wizzard ?
(de souvenir pour mon SLO, on était tombé sur quelque chose de l'ordre de 180R... alors même si le raisonnement est complètement foireux... elle n'est peut-être pas dénuée de tout intérêt ! Il faudrai faire plusieurs test avec ces différentes méthode, voir si on retombe sur nos pied )

[Mikka]

Le pire des cas supposé étant celui où Ig2 = Iamax

Mouai... Pour moi, j'ai l'impression qu'il est pas prêt d'arriver celui là

T'as jamais vu le tête du signal sortant d'un PP d'EL34 de chez Marshall bien poussé ! Comment crois-tu qu'un ampli de 50W crache aussi fort ?
Nous savons tous très bien que grand nombre d'amplis mono-canal (de type plus ou moins vintage) travaillent énormément avec l'étage de puissance. Ce qui explique en grande parti pourquoi Marshall ainsi que Fender (et d'autres) on fini par ajouter ces résistances de grilles.
Elles ne sont pas inutiles loin de là ... la preuve, même certains fabricants de lampes dès les années 60' les avaient intégrées dans leurs datasheets.

On dirait que tu es parti d'une valeur de Rg2 habituelle et que tu as fait ta petite tambouille pour retomber dessus.

No Comment ...

Je trouve aussi que la démo est séduisante mais j'ai un doute quant à déterminer la charge à partir de l'angle de conduction, celle-ci étant fonction du courant de polar, maxi mais aussi de la tension Ua0

Tu n'as visiblement pas saisi ce qu'est l'angle de conduction !
Il est influencé par la charge et par la polarisation.

Et l'autre grief que je ferais, c'est que la valeur de Rg2 que tu trouves n'est, me semble-t-il relié à rien d'intrinsèque à l'écran lui même, ou alors de manière détournée et je n'ai pas tout saisi.

Je pense aussi que tu n'as pas bien saisi, bien qu'en tes termes tu as parfaitement raison !


Relis le début de l'exposé du problème.
Ce qui fait augmenter le courant de la grille écran est justement la différence de tension qui existe entre l'anode et la grille écran.
Ramener la grille écran à une tension proche voir inférieure à celle de l'anode replace celle -ci dans un mode de fonctionnement safe.

Je travaille sur deux paramètres essentiels !
La tension de la grille écran par rapport à l'anode et l'intensité en fonction de la charge.

En reprenant ma méthode qui consiste à calculer la pente de Ig2 = f(Uamin=75V) pour Ug1=0V, soit 133V / 420mA = 313 ohms, ce qui correspond à la résistance dynamique de g2 dans ces conditions.

Voici le tracé:
http://nsa20.casimages.com/img/2010/10/ ... 256283.png


Si on alimente l'écran sans résistance, on dissipe 10W moyens pour un signal "carré". Dans ce cas, il suffit d'insérer une résistance de la même valeur, au moins, que la résistance dynamique d'écran calculée pour dissiper moitié de la puissance et retomber à 5W.
En réalité, la chute de tension induite par cette résistance, fait tomber Ug2 qui diminue lui même le courant absorbé par g2, conduisant à une puissance dissipée moindre, le phénomène est cumulatif, mais ça je l'ai déjà dit dans ma démo plus haut.

Je me fais l'avocat de ma méthode, mais je m'appuie sur les caractéristiques d'écran!

J'aime bien aussi ta méthode mais pour moi elle a un défaut majeur, elle ne tient pas compte de la polarisation et il me semble qu'elle est surtout adaptée pour de la classe B... de plus je trouve le tracé de la tangente très subjectif !

Edit : Je me pose une autre question aussi ... si on n'a pas ce type de courbe, comment fait-on ?

Mais tu as raison d'appuyer sur le fait que tu te bases sur les caractéristiques d'écrans ... c'est un élément qui manque dans ma méthode, je me dois de le reconnaître ... à voir comment je pourrais inclure cet élément dans mes calculs ... ça ne pourrait-être que plus précis !



J'ai repris votre exemple pour le soumettre à ma méthode ... après tout nous sommes là pour chercher une solution ...

Je suis parti de ta première droite de charge en classe B (en gros j'en ai déduit une charge de 1,05k) et j'ai tracé la droite de charge de la classe A et déduit le BIAS ... ect



Donc partant de ma méthode :

Ug2 = 400V
Ua = 400V -> Ia = 45mA
Ua0 = 75V -> Ia0 = 310mA

CA = 2inv (-0.045 / 0.31) = 196,7°
k = 360 / 196,7 = 1.83
Ig2k = 0.31 x 1.83 = 0.567mA
DeltaU = 400 - 75 = 325V
Rg2 = 325 / 0.567 = 573 ohms

En réalité, la chute de tension induite par cette résistance, fait tomber Ug2 qui diminue lui même le courant absorbé par g2, conduisant à une puissance dissipée moindre, le phénomène est cumulatif, mais ça je l'ai déjà dit dans ma démo plus haut.

