Amplificateurs à tubes
L'étage de puissance avec tétrodes de déflection ligne
Cavitrap

Le cavitrap est une construction spéciale de l'anode pour réduire l'émission secondaire. Le tube fonctionne ainsi plus linéairement et a un meilleur rendement.
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Les tubes de déflection ligne doivent avoir un rendement élevé car ces lampes doivent pouvoir fournir une puissance élevée, jusqu'à 30W pour une télé noir et blanc et 100W pour une télé couleur. Les tubes de déflection ligne assurent l'écriture de l'image, une ligne à la fois et produisent la très haute tension (jusqu'à 25kV). Quand les caractéristiques du tube se détériorent, cela se voit tout de suite à l'image. Il faut donc que ces tutes puissent résister à un fonctionnement en continu à puissance élevée.

Le rendement de la lampe est déterminé par le rapport courant de grille écran / courant anodique. Le courant de grille écran est une pure perte et doit être évité. Les pentodes classiques ont une perte de 10% via la grille écran, et c'est trop pour un tube de déflection. Le courant de grille écran (g2) est produit par deux causes:

  1. Les électrons qui viennent de la cathode et sont captés par la grille écran.
    On peut comparer ce courant au courant de base d'un transistor bipolaire: c'est un courant inévitable, mais qu'on peut réduire. Dans une pentode de déflection ligne on réduit cette perte en plaçant les spires de la grille écran dans le prolongement de celles de la grille de controle.

  2. Les électrons libérés de l'anode par le bombardement (émission secondaire) qui sont également captés par la grille écran.
    Dans les pentodes classiques ces électrons sont repoussés vers l'anode par la grille suppresseuse (g3) placée à un potentiel négatif. Ce truc ne peut pas être appliqué aux pentodes de déflection, car la grille, même avec un pas très lâche, réduit trop le flot d'électrons. Les tubes de déflection ligne n'ont donc pas de vraie grille suppresseuse.
Le PL500 peut fournir une puissance 40% plus élevée que son prédécesseur le PL36, qui a la même taille. Le PL500 utilise également un soquet plus moderne (magnoval) au lieu du soquet octal du PL36. Ce soquet n'a pas été repris par le monde de la hifi.

Emission secondaire

Le cavitrap réduit l'émission secondaire de l'anode en captant les électrons avant que ceux ci n'arrivent à la grille écran. Le cavitrap est la forme spéciale de l'anode.

Dans une pentode classique les électrons issus de l'émission secondaire vont vers la grille écran quand sa tension est plus élevée que celle de l'anode. Le courant anodique utile est ainsi réduit par ce courant parasite. Une grille suppresseuse peut limiter ce phénomène, mais réduit le flot d'électrons. Il faut rechercher un compromis où le plus d'électrons de l'émission secondaire (électrons lents) sont renvoyés vers l'anode, mais où il n'y a pas trop d'électrons de la cathode qui sont repoussés. Dans une pentode classique, la grille suppresseuse a donc des mailles assez lâches.

Un tube de déflection ligne peut être commndé plus vigoureusement et produire malgré tout un signal linéaire parce qu'il n'y a presque pas de courant parasitaire. Il n'y a pas le coude caractéristique des tétrodes, qu'on voit également avec les pentodes classiques. Cette caractéristique n'est pas passée inaperçue et bon nombre de fabricants ont réalisé des amplificateurs basés sur des tubes de déflection ligne.

Les tubes de déflection ligne utilisés dans des amplis ont généralement une tension de g2 relativement basse (environ 150V). Certains montages typiques ne sont pas possible (montage ultralinéaire), mais d'autres montages ont pris leur place, comme la commande par la grille écran.

Oscillations Barkhausen

Les oscillations barkhausen sont causées par les électrons qui ont tendance à former des paquets (c'est sur ce principe qu'est basé le fonctionnement du magnétron). C'est un phénomène qu'on veut éviter ici.

Le cavitrap élimine réduit également l'oscillation de Barkhausen, des lignes verticales à gauche de l'écran, causées par la vitesse variable du spot en début de ligne (dans l'application normale de ces tubes). Le tube PL81 avait déja une ébauche pour réduire l'oscillation. Les tubes plus modernes (série PL509) utilisent également une tension de +20V sur g3 (plaques dirigeant le flux d'électrons) pour éliminer les oscillations. Ces tubes ont une sortie séparée pour l'électrode g3.

Si votre amplificateur est à la limite de l'oscillation haute fréquence, il peut être utile de placer une self de choc sur le fil d'anode (le plus près possible du capuchon). C'est surtout le cas avec les tubes PL509 en PL519. Voyez la partie mon amplificateur oscille. En comparaison, le tube PL504 est très docile si on utilise un schéma correct (ne surtout pas se baser sur un schéma pour EL84 ou EL34).

Certains tubes modernes avec tension de chauffage de 6.3V (EL509) ont également ce cavitrap. Cela se voit à la forme particulière de l'anode (en forme de croix si vue de haut). C'est un gage de qualité! Evitez les tubes où l'anode est ronde (c'est une pentode classique) ou rectangulaire (pas de cavitrap).

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