Loyez Grand Amateur

F6BGV · Juillet 27, 2010, 12:40

Salut à tous,
Hello, maximus leo,

Bien évidemment ! Ne pas confondre…

Je parlais de la résistance commune d’un push-pull en classe A, et non pas de celle du déphaseur !
Pour expliquer, une fois de plus, que deux courants alternatifs égaux mais de phases opposées (ce qui est le cas dans un push parfaitement équilibré),
s’annulent bien dans la résistance commune de cathode ! Mais pas les courants continus qui s’additionnent et polarisent les tubes.

Par contre, dans le déphaseur de Schmitt, un minuscule déséquilibre demeure nécessaire, pour exciter la seconde triode.
Il ne peut donc que tendre vers la perfection, mais sans jamais l’atteindre. Ce qui, en pratique, n’a pas beaucoup d’importance devant le déséquilibre originel des étages suivants (dispersion des caractéristiques des tubes, déséquilibre du TS, etc…).

Amitiés à tous
Jean-Pierre

maximus_leo · Juillet 28, 2010, 5:10

Bonsoir à tous,
Bonsoir J.P.V.

Dans un autre fil on pourra examiner en simulation le fonctionnement d’un étage de sortie en Classe A.

Il me semble que dans tout circuit électrique il faut un déséquilibre d’au moins une charge pour que le courant circule. Correctement utilisé (ce n’est pas le cas chez Brault, Lollieux, Chrétien, Loyez, etc…) le déphaseur de Schmitt est parfaitement équilibré (à une charge près j’imagine). On n’a absolument pas besoin d’utiliser des résistances de plaques de valeurs différentes comme le proposent Brault ou Chrétien. Le déphaseur de Schmitt d’origine fonctionne aussi en continu.

Une nouvelle simulation du déphaseur de Otto H. Schmitt utilisant une source de courant constant de 2 mA. J’ai pris un 6,3 volts de chauffage pour obtenir une tension continue négative de - 7,5 volts.

Le circuit :

Dephaseur Schmitt 6,3 V.gif

La résistance variable R4 est ajustée de manière à fournir un courant constant de 2 mA.

maximus_leo · Juillet 28, 2010, 5:30

(Suite)

Tensions et courants en l’absence de signal :

Dephaseur Schmitt 6,3 V tensions + courants 1.gif

Le courant de 2 mA est partagé entre les 2 tubes avec 1 mA dans chaque tube. Les tensions plaques sont de 100,01 volts. La tension aux cathodes est de 1,474 volt.

F6BGV · Juillet 28, 2010, 8:21

Si la simulation d’un déphaseur de Schmitt, donne des tensions BF de sorties parfaitement égales et en opposition de phase, en utilisant des résistances de plaques identiques et des valeurs de fonctionnement plausibles (pas de 100 Mohms dans la cathode avec une HT de 5000 V !), je pars définitivement m’installer…aux Seychelles !

Amitiés à tous
Jean-Pierre

maximus_leo · Juillet 28, 2010, 8:26

(Suite)

Un signal sinusoïdal de 2 volts c à c / 1 khz est appliqué à l’entrée :

Dephaseur Schmitt 6,3 V + 2 V cac.gif

Les tensions et courants sont exactement les mêmes que lorsque l’entrée est à la masse. Les signaux de sortie sur les plaques de TU1 et TU2 sont en parfaite opposition de phase et égaux en amplitude.

Dephaseur Schmitt 6,3 V + 2 V cac sorties.gif

Le circuit est loin d’être optimisé mais il fonctionne déjà parfaitement bien.

Les tensions en sortie sont de 117,7 et 82,3 volts, la tension au repos est de 100,01 volts.

maximus_leo · Juillet 28, 2010, 8:40

Les Seychelles, c’est un très bon choix . En plus, là-bas, il y a Internet, et vous pourrez donc continuer à consulter ce fil sur le forum et voir la suite des simulations du déphaseur de Otto H. Schmitt.

Ce déphaseur est parfaitement équilibré quand il est correctement utilisé. Brault, Lollieux, Chrétien et d’autres n’ont pas pris la peine de l’étudier sérieusement, leur raisonnement est erroné et leurs conclusions sont complètement fausses, désolé.

M.L.

maximus_leo · Juillet 28, 2010, 9:07

(Suite)

J’ai utilisé simutanément 3 déphaseurs identiques avec, à l’entrée, un signal de + 1 volt continu, un signal de - 1 volt continu, et un signal sinusoïdal de 2 volts crête à crête. Voilà les signaux obtenus aux cathodes :

Dephaseur Schmitt 6,3 V cathodes.gif

Le point de repos est de 1,474 volt. Avec + 1 volt à l’entrée on obtient + 2,001 volt sur les cathodes (en rouge). Avec - 1 volt à l’entrée on obtient + 1,021 volt sur les cathodes (en vert). Avec un signal sinusoïdal de 2 volts crête à crête on obtient un signal sinusoïdal d’amplitude variant entre + 2,001 volts et + 1,021 volt (en bleu).