Oui, ce qui s'explique parfaitement par le fait que Ug2 baissant, elle se rapproche de la valeur de Ua0 ce qui induit la baisse de courant.

Je cherche donc maintenant le moyen intégrer la puissance max dissipable par la G2 dans mes calculs ...

[The_Setlaz]

Le pire des cas supposé étant celui où Ig2 = Iamax

Mouai... Pour moi, j'ai l'impression qu'il est pas prêt d'arriver celui là

T'as jamais vu le tête du signal sortant d'un PP d'EL34 de chez Marshall bien poussé ! Comment crois-tu qu'un ampli de 50W crache aussi fort ?
Nous savons tous très bien que grand nombre d'amplis mono-canal (de type plus ou moins vintage) travaillent énormément avec l'étage de puissance. Ce qui explique en grande parti pourquoiu Marshall ainsi que Fender (et d'autres) on fini par ajouter ces résistances de grilles.
Elles ne sont pas inutiles loin de là ... la preuve, même certains fabricants de lampes dès les années 60' les avaient intégrées dans leurs datasheets.

Alors désolé, mais le cas Ig2max = Iamax, il va falloir le démontrer !
Comment expliques-tu que sur les datasheet, à Ug1 = 0V, pour Ua = 75V, on a Ia = 325mA pour Ig2 = 50mA @ Ug2 = 400 ?
On est à Iamax et à Ig2max, mais l'égalité 50 = 325, j'ai du mal à la digérer 8O


Quant à la tête du signal, je dirais pas très loin du carré
Donc dans ce cas là, avec les signaux carré, on peut assimlier un fonctionnement en saturé/bloqué au niveau de l'étage de puissance et de ce fait, je ne vois pas trop ce que l'angle de conduction peut venir faire dans l'histoire.

Et enfin, je n'ai jamais remis en question l'utilité de ces résistances !

@Bozole : Si on cherchais à faire suivre Ug2 par rapport à Ua telle que Ug2 toujours < ou = Ua, serait plutôt un montage pseudo-triode avec une pentode ? (ou UL ?) et non le problème considéré A Ug1 = 0V !
Par contre, je ne vois toujours pas l'utilité de faire descendre Ug2 en dessous de Ua pour peu que Pg2 moyen respecte les datasheet par ce que si Ig2max = Iamax, pour Ua = 75V et Ug2 = 70V, on est à 21W instantannée pour G2 lorsque Ug1 = 0V !
Et si le signal de commande sur Ug1 est de type carré à 0V (avec le PI à genoux) C'est plutôt mal barré pour nos G2

Alors que si on considère Ig2max = 50mA comme le suggère les courbe, on voit bien qu'il est inutile de faire chuter Ug2 si bas !!

Mais avant de faire chuter Ug2, s'agirait de savoir quel est son courant moyen et/ou max, mais apparement, dès le départ, tout le monde n'est pas d'accord !

[Mikka]

Alors désolé, mais le cas Ig2max = Iamax, il va falloir le démontrer !

Tu l'as sous les yeux et tu ne le vois pas ... regarde la droite de charge ci-dessus ... pour une g1 = +20V (cas de courant de grille en AB2 par exemple) ... tu te retrouve avec Ig2 > Ia0 ...

Donc dans ce cas là, avec les signaux carré, on peut assimlier un fonctionnement en saturé/bloqué au niveau de l'étage de puissance et de ce fait, je ne vois pas trop ce que l'angle de conduction peut venir faire dans l'histoire.

Et au contraire c'est là tout son intérêt car même à signla carré durant un certain temps ton tube est au repos car c'est l'autre tube qui fonctionne, c'est ce rapport de l'angle de conduction qui défini la quantité de classe A et la quantité de classe B et par répercution la duré d'action de ta lape dans un PP !

Alors que si on considère Ig2max = 50mA comme le suggère les courbe, on voit bien qu'il est inutile de faire chuter Ug2 si bas !!

Justement ces courbes me laissent dubitatifs, car dans un même datasheet on va trouver des valeurs qui vont contredire ces courbes ...

[The_Setlaz]

Alors désolé, mais le cas Ig2max = Iamax, il va falloir le démontrer !

