Historique de la radio
Quelques exemples de radios
Radio
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Le passage des tubes électroniques aux transistors fut long et laborieux. Les transistors avaient des très mauvaises caractéristiques en haute fréquence et le courant maxumum était limité.
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Piles haute tension pour radios à tubes

Il existait des piles spéciales fournissant la haute tension: 67.5V (45 éléments de 1.5V), 75V (50 éléments) et 90V (60 éléments). La consommation des récepteurs était faible et ces piles tenaient le coup assez longtemps.

La pile fournissant la haute tension était nommée pile "B" (la pile "A" étant la pile fournissant le courant de chauffage). Les tous premiers postes de radio avaient même une pile "C" pour la polarisation des tubes. Cette pile avait des sorties multiples à 1.5V, 3V etc. La puissance que la pile C devait fournir était infinitésimale. Plus tard, on trouvera des solutions pour remplacer la pile C (et plus tard pour également remplacer la pile B).

La pile "à l'oxygène de l'air" (luchtzuurstof) était une pile normale, mais où le dioxyde de manganèse était éliminé et la dépolarisation se faisait par l'air. Ces piles étaient utilisées pour de petits consommateurs fonctionnant 24 heures sur 24 (signalisation lumineuse).

Il n'existe pas de tubes qui nécessitent à la fois une basse puissance de chauffage et qui ont un gain suffisamment élevé à basse tension. Puisqu'il faut un élément de 1.5V pour le chauffage (nécessairement direct parce qu'il nécessite moins de puissance) et une source de tension plus élevée, on a préféré utiliser des piles de 45, 65 ou 90V qui permettent un gain plus élevé et donc un nombre de tubes moindre.

Prix des radios

J'ai une liste des prix des composants actifs, la liste est datée début des années 1970 et les prix sont exprimés en francs français (en nouveauw francs, pour ceux qui n'a rrivent toujours pas à faire la différence entre anciens et nouveaux francs (mais heureusement, c'est une race en voie d'extinction). En tenant compte de l'inflation, on pourrait dire que ces prix correspondent aux prix en euro.
  • ECC81 (12AT7) 5.88
    Tuner FM
  • ECH81 4.48
    Préampli, oscillateur et mélangeur AM, premier étage MF FM
  • EF89 3.98
    Etage moyenne fréquence AM et FM
  • EABC80 4.16
    Détection et préampli BF
  • EL84 3.92
    Etage de puissance basse fréquence
  • EZ80 3.08 Redresseur
Nous arrivons donc à un prix de 25.50FF (ou €). Nous faisons maintenant le même calcul pour un poste de radio similaire tout transistors.
  • AF114 9.29
    Préampli FM
  • AF115 8.83
    Oscillateur-mélangeur FM (changement de fréquence)
  • AF116 8.39 X 3
    Oscillateur-mélangeur AM et 2étages moyenne fréquence AM (trois étages MF en fréquence modulée).
  • AC125 2.58
  • AC126 2.72
    Préampli audio NPN et PNP
  • AC187K 4.31
  • AC188K 3.89
    Etage de puissance complémentaire
Nous arrivons à un pris total de 56.79€ soit plus du double d'un récepteur à lampes similaire. C'est dfonc tout naturel que les fabricants ont continué à fabriquer des appareils à lampes dont ils connaissaient bien la technique et dont les composants étaient plus fiables. D'un autre coté les radios à transistors étaient conçues pour travailler sur piles et on pouvait éliminer le transfomateur d'alimentation et le redresseur.

C'était surtout le prix des transistors haute fréquence qui était élevé. Ils avaient de plus un gain plus faible et il fallait donc utiliser des étages supplémentaires pour arriver à la même sensibilité.

