Oscillateur Local avec la triode d’une ECH3, schéma ultra-classique joint (en bas).
J’essaie de comprendre comment fonctionne la polarisation de la grille.
J’ai dessiné ce que je pense être le schéma de cette partie (voir l’autre pièce jointe).
Le « générateur » est constitué par l’enroulement Lg. Alternance positive (dessin du haut)
La diode grille-cathode est passante.
Donc pratiquement un court-circuit pour R17.
A l’oscillo, grille/cathode, je trouve une sinusoïde dont la partie au-dessus de 0 V monte à + 2 V.
Alternance négative (dessin du bas)
La diode grille-cathode est bloquée.
Donc courant i qui traverse R17.
A l’oscillo, grille/cathode, je trouve une sinusoïde dont la partie en-dessous de 0 V descend à - 7,4 V.
Or la littérature indique que c’est pendant l’alternance positive que la diode est passante et que le courant à travers R17 génère une ddp (égale à « courant grille » x R17) qui polarise la triode…
Tel que le circuit RCD est monté, la diode fait du « clamping » (« réalignement » en Français), c’est à dire que le sommet de la sinusoïde Lg va se trouver aligné sur 0V (au seuil de la diode près). La valeur moyenne de la tension aux bornes de la résistance de grille sera bien négative (doc joint).
Explication simple : Le condensateur se charge à Vmaxi, on retrouve donc aux bornes de la résistance, la sinusoïde d’entrée +/- la valeur Vmaxi (+/- selon le sens de la diode et au seuil de la diode près).
Nombreuses explications sur internet en cherchant avec « diode clamping ».
La ECH3 à mon avis fonctionne comme la 6E8, la ECH81. Peut être que pour ces lampes, cela est mieux expliqué ? Quant la ECH3, elle est critique, à mon avis peu stable et cesse rapidement de fonctionner.
Je pense que le fait que ce soit une ECH3 dans le cas présent, n’a aucune importance, la question est générale pour tout oscillateur dit « à réaction » utilisant une triode à chauffage indirect, quel qu’en soit le type.
Edition à 21h40: J’écris donc en plus gros et en couleur, afin que ceux qui parcourent le sujet voient que ce n’est pas l’ECH3 le centre du sujet mais le fonctionnement théorique oscillateur dit « à réaction » utilisant une triode à chauffage indirect…
C’est moi qui n’aurais pas dû focaliser sur une « ECH3 » en tant qu’ECH3 !
Effectivement, le questionnement s’applique à n’importe quel tube utilisé dans un oscillateur correspondant au schéma donné.
Oui Jean-Claude, je n’avais pas remarqué le circuit de clamping !
Je vais donc faire la recherche recommandée sur Internet.
La tension grille/cathode est bien une sinusoïde de 9,4 V c/c (crête supérieure = +2V, crête
inférieure = -7,4 V).
Les +2V doivent correspondre à la tension de seuil de conduction de la diode.
Ce qui m’étonne, c’est que le « générateur » Lg délivre (au scope) une tension c/c de 45 V environ.
Doit y avoir une « perte » quelque part !
Capa g/k ?
Par ailleurs, la doc du tube (ECH3 cette fois-ci !) indique « courant grille = 200 µA ».
Est-ce donc le courant grille-cathode lors de l’amplitude positive du générateur Lg ?
Du moins pour un tube neuf.
Mais comment le constructeur pouvait-il connaître ce courant qui doit quand même dépendre le l’amplitude
de la tension fournie par Lg donc du coefficient de couplage entre La et Lg… non connu par lui ?
Effectivement pour construire un oscillateur, il faut un circuit oscillant et un dispositif amplificateur compensant les pertes de ce dernier et maintenant l’oscillation aux bornes du circuit.
Après comment c’est fait dans les détails théoriques, et comment cela se comporte au démarrage, j’avoue que je ne me pose pas trop ces questions…
Oui pour le bruit de fond qui fait démarrer une oscillation amortie dans LC, amplifiée et entretenue par l’ampli
pour la transformer en une oscillation à peu près stable.
Bon, je suis allé lire une foultitude de sites sur le clamping.
Maintenant je me dis que la R n’est pas forcément utile dans un clamp.
???
Ce qui m’intrigue aussi c’est que le schéma hyper connu de cet OL ne soit pas expliqué en détails quelque part.
« En détails » = le pourquoi et le comment de la polar, le calcul de la R g-k et de la R d’anode…
Oui je sais, leurs valeurs sont dans les spécif’s des tubes mais je cherche à retrouver comment le constructeur
les avaient calculées avant de les valider dans un montage physique.
Oui Pierrot, ça c’est ce que j’ai trouvé dans les bouquins.
Laissons donc tomber (pour l’instant) les mesures à l’oscillo.