Tu l'as sous les yeux et tu ne le vois pas ... regarde la droite de charge ci-dessus ... pour une g1 = +20V (cas de courant de grille en AB2 par exemple) ... tu te retrouve avec Ig2 > Ia0 ...

Pour affirmer ça, il serait peut-être bon d'avoir AUSSI Ia @ Ug1 = +20V non ?
Car comparer Ia @ Ug1 = 0V et Ig2 @ Ug1 = +20V , j'ai du mal à saisir le concept !

[Mikka]

Oui en soi tu as raison, c'etait juste pour dire que dans certaines situations le courant de grille écrant peut monter nettement plus haut !

Mais c'est justement le rolle de l'angle de conduction, c'est de définir le ratio d'Ig2 par rapport à Ia0.

Il faut jouer de ton imagination et sur le même graph imaginer différentes polarisations et tu verras par exemple qu'avec une polarisation plus orientée classe A (par exemple avec une charge plus importante) la valeur de Ig2 ira en se rapprochant de celle de Ia0 proportionnellement à l'augmentation de la charge (pour une même tension donnée) et de l'influence du ratio de classe A dans le fonctionnement de la lampe.

[bimole]

Bonjour,

Rg2 sert principalement à limiter les appels de courant lorsque Ua descend trop bas, je pense que tout le monde est d'accord là dessus. En fonctionnement non saturé, elle n'a quasiment aucune influence : ce ne sont pas quelques mA (relativement constants avec le signal...) à travers Rg2 qui vont fait chuter Ug2. Il s'agit de faire chuter Ug2 quand c'est le plus critique, quand on sort du vrai fonctionnement "pentode".

C'est pour cela que je crois que c'est complètement indépendant de la classe de fonctionnement de l'ampli donc de l'angle de conduction, mais pas de la charge, ni du courant de polar.
D'ailleurs la charge intervient dans mon raisonnement, de manière détournée : elle sert à déterminer Uamin.
Pour travailler avec des amplis RF depuis quelques années, je pense avoir saisi la notion d'angle de conduction!

Un petit exemple très simple : pour un même Ua0, on trouvera le même Uamin que ce soit pour Zaa sous Iamax/2 (classe A) ou pour Zaa/2 sous 0mA (classe B).
On tapera au même endroit dans le coude, donc l'appel de courant de g2 sera la même dans les 2 cas.
La vraie donnée importante est Uamin pour Ug=0V. Une fois qu'on la connait, la caractéristique des écrans nous donne la réponse.

Quant à l'estimation de la tangente, je trouve cela assez intuitif et assez précis. Trace une tangente de telle manière à trouver Rg2*2 ou /2 tu verras qu'il faut vraiment se forcer!

Je me pose une autre question aussi ... si on n'a pas ce type de courbe, comment fait-on ?

Sans ces courbes, point de salut! On ne sait pas comment l'écran "réagit" aux Ua faibles.

[Mikka]

Un petit exemple très simple : pour un même Ua0, on trouvera le même Uamin que ce soit pour Zaa sous Iamax/2 (classe A) ou pour Zaa/2 sous 0mA (classe B).
On tapera au même endroit dans le coude, donc l'appel de courant de g2 sera la même dans les 2 cas.

Là j'aimerai bien un exemple concret avec droite de charges, car je ne vois pas comment cela est possible d'avoir le même "Ua0" en tension et en intensité avec un régime classe A et un régime classe B pour une même valeur de Ug2 et de Ua ?

Sans ces courbes, point de salut! On ne sait pas comment l'écran "réagit" aux Ua faibles.

Mais comment ce fait-il qu'on ne les trouve pas automatiquement dans tous les datasheets ?

D'autant plus que lorsqu'il y a des courbes elles sont souvent contradictoires avec d'autres données fournies ... et souvent même dans un même datasheet.

Par exemple :

Si on compare la droite de charge qui correspond aux données fournies par le datasheet de la 6L6GC GE que voici.



Quel relation y a-t-il entre les deux valeurs d'Ig2 ?

Je ne souhaite qu'une chose, c'est qu'on trouve une issue à ce problème.

Si c'est par le biais de ta méthode directement ou indirectement je serai le premier à m'en réjouir ... mais jusqu'ici ça reste encore à démontrer ... mais peut-être qu'on pourrait porter profit en utilisant certains éléments de différentes méthodes.

Pour travailler avec des amplis RF depuis quelques années, je pense avoir saisi la notion d'angle de conduction!:lol:

... désolé, je ne te connais que très peu alors rien ne m'indique au départ que tu connaisses où comprennes l'implication de l'angle de conduction dans le comportement d'Ig2 !