Le signal sur les cathodes varie en phase avec le signal d’entrée. Dans le cas de l’utilisation d’une source de courant constant, cette tension peut varier de plusieurs volts sans que le courant varie, c’est comme si la résistance Rk n’existait pas, résultat le couplage entre les deux tubes est optimal et c’est pour cette raison que le déphaseur est parfaitement équilibré.

Affirmer que : « si le déphaseur de Schmitt était parfaitement équilibré alors les signaux en opposition de phase et égaux en amplitude s’annuleraient dans la résistance commune de cathodes donc le déphaseur ne fonctionnerait pas » (Brault, Lollieux, Chrétien et bien d’autres) est absolument faux . Le déphaseur de Schmitt ne fonctionne pas selon ce principe, les signaux ne s’annulent pas au niveau des cathodes, il y a un couplage des cathodes. On parle aussi de « l’équilibrage des gains des deux tubes » mais le gain du tube 2 est fixe…

(A suivre donc)

Bonne nuit,

M.L.

F6BGV · Juillet 29, 2010, 1:17

Quelle nuit cauchemardesque !

Quoi ? M’exiler loin du séjour qu’ont bâti mes aïeux, des canicules estivales et des frimas hivernaux ? Que nenni !

Mais revenons à des réalités tangibles, non virtuelles :

Si l’on est passé du déphaseur à tube inverseur banal, au paraphase, puis au cathodyne, puis au déphaseur de Schmitt, lui-même modifié (je n’ai pas dit amélioré) par Loyez, pour terminer par des usines à gaz du style « Audio Research », c’est bien qu’aucun d’eux n’a pu atteindre la perfection !

Certes, l’on s’en est bien approché et les trois « grands » ont fait leur preuve :

Le paraphase (très original) chez QUAD
Le cathodyne chez Williamson, Electro-Voice et Dynaco
Le Schmitt chez Mullard, Marantz, Conrad-Johnson et chez Luxman

A noter, chez ces trois « petits » derniers, des potars d’équilibrage dans les plaques du déphaseur. Tiens, tiens, mais pourquoi donc ?

Tout simplement pour équilibrer leurs tensions de sortie qui ne seraient pas égales sur des impédances de charge identiques.
Pour ce, il faudrait que la fraction Ri + Ra / (k+1) Rc soit nulle.
L’on s’en approche avec Rc infini, ou k très élevé, mais l’on ne pourra jamais annuler son numérateur (Ri ne pouvant pas être nulle).

Et il y a bien d’autre façons de le démontrer, comme je l’ai déjà fait…

En ces années 50 et à fortiori du temps d’Otto Schmitt, les 1N4148 et les 2N2222, ne couraient pas les rues !

Pouvez-vous, maximus leo, nous faire une simulation avec des composants d’époque, à savoir, par exemple, une résitance commune de cathode de 50 ou 100k, avec tension négative à sa base afin de polariser correctement l’ ECC81 (environ 2V) ?
Je pense, une fois de plus, que l’on s’approchera d’un idéal « pratique », largement suffisant.

Amitiés à tous
Jean-Pierre

P.S: il me semble bien que c’est Bondivenne qui est parti aux Seychelles et qui n’en revient pas…

maximus_leo · Juillet 29, 2010, 5:10

Je ne dispose pas sous PSPICE des tubes utilisés par Otto H. Schmitt en 1937 (6A6 ou 6N7). Mais voilà ce que donne le circuit original avec 50k pour Rk et 100 k pour les résistances de plaques, +600 et - 200 volts. J’ai pris des 12AT7 au lieu des 6A6. Le signal d’entrée est de 1 volt crête (1 VAMPL) / 1 kHz :

Dephaseur Schmitt original.gif

L’équilibre est déjà très bon et le circuit peut être optimisé :

Dephaseur Schmitt original 12AT7 sorties.gif

M.L.

F6BGV · Juillet 29, 2010, 9:23

Bon travail, maximus leo !

Mais peut-on avoir la même chose avec des valeurs plus courantes ?

50 k dans chaque plaque et dans la cathode
HT + 300 V
Base de Rk - 100 V (à vérifier)

Demain matin…pour dormir tranquille !

Bonne nuit à tous
Jean-Pierre

maximus_leo · Juillet 30, 2010, 2:29

Bonjour,

Des valeurs plus courantes ? 100 k comme résistances de plaques et 50 k pour les cathodes c’est bien inférieur à ce qu’utilise Loyez dans son déphaseur (180 k et 47 k + 47k). Mais voilà le schéma avec +300 v -100 v et 50k :

Voilà les signaux en sorties :

Dephaseur Schmitt original sorties 02.gif
C’est très bon. L’écart de niveau est très faible.

