| Des graphiques qui montrent le fonctionnement spécifique des tétrodes à faisceaux dirigés. On voit tout de suite qu'il ne faut pas utiliser des tétrodes de la même manière que des pentodes. |
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Applications audioIl y a ici une introduction théorique sur les tétrodes, les pentodes et les tétrodes à faisceaux dirigés. La construction spécifique d'une tétrode à faisceaux dirigés est montrée ici et on peut voir que son fonctionnement est différent d'une pentode classique.
Utilisation pour la déflection magnétiqueQuand les premières télévisions ont été mises sur le marché on a opté pour les tétrodes à faisceaux dirigés pour les tubes de puissance pour la déflection magnétique. Cette application nécessite un courant croissant pour dévier le faisceau d'électrons. En fin de ligne, il faut un courant de 400mA (télés monochromes) ou 1A (télés couleurs) et à ce moment la tension anodique n'est plus que de 50V.Les tubes utilisés pour la déflection ligne sont les tubes suivants: PL81, PL36, PL500, PL504, PL509 en PL519. Pour la déflection verticale qui nécessite un courant moins important on a d'abord utilisé des tubes de puissance audio comme le ECL82 pour ensuite passer à des tubes spécifiques (PCL85 et PL508).
Explications des graphiquesLe PL36 est l'exemple typique d'une tétrode (utilisée pour la déflection horizontale). Le tube a une courbe de fonctionnement plus linéaire que celle d'un EL34 (pentode classique) et peut donner un plus grand sweep linéaire.Le second graphique à droite (PL500) montre la variation du courant anodique (avec en paramètre la tension de grille de commande). La tension de la grille écran est de 190V. Comme on l'a déjà remarqué sur la courbe du PL36, la courbe du PL500 est également plus droite, ce qui permet une variation en tension plus importante. Mais ce qu'on remarque aussi et cela est nettement moins bien, c'est que les courbes ne sont pas équidistantes. Les courbes se rapprochent quand la tension de grille de controle devient plus négative. Cela veut dire que l'amplification diminue quand la grille est beaucoup plus négative. Ce tube n'est pas à sa place pour un amplificateur single ended car cela provoque des distorsions quand l'amplitude du signal est importante, distorsions qu'on peut réduire avec un montage push pull. L'effet peut être diminué en utilisant une tension de grille de commande moins négative, mais alors il faut également réduire la tension de grille écran, autrement le courant anodique est trop élevé. Le graphique suivant montre également le courant anodique, avec paramètre la tension de la grille écran (et tension de grille de controle fixe). On voit directement que les courbes sont équidistantes: le fonctionnement de la tétrode sera beaucoup plus linéaire. C'est une caractéristique de toutes les tétrodes dont le pas des deux grilles se trouvent dans le prolongement l'une de l'autre. La lampe testée est une 6EM5, une lampe américaine utilisée pour la déflection de trame (déflection verticale à 50Hz) La pente de la lampe 6EM5 est de 0.75mA/V pour une variation de la tension de grille écran de 50V. La pente est relativement constante sur toute la gamme des tensions. Encore un graphique avec paramètre la tension de la grille écran. On note ici aussi que les courbes sont parfaitement équidistantes. Ici nous allons calculer la pente pour une commande sur la grille de controle avec deux tensions de grille écran différentes. Avel une tension de g2 de 100V on a un changement du courant anodique de 77mA pour un changement de la tension de grille de controle de 11V, donc une pente de 7mA/V. Il faut utiliser une tension de grille de commande plus négative pour obtenir un courant anodique identique avec une tension de grille écran de 200V. On a à nouveau une variation de la tension de la grille de controle de 11V, mais le courant anodique ne varie que de 50mA. On a donc une pente de 4.5mA/V. On a donc tout intérêt à utiliser la tension de grille écran la plus basse possible. Un avantage supplémentaire de la basse tension de grille écran est le courant de perte moins élevé (le courant de grille écran est un courant perdu). Un point négatif est que le courant anodique maximal est moindre, mais ce n'est pas un problème pour les lampes conçues pour la déflection magnétique destéléviseurs.
Tension de grille écranEn modifiant la tension sur la grille de controle on modifie le courant anodique, c'est le fonctionnement normal du tube. Mais à cause de la construction spécifique de la tétrode le courant de la grille écran varie beaucoup plus que le courant de l'anode. Quand la tension sur la grille de controle est très négative, il n'y a pas de courant de grille écran, mais il y a toujours un courant anodique (cela s'explique facilement en regardant le flot d'électrons dans la tétrode).En fonctionnement normal le courant anodique peut être de 10mA au repos et de 100mA en pointe. Le courant de la grille écran peut varier de 0.5mA à plus de 10mA dans les mêmes circonstances. C'est pour cela qu'il est important de fixer la tension de la grille écran. Cela dépend du tube, on prendra par exemple 130V pour un PL504 et 200V pour un PL508. C'est d'autant plus important que l'influence de la grille écran est pratiquement aussi importante que celle de la grille de controle. Les résistance d'arrêt doivent avoir la valeur la plus basse possible.
Commande sur g2 (enhanced triode)Les tétrodes à faisceaux dirigés (et particulièrement les tubes traditionellement utilisés pour la déflection magnétique horizontale) peuvent être commandés via la grille écran. Cela fonctionne le mieux avec les tubes qui demandent une tension d egrille écran moyenne. La sensibilité (facteur d'amplification) est pratiquement aussi bonne qu'avec une commande sur la grille de controle mais la linéarité est meilleure. Un tel montage est surtout utilisé dans les amplificateurs single ended, là où les distorsions ne peuvent pas être compensées par un montage symmétrique.Un tel montage a naturellement un inconvénient, notament le courant de grille écran qui peut s'élever à 10mA. Pour une commande correcte il faut un courant de repos de 25mA via un diviseur de tension. C'est 10 fois plus élevé que le courant dans un étage d'attaque normal. Il faut utiliser un EL84 pour attaquer un PL509 sur sa grille écran (on peut aussi utiliser une triode qui peut fournir un courant plus important comme une 12BH7 ou ECC99). C'est un montage qu'on peut utiliser pour un ampli single ended, mais c'est une complication pour un ampli push pull où les distorsions produites par une paire de EL509 ou PL519 sont réduites par la construction symmétrique de l'étage de puissance. |
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