Il n’en demeure pas moins que mes 2 petits schémas équivalents restent corrects, je pense.
Alors quand la diode est passante, il n’y a pas de courant grille qui passe dans la 50k.
Et quand la diode est bloquée, le courant qui traverse la 50k ne passe pas dans le tube !
Mais 200 µA x 50 k = 10 V = la tension de cut-off du tube (idem d’ailleurs pour une ECH81 !).
Donc fonctionnement en classe B, voire C si le courant augmente.
Tout cela est assez compliqué.
Le courant de grille n’existe que pendant les instants de « clamp » de la diode grille-cathode. Il est fourni par la bobine de grille Lg et passe alors par le circuit indiqué par le schéma.
Il est constitué d’impulsions, sa valeur moyenne (200µA) est certainement beaucoup plus faible que sa valeur de pointe.
Difficile de faire des applications numériques avec ce courant.
Quelle surprise de voir couler tant d’encre (électronique) à ce sujet. Et que de références !
Cette question de polarisation est bien plus simple que cela ne parait. Il s’agit d’un simple circuit redresseur: La source, le redresseur et la charge sont en série. Il n’y a que la position de la résistance qui diffère un peu du montage très classique. En regardant bien, on découvrira bien vite que tout y est.
Pour que l’oscillateur puisse démarrer, il faut que la condition d’oscillation soit satisfaite. Nous revenons encore une fois au critère de stabilité du cher Harry Nyquist. Cette condition avait été formulée précédemment, de façon un peu plus restrictive, par le fameux Heinrich Barkhausen. Si cette condition est satisfaite, l’oscillation peut démarrer. N’importe quel petit déséquilibre s’en chargera. Il suffit de penser à ce qui se passe lors de l’enclenchement. Ça ne rate à aucun coup.
Pour ceux qui chercheraient à faire une simulation par SPICE ou autre: Ce petit déséquilibre peut simplement être provoqué par une petite tension initiale sur un condensateur du circuit oscillant ou par un petit courant initial dans l’inductance.
Les problèmes sont ailleurs: Stabilité de l’oscillation pour une variation de sa fréquence sur une large plage, stabilité de la fréquence considérant qu’aucune tension n’est stabilisée, stabilité de la tension générée, etc. Là, ça devient vraiment intéressant…
Et pour en rajouter encore, je mentionnerai que la grille de cette triode de l’oscillateur a parfois été construite avec une partie comme une grille (bien sûr) et avec une partie comme une anode, donc avec une tôle fermée. Je ne me souviens plus très bien avec quels modèles cette technique fût employée.
Bonjour
notre Souris préférée a bien résumé le sujet
quand Jean Pierre dit :
« Alternance positive (dessin du haut)
La diode grille-cathode est passante.
Donc pratiquement un court-circuit pour R17.
A l’oscillo, grille/cathode, je trouve une sinusoïde dont la partie au-dessus de 0 V monte à + 2 V. »
les 2V sont simplement développés aux bornes de la résistance de cathode par l’ensemble des courants de la lampe
« Alternance négative (dessin du bas)
La diode grille-cathode est bloquée.
Donc courant i qui traverse R17.
A l’oscillo, grille/cathode, je trouve une sinusoïde dont la partie en-dessous de 0 V descend à - 7,4 V. »
Il s’agit d’un redressement mono-alternance et c’est tout . Quant à la tension négative développée sur la résistance de grille, elle augmente jusqu’à placer la lampe au cut-off et limite ainsi automatiquement l’amplitude de la réaction.
La résistance de grille a un rôle important : une résistance de faible valeur causera un courant important qui pourra dépasser la valeur limite admissible pour un tube de réception, une résistance de trop grande valeur aidée par le condensateur de liaison introduira une constante de temps de décharge , transformant le système en relaxateur à fréquence plus basse … permettant de réinventer la super-réaction
Allez j’ai assez dit de bétises, le vais lisser les plumes d’un casoar pour défiler demain :mrgreen:
Vous faites bien de mentionner cela, mon cher Georges, car le risque du passage en mode d’oscillateur de relaxation existe bel et bien. Il convient de toujours avoir assez de réaction afin de pouvoir maintenir la condition d’oscillation, mais pas trop quand-même, sinon en part en mode de relaxation. Et tout ça sur toute la plage de fréquence, et aussi avec des tensions d’alimentation pas nécessairement bien stables.
D’une façon très générale, la valeur des composants de l’oscillateur sont plus critiques que beaucoup ne le pensent. La simplicité du schéma est un peu déroutante.
La résistance dans le circuit de cathode sert surtout à la polarisation de l’heptode, hexode, car la cathode est commune. Pour l’oscillateur, elle ne serait généralement pas nécessaire.
J’avais pris soin de mesurer la tension de la grille par rapport à la cathode et non pas par rapport à la masse. En effet, Rk ne sert à rien pour la partie oscillateur du tube.
