Le tube ER48 (image à gauche) lancé en 1932 était une tétrode conçue pour être utilisée dans le far west américain (pas d'électricité). L'alimentation était fournie par une série de batteries qui étaient rechargées par un petit groupe électrogène. La tension d'alimentation était réduite, mais pour avoir une puissance suffisante (400mW environ), le courant anodique était plus élevé. Les cavités étaient sensées réduire l'émission secondaire, mais le tube n'avait absolument pas des caractéristiques linéaires. Il s'agit d'une vraie tétrode, pas d'une tétrode à faisceaux dirigés qui a de bien meilleures caractéristiques. Comme le flux d'électrons n'est pas limité, le cloisonnement est présent sur toute l'anode.

Les caractéristiques à droite sont celles du PL500 et du tube précédent, le PL36. Le graphique du haut montre le courant maximal du tube avec une tension de grille de commande de 0V et une tension de grille écran de 170V. On voit que le PL500 peut fournir un courant qui est presque 200mA plus élevé. C'est important, car la taille d'écran devient de plus en plus grande, la diagonale passe d'environ 40cm à 56cm.

Le second graphique (Stromverteilung) montre le rapport du courant anodique et du courant de grille écran. Le cavitrap permet un rapport Ia/Ig2 de 30 tandis qu'un tube sans cavitrap a un rapport de 10.

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.

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.

Emission secondaire

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.

Dissipation plus élevée

L'image à gauche est l'anode d'un PL519, un des derniers tubes de déflection ligne des télés couleurs. La forme bien rectangulaire des premiers cavitraps a disparu, ici il semble que le but recherché soit surtout une plus grande surface anodique. Et effectivement, le PL519 est moins linéaire qu'un PL504. L'ampli avec PL519 que j'ai réalisé il y a plus de 20 ans avait de moins bonnes caractéristiques qu'un ampli avec PL504. Maintenant, 20 ans plus tard, je sais pourquoi!

Oscillations Barkhausen

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).

Le tube PL36, l'ancètre du PL500 a également reçu un cavitrap dans les dernière productions (alors que le PL500 était déjà en fabrication). Les nouveaux PL36 qui ont un cavitrap ont une dissipation de la grille écran plus faible. Ce courant est une pure perte et un tube qui a un courant de grille écran plus bas a un meilleur rendement.

L'effet à l'écran de l'oscillation parasite: une trainée verticale à gauche de l'image.

Quelques exemples d'anode. La forme très rectangulaire de certaines anodes indique qu'il s'agit de tubes à pervéance élevée. Pour obtenir un courant élevé, l'anode doit être la plus proche possible de la cathode et la cathode doit être large. La forme la plus optimale est rectangulaire.

• anodes à gauche:
  anodes normales (tétrodes à faisceaux dirigés pour applications audio)

• au centre:
  anodes avec pointes anti-Barkhausen qui limitent les oscillations

• à droite
  anodes avec cavitrap, les deux anodes en haut ont également des ailettes de refroidissement.