Prix d'un amplificateur de tourne disques

Les différences sont également présentes pour un ampli de tourne disques. On peut utiliser ici une triode-pentode ECL82 ou ECL86 pour une puissance ausio de 2 à 3W.
  • ECL82 6.16
  • ECL86 7.28
  • EZ80 3.08
Le coût des composants actifs avec le tube le plus cher est de 10.36€. Refaisons le calcul avec un ampli transistorisé.
  • AC125 2.58
  • AC126 2.72
  • AC187K 4.31
  • AC188K 3.89
Coût total 13.50€. On obtient une puissance de 2 à 3W, la puissance est donc comparable à celle d'un ampli à lampes, mais la musicalité est moindre en comparaison d'un ampli à lampes. La différence de prix est moins importante, et c'est ainsi qu'un a trouvé plus rapidement des tourne deisques à transistors sur le marché.

Prix d'un amplificateur

Pour notre amplificateur à lampes nous nous basons sur l'amplificateur Williamson
  • ECC83 (12AX7) 6.16
    Préampli et déphaseur
  • ECC81 (12AT7) 5.88
    Etage d'attaque
  • EL34 12.32 X 2
    Etage de puissance en configuration push pull
  • GZ34 8.40
Le prix d'un EL34 est de 26€ en 2022 chez JJ Electronic, un des meilleurs fabricants de tubes encore en activité.
Nous arrivons donc à un prix de 45.08€ pour un ampli d'au moins 20W. Il n'y avait à cette époque pas de transistors pouvant fournir une telle puissance. La puissance est calculée pour un étage de sortie push pull à polarisation par résistance cathodique, le système usuel à cette époque.

Un point négatif, c'est le transformateur de sortie qui est cher car il doit être bobiné d'une manière spéciale pour avoir un bon rendu sonore.

Pour un amplificateur moins puissant nous utilisons la configuration suivante:

  • ECC83 (12AX7) 6.16
  • EL84 3.92 X 2
  • EZ81 3.36
Cet ampli peut fournir une puissance de 10W, suffisant pour un grand living. Le coût des composants actifs est de 17.36€. Nous allons maintenant passer à un amplificateur à transistors.
  • AC125 2.58
  • AC126 2.72
  • AC127 2.72
  • AC128 3.52
  • AD161/AD162 14.04 (paire complementaire)
  • BY114 4.30 X 2
Cette combination est nécessaire pour arriver à une puissance de 10W. Les transistors utilisés peuvent être différents, les fabricants utilisaient les transistors qui étaient en stock à un moment donné (et évidemment qui n'étaient pas trop chers). Le prix de cet ampli est de 29.88€. Nous somme à nouveau à pratiquement le double du prix d'un ampli à lampes.

L'avantage d'un ampli à transistors est son rendement plus élevé (on peut se passer de tension de chauffage et le courant de repos peut être plus bas). Le transformateur d'alimentation peut être de puissance moindre.

D'un autre coté ces amplificateurs étaient peu fiables, l'étage de puissance tombait inévitablement en panne en cas de cours circuit du haut parleur.

Le AD161 et son frère complémentaire étaient prévus pour une tension de 20V et un courant maximal de 3A. A partir de ces chiffres, on peut estimer la puissance maximale de l'ampli à 20W. Mais les transistors unt une dissipation maximale de 4W, ce qui limite la puissance continue de l'ampli à 10W.

Le gain des transistors de puissance au germanium était élevé, ce qui a permi d'éliminer un étage (AC127/AC128). La qualité sonore était moyenne et on préférait utiliser des amplis à lampes pour des applications de public address. Il était d'ailleurs très difficile d'arriver à une puissance supérieure à 10W avec un ampli à transistors.

Une page qui montre plusieurs schémas d'amplificateurs à transistors historiques (avec l'évolution des circuits).

Et puis est venu le temps du 2N3035 qu'on a retrouvé dans de nombreux amplificateurs. Le montage était quasi-complémentaire et la qualité sonore assez moyenne, mais on arrivait enfin à une puissance de 50W. A cause du facteur d'amplification assez faible de ce transistor on devait utiliser un étage de commande plus complexe.

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