J’ai refait des mesures avec une bonne sonde Tektro 1:10 10 M?/14 pF bien compensée.
OK 14 pF c’est déjà trop mais ça donne quand même une bonne idée.
Pièce jointe : la tension de la grille par rapport à la cathode.
Par rapport à la masse, le résultat est exactement le même mais translaté vers le haut de 1,7 V.
Ce 1,7 V est exactement la tension mesurée entre la cathode et la masse (Rk = 210 ohms x par les courants du tube et tube un peu fatigué).
La résistance de cathode n’explique donc pas le passage de la sinusoïde dans les volts positifs : +3,6 V crête,
dans mes nouvelles mesures.
« La source, le redresseur et la charge sont en série » : ben moi je vois la charge R17 en // sur la diode puisqu’elle est câblée entre la cathode et l’anode (ici la grille). C’est bien ce qui me questionne !
« Il s’agit d’un redressement mono-alternance et c’est tout » : c’est toujours la charge (R17) en // sur la diode qui me tracasse…
En résumé :
d’où vient la pointe positive de la sinusoïde sur la grille si elle ne peut être due à Rk ?
comment fonctionne le redresseur avec une charge en // et non en série :
quand la diode est passante, le courant passe dans la diode et pas dans R17 donc de chute de tension dans R17,
quand la diode est bloquée, le courant passe dans R17… et pas dans la diode !
?
Une autre pièce jointe spéciale pour Georges !
<edit 12:20> Je vois que Georges et Souris blanche excluent l’approche « clamp » et donc considèrent C21 comme un condo de liaison soit un court-circuit aux fréquences considérées (Xc = 3,2 k? @ 1 MHz).
Constante de temps R17C21 : 2,5 µs (« 400 kHz »).
« - d’où vient la pointe positive de la sinusoïde sur la grille si elle ne peut être due à Rk ? » :
C’est du à la mauvaise qualité de la diode grille-cathode.
Dans la circuit de clamp idéal, le haut de la sinusoïde devrait s’aligner sur la tension de cathode (ici 0 Volt). C’est à peu près le cas sur la courbe verte du doc joint (au seuil de la diode près). Avec la diode grille-cathode et sa mauvaise caractéristique (forte résistance directe et capa parasite en parallèle) on déborde coté positif.
"- comment fonctionne le redresseur avec une charge en // et non en série " :
C’est le circuit de « clamping » abondamment décrit sur Internet.
On appelle aussi parfois le montage « détection parallèle » puisque la résistance de charge est en parallèle sur la diode. On retrouve ce même circuit pour fournir la tension négative de « antifadings retardés ».
Re
Jean Pierre, tu m’as fait douter de tout , j’ai donc été mesurer les oscillateurs que je trouvais à droite et à gauche : la tension de grille est bien sur toujours négative par rapport à la cathode, c’est évident
cette pauvre ECH3 est bonne pour la casse :mrgreen:
Excusez-moi si j’ai laissé l’impression d’exclure le « clamp ». Tel n’est pas le cas, car ce nom-là s’applique exactement au même circuit, mais dans un contexte différent. Le but poursuivi est différent, mais le circuit est le même.
Les signaux que vous avez mesurés ne me surprennent pas. En effet, il faut bien qu’une tension positive par rapport à la cathode apparaisse sur l’anode de la diode, sinon elle resterait constamment bloquée et elle ne servirait à rien. M. Jardine parle de « mauvaise » diode. Je comprends ce qu’il désire exprimer. Pourtant, je n’irais pas jusqu’à aller dire qu’elle est mauvaise. Elle est telle qu’elle est et cela me parait approprié dans le contexte présent. La comparaison avec une 1N914 montre très bien que ces deux diodes ont des caractéristiques différentes, mais rien d’autre. Les deux se comportent comme des diodes. Elles font leur boulot comme il faut.
J’avais mentionné qu’il s’agit d’un circuit redresseur à alternance unique, à charge capacitive, car nous trouvons en série une source, un condensateur de charge et une diode. Ce qui est différent par rapport à un redresseur destiné à l’alimentation, est simplement la séquence des trois composants. Mais si vous considérez chacun d’eux à part, vous constaterez qu’ils remplissent bien le rôle qu’il auraient sous la forme d’un redresseur classique. Ce qui est aussi différent ici, est la façon de décharger le condensateur par la résistance. Mais si vous regardez bien, vous constaterez que cette décharge peut aussi se faire cette façon présente.
Nous pourrions continuer et nous découvririons encore d’avantage de circuits utilisant cette mise en série de ces trois éléments, sans qu’on appelle cela un redresseur à alternance unique.
J’espère avoir pu apporter les éclaircissements manquants nécessaires, sinon je continuerai à essayer.
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