[AMPLI] VGR36-9 : Ampli multi-puissances

[bozole]

Au fait, j'y pense maintenant
Pour mettre ta grille à la masse, tu as intérêt à le faire à l'aide d'un condo, sinon tu vas te retrouver avec une grille positive par rapport à la cathode, et là pas bon du tout ... Mais tu y as surement pensé !!

à+

[vitriol82]

Je parlais de conso simultanées, dans le cas où tu es en SE tu n'es pas en PP et vice versa, ton transfo devra être calé pour la conso la plus importante en Ac

Et il y a un truc qu'il faudrait qu'on m'explique, tu passes par un pi pour attaquer une seule lampe en SE, une des sorties du pi est à la masse ou quelque chose d'équivalent, bon, comment l'alternance totale de l'audio passe dans ce cas, que l'on soit en classe A je veux bien, mais je ne m'explique pas comment le tube utilisé en SE génère son alternance négative

[bozole]

Et il y a un truc qu'il faudrait qu'on m'explique, tu passes par un pi pour attaquer une seule lampe en SE, une des sorties du pi est à la masse ou quelque chose d'équivalent, bon, comment l'alternance totale de l'audio passe dans ce cas, que l'on soit en classe A je veux bien, mais je ne m'explique pas comment le tube utilisé en SE génère son alternance négative

Si le tube n'est pas en cut off, l'intégralité du signal est amplifiée par chaque tube de puissance, c'est la partie de fonctionnement en classe A : le phase inverter présente 2 signaux (dans l'idéal identiques mais en opposition de phase) aux tubes de puissance, et après le transfo de sortie se charge de "mélanger" ces signaux. Mais en aucun cas il ne coupe une des 2 alternances

Tout ampli classe AB fonctionne en classe A sur les petits signaux, donc dans ce mode de fonctionnement (classe A), chaque tube conduit 100% du temps et amplifie alternances positives et négatives

[bimole]

Bonjour,

J'ai déjà simulé rapido un truc de ce genre : piloter une seule branche du push pull en forçant la grille de l'autre tube à 0.

Si on parvient bien à équilibrer les courant en DC, il ne reste pas vraiment constant en AC dans la branche "morte".
Toute variation de tension au borne d'un demi primaire va se retrouver au bornes de l'autre demi primaire (c'est un transfo!), donc le Va du tube muet varie et donc son Vak ainsi que Ia.

Si on utilise des pentodes, le courant Ia est assez indépendant de Vak, c'est peut comme si on remplaçait le tube muet par une source de courant quasi parfaite, donc Ia demeure presque inchangé. Sauf lorsqu'on arrivera dans le coude et où la pentode n'aura plus du tout de comportement fortement impédant : effet imprévisible assuré mais qui sait peut être musical!

Si on utilise une triode en revanche, Ia va varier largement au rythme de Vak.

Tout cela est bien vérifiable en simulation.

Pour ce qui est des conditions de charges, je n'y ai jamais vraiment réfléchi et j'avoue que je ne sais pas trop.
Je serais tenté de dire que ce qui se passe dans ces conditions doit ressembler à ce qui se passe en classe B :
si on parvient à maintenir constant le courant dans la branche "morte" (Ia = cst ou même 0), c'est comme si, d'un point de vue AC, on avait un circuit ouvert, donc seul le tube actif fournit la puissance via un demi primaire donc il devrait "voir" Zaa/4 comme en classe B.

Enfin, si l'objectif est juste de diminuer la puissance, ne serait-il pas plus simpl(ist)e d'atténuer en sortie?

[vitriol82]

Oui mais ça c'est dans le cas classique du PP,

Mais là la config SE, la partie est bien amputé du branche du pi, c'est comme si on coupait une patte d'un bipède, il fini par boiter.

[bozole]

Non, c'est pareil, ça dépend juste de la polarisation choisie, si elle est au milieu de la droite de charge, ça passera normalement (c'est à dire que le tube amplifiera les 2 alternances). Le transfo en interne ne supprime rien, il ne fait que mélanger. Donc même si il n'y a qu'un coté du push pull, du moment que ce coté conduit 100% du temps, le signal sera présent dans son intégralité sur le HP

Par contre, au feeling je précise, je ne suis pas d'accord avec a-wai sur l'impédance de charge dans ce cas là, mais je ne m'y connais pas assez là dessus (sur le fonctionnement interne d'un transfo de sortie), donc si quelqu'un avait une démonstration rigoureuse, ça m'intéresse vivement !!

à+

EDIT :

Bonjour,

J'ai déjà simulé rapido un truc de ce genre : piloter une seule branche du push pull en forçant la grille de l'autre tube à 0.

Si on parvient bien à équilibrer les courant en DC, il ne reste pas vraiment constant en AC dans la branche "morte".
Toute variation de tension au borne d'un demi primaire va se retrouver au bornes de l'autre demi primaire (c'est un transfo!), donc le Va du tube muet varie et donc son Vak ainsi que Ia.

Si on utilise des pentodes, le courant Ia est assez indépendant de Vak, c'est peut comme si on remplaçait le tube muet par une source de courant quasi parfaite, donc Ia demeure presque inchangé. Sauf lorsqu'on arrivera dans le coude et où la pentode n'aura plus du tout de comportement fortement impédant : effet imprévisible assuré mais qui sait peut être musical!

Si on utilise une triode en revanche, Ia va varier largement au rythme de Vak.

Tout cela est bien vérifiable en simulation.

Pour ce qui est des conditions de charges, je n'y ai jamais vraiment réfléchi et j'avoue que je ne sais pas trop.
Je serais tenté de dire que ce qui se passe dans ces conditions doit ressembler à ce qui se passe en classe B :
si on parvient à maintenir constant le courant dans la branche "morte" (Ia = cst ou même 0), c'est comme si, d'un point de vue AC, on avait un circuit ouvert, donc seul le tube actif fournit la puissance via un demi primaire donc il devrait "voir" Zaa/4 comme en classe B.

Enfin, si l'objectif est juste de diminuer la puissance, ne serait-il pas plus simpl(ist)e d'atténuer en sortie?

Merci Bimole pour ton avis sur la question
Donc selon toi, si j'ai bien compris, le tube utilisé pour le SE classe A verrait 2k, je sentais 4k, et a-wai 2k comme toi
Ton raisonnement me parait rigoureux et réaliste, mais je ne le sens toujours pas, sorry
Si d'autres forumeurs ont un avis sur la question, vous êtes les bienvenus !!

EDIT 2 :

Je vais simuler dans LTSpice ce soir, je vous tiens au courant

[karmeliet]

Ah tout ça me rappelle les simus et recherche que j'avais fait pour comprendre le fonctionnement des express 5:50. Je me souviens plus trop des conclusion que j'avais tirées

Après avoir contacté un ingé de chez mésa il m'a répondu que le transfo du 5:25 était le même que celui dans le f30 donc un transfo pp classique.

Le truc c'est d'envoyer une branche du Pi (signal audio) à la masse ceci implique donc d'avoir un système cathode biais pour pas fumer un tube. En PP les resistances de cathode sont couplées en SE elles sont découplées. Ici j'ai choisi des resistances de cathode de même valeur ce qui permet d'avoir le même bias pour chaque tube en mode couplé ou découplé. Avoir des tubes équibiasé en mode SE est à mon avis indispensable pour maintenir un équilibre du courant dans chaque demi enroulement.



En fonctionnement PP

Le schéma


La simu





En fonctionnement SE

Le schéma


La simu

[bimole]

J'ai repris les simulations que j'avais déjà faite sur ce principe et voici quelques résultats.


L'exemple est basé sur un PP de 6L6GC polarisé sous 270V d'anode et de G2 sous 5K selon une datasheet MAZDA

Voici le schéma :

http://www.hiboox.fr/go/images-100/ppse ... 4.gif.html

Du classique donc. Je passe sur le calcul des inductances primaires et secondaires, si besoin j'y reviendrai.

Le tracé de la droite de charge pour un tube est donné ici :

http://www.hiboox.fr/go/images-100/ppse ... 9.gif.html

La pente est bien de 2.5K soit Zaa/2, logique.
La puissance sur la charge de 8R pour 4Vcàc sur chaque grille est de 400mW.

Maintenant, on n'excite qu'un tube, la grille de l'autre étant à 0V en AC.
Voici la droite de charge du tube actif :

http://www.hiboox.fr/go/images-100/ppse ... 8.gif.html

On constate que la pente est maintenant de 1.25K soit Zaa/4 puisqu'un tube seulement fonctionne à travers 1/2 primaire.
La puissance sur la charge de 8R pour 4Vcàc sur la grille du tube actif est de 100mW.
Elle est donc divisée par 4. J'ai volontairement utilisé de faibles excitations pour m'affranchir des effets non linéaires (le rapport des puissances PP ou pseudo-SE est quand même bien respecté à forte puissance).


Maintenant concernant le caractère sonore de chaque configuration :

Sous 30Vcàc sur chaque grille (en PP), la puissance s'élève à 18W (en accord avec la datasheet) et le spectre de distorsion est le suivant :
Les déformations sur le signal sont symétriques traduisant bien une majorité d'H impaires.

http://www.hiboox.fr/go/images-100/ppse ... c.gif.html


Sous 30Vcàc sur la grille du tube actif (en pseudo-SE), la puissance approche les 5W avec des déformations assymétriques, d'où une présence d'H paires.
Voici le spectre de distorsion :

http://www.hiboox.fr/go/images-100/ppse ... e.gif.html


Durant ces simulations, le courant dans le tube muet reste constant pour des faibles signaux et fluctue légèrement pour des puissances importantes (Vak dans le coude).
Le comportement des pentodes (source de courant, indépendance de Ia et Vak) est donc indispensable pour ce type de montage.
Je n'ai pas étudié le comportement avec de grosses triodes mais le fait que Ia et Vak sont liés doit changer la donne.


Voilà!

[a-wai]

Très intéressantes ces simus, merci à vous deux !

Quoiqu'il en soit, je vais monter cet ampli, et on verra bien ce que ça donne, tant que c'est safe, autant expérimenter
(et oui, un atténuateur serait plus simple pour diminuer la puissance, mais dans ce cas c'est pas drole, y'a plus de challenge)

[bozole]

Merci bcp pour les simus

Et merci encore Bimole pour m'avoir expliqué une subtilité de Spice, je simulais de mon coté et je n'arrivais pas à visualiser la droite de charge, je sais faire maintenant, grâce à toi, c'est cool !! J'ai passé toute la soirée dessus, je découvre ce logiciel, et c'est vraiment mortel ...
Par contre, pour pouvoir utiliser des modèles de tubes assez élaborés, il vaut mieux un ordi puissant, mon "petit" Athlon XP 2400+ avec 512MO de RAM fait un peu la gueule avec certains modèles

Donc tu as confirmé que c'était bien une charge de Raa / 4, j'ai appris quelque chose, merci à toi ainsi qu'à a-wai !! Comme quoi il ne faut pas toujours se fier à son instinct ...

Par ailleurs, juste une chose a-wai : sur ton schéma, quand tu switcheras de "mode" push pull à SE, si tu gardes une seule R de cathode commune aux 2 tubes de 150 ohms, ça ne va pas le faire, tu ne seras pas polarisé correctement, il faudrait switcher sur 75 ohms en mettant en // grâce au switch une autre 150 ohms par exemple

Bonne journée, à+

[karmeliet]

Par ailleurs, juste une chose a-wai : sur ton schéma, quand tu switcheras de "mode" push pull à SE, si tu gardes une seule R de cathode commune aux 2 tubes de 150 ohms, ça ne va pas le faire, tu ne seras pas polarisé correctement, il faudrait switcher sur 75 ohms en mettant en // grâce au switch une autre 150 ohms par exemple

C'est pour cela qu'il est indispensable de faire la polarisation avec 2 résistances de meme valeur couplé en mode PP & découplé en mode SE.
Car :
-c'est la condition pour avoir une Foctionnement équilibré du transfo PP avec une intensité égale dans chaque demi enroulement.


Exemple en simu
exemple numéro 1 :
-Fonctionnement SE avec 130 ohm sur chaques cathodes découpleés=> même intensité dans les 2 bobines la somme des courants s'annule, le courant oscille de part et d'autre du courant de polarisation : Parfait pour un OT de PP

Cependant on constate que ça reste un fonctionnement en PP mais avec quand même moins d'intensité que quand les cathodes sont couplés. Voir infra in conséquence n°2


exemple numéro 2 (ce que voudrait faire awai)
-Fonctionnement SE cathode découplées avec 130 ohms sur une cathode et 1000 ohm sur l'autre => intensité différente dans chaque bobine la somme des courant ne s'annule pas dans chaque bobine, pas d'oscillation du courant de part et d'autre du courant de polarisation pour le deuxièmement demi enroulement => Imparfait pour un OT de PP



Conséquence de tout ça :
n°1 Nécessité de travailler avec la même polaristion sur chaque tube et donc la même valeur de résistance sur chaque cathode pour pouvoir avoir un mode couplé découplé équilibré pour l'OT.

n°2 Il faut donc fonctionner comme sur l'éxemple numéro 1 mais nous l'avons vu, il s'agit d'un mode PP atténué. C'est déjà bien car il s'agit de réduire la puissance! Mais on peut faire un mode se rapprochant plus du fonctionnement SE. Pour cela il suffit de relier la grille du tube inactif à la masse le signal audio part à la masse=> le courant dans le 2° demi enroulement trémule de part et d'autre du courant de polarisation : l'équilibre de l OT PP est conservé, la puissance est diminuée et le fonctionnement se rapproche au plus prés d'un SE.(avoir la grille à la masse est sans danger pour le tube quand la polarisation est faite par la cathode)


D'où le schéma final :



PS : Je m' excuse pour cette explication un peu longue et directrice, mais cela fait plus d'un an que je réfléchis sur ce concept complétement emprunté à M. Boogie. Avec multiples simulations et tout et tout respect de l'équilibre de courant dans l'OT, polarisation sans fumage des tubes...
Cependant je n'ai jamais mis le truc en pratique... Et je ne suis qu'un jeune Padawane face au grand maitre Jedi Awai et autres membres de la confrérie

[bimole]

Rien n'empêche de travailler aussi en fixed bias... la cathode des finales étant à la masse tout le temps.

[bozole]

exemple numéro 2 (ce que voudrait faire awai)
-Fonctionnement SE cathode découplées avec 130 ohms sur une cathode et 1000 ohm sur l'autre => intensité différente dans chaque bobine la somme des courant ne s'annule pas dans chaque bobine, pas d'oscillation du courant de part et d'autre du courant de polarisation pour le deuxièmement demi enroulement => Imparfait pour un OT de PP

Par contre je suis allé un peu vite sur ma façon de retirer un tube : avec ma méthode, il n'y a de courant que dans une branche, et donc il faut un transfo avec entrefer ! Mauvais calcul, je vais devoir plutôt mettre la grille du tube inutilisé à la masse pour qu'il consomme autant que l'autre et donc pouvoir utiliser un transfo de PP "normal"
Va falloir que je revoie donc mon switching à la cathode, faites pas attention à ça

Salut

a-wai l'avait déjà remarqué et vu que ça ne fonctionnerait pas, donc il nous disait de ne pas faire attention à son schéma là dessus

Par ailleurs, il n'y a pas d'obligation de mettre une résistance par tube : on peut très bien mettre une R commune, mais avec une valeur bien choisie pour polariser correctement : 150 ohms pour le fonctionnement push pull (400V sur les anodes), et 75 ohms (en rajoutant une 150 ohms en // quand il switch en mode SE) pour le fonctionnement SE (260V sur les anodes), avec dans les 2 cas le condo de 100µF en // pour tirer un peu plus de puissance
On peut aussi comme tu le préconises karmeliet mettre une R et un condo par tube, mais ça complique (plus de composants), y compris pour le switching entre les 2 modes

Bonne journée, à+

[karmeliet]

a-wai l'avait déjà remarqué et vu que ça ne fonctionnerait pas

Ok j'avais pas fait gaffe

Rien n'empêche de travailler aussi en fixed bias... la cathode des finales étant à la masse tout le temps.

J'ai envie de dire nine car ça expose le montage au phénomène de "cathode drive"

mais ça complique (plus de composants), y compris pour le switching entre les 2 modes

Pour les compos ça ne fait que : 2 résistances + 1 condo + 1DPDT
[/quote]
mode PP cathodes couplés + grille non à la masse
mode SE cathodes découplées + grille à la masse


Niveau droite de charge je pensais à une polarisation et un voltage d'anode "hybride" avec un droite en classe A ne coupant jamais la courbe de dissipation max. Mais je vois que ça ne s'inscrit pas dans le projet d'a-wai.

[a-wai]

Hop, petit update du schéma pour la partie puissance... Je vais encore avoir 2-3 trucs à revoir sur l'alim, mais le switching au niveau des EL34 me semble maintenant correct !
En PP, on a une R commune de 150 ohms pour polariser les 2 tubes, et en SE, chaque tube se retrouve avec sa propre R de 150 ohms pour une polarisation aux petits oignons
(la seconde cathode ne recevant pas de signal, je ne pense pas qu'il soit utile de la découpler par un condo)