Courants et tensions du circuit :

Le courant dans Rk (2,091 mA) est la somme (arrondie) des courants dans chaque tube (1,046 mA), c’est normal. Ces deux courants sont complémentaires et s’additionnent dans Rk. Ces courants ne s’annulent pas dans Rk contrairement à ce qu’affirment Brault, Chrétien, Lollieux et bien d’autres.

La polarisation est un peu élevée (4,569 V), c’est normal, avec ces valeurs le circuit n’est pas du tout optimisé.

Bien cordialement,

M.L.

F6BGV · Juillet 30, 2010, 7:17

Et voilà ! Petit à petit, on y arrive !

Le Loyez utilise une 12AX7, dont la résistance interne (Ri), est d’environ 60k.
Il a mis 180k dans chaque plaque et la résistance commune de cathode est de 47k (les autres résistances de 47k étant découplées, n’interviennent pas au niveau de l’alternatif mais stabilisent l’étage au niveau continu).

Lorsque l’on utilise une 12AT7, dont la résistance interne (Ri), est de l’ordre de 10k, il n’est pas nécessaire d’aller au-delà de 50k dans les plaques (soit 5 Ri), car la distorsion ne sera plus diminuée mais, par contre, les fréquences élevées seraient atténuées par l’influence plus importante des capacités parasites.

Ce n’est qu’une question de compromis entre la distorsion et la bande passante (côté aigus) et, en règle générale pour une triode, la résistance de charge optimale se situe entre 3 et 5 fois la Ri. C’est pourquoi j’ai demandé cet essai avec 50k.
En ce qui concerne la résistance commune de cathode, il n’est pas nécessaire, non plus, d’aller bien au-delà de la valeur de la résistance de plaque (50k), sinon il faudrait faire appel à une tension négative plus forte encore. Et avec 50k plaques et 50k cathode commune, le résultat est quasi parfait !
Et dans le schéma « pratique », universellement utilisé (peut-être à tort) où l’on ne prévoit pas de tension négative, une résistance commune de cathode très élevée aurait l’avantage d’améliorer la symétrie des tensions de sortie, mais l’inconvénient de diminuer la différence de potentiel disponible pour le tube et donc de limiter sa capacité à délivrer des tensions de sorties élevées. D’où plus de distorsion à niveau de sortie égal. Ce qui conduit, une fois de plus, à un compromis et l’on trouve généralement Rk, égale au tiers ou à la moitié, au plus, de Rp.

En ce qui concerne les courants circulants dans cette Rk, il est bien évident que les courants continus de chaque tube, s’y additionnent et personne n’a jamais prétendu le contraire.

Par contre, et c’est là l’explication évidente et unique du fonctionnement du déphaseur de Schmitt, les courants alternatifs en opposition de phase s’y annulent presque, mais jamais tout à fait, sinon la seconde triode qui a sa grille à la masse, ne recevrait aucune excitation alternative et ne fournirait donc aucune tension alternative en sortie plaque !

Cent fois sur le métier…(air connu)

Amitiés à tous
Jean-Pierre

P.S: j’avais demandé - 100V au pif ! A modifier afin d’obtenir une polar du tube moins élevée, de l’ordre de 3V seulement.

maximus_leo · Juillet 31, 2010, 12:06

Bonjour,

Evidemment non ! Sauf quelques uns dont R. Brault dans son célèbre ouvrage « Basse Fréquence et Haute-Fidélité », page 322, premier paragraphe :

« Dans la résistance commune de cathodes, on a deux courants variables de phases opposées, donc qui se retranchent. S’ils étaient égaux, aucune tension variable n’existerait sur Rk et le tube 2 ne fonctionnerait pas »

C’est complètement faux.

Les multiples simulations que j’ai données montrent que Rk fait toujours la somme des courants variables traversant les deux tubes, jamais la différence, ces courants ne se retranchent donc pas. Et c’est justement lorsque que ces « courants variables de phase opposées » sont parfaitement égaux que le déphaseur de Schmitt est parfaitement équilibré.

Dans les différentes simulations, j’ai donné les tensions et courants en l’absence de signal d’abord et ensuite avec deux tensions d’entrée continues (+0,1v -0,1 v ou +1v et -1v) correspondant aux valeurs d’un signal d’entrée sinusoïdal de 0,2v ou 2v crête à crête. On pourrait refaire les simulations millivolt par millivolt pour montrer que les courants variables « opposés » des deux tubes ne se retranchent jamais dans Rk comme le dit R. Brault. Rk fait la somme de ces deux courants qui sont en fait complémentaires.

Bien cordialement,

M.L.

maximus_leo · Juillet 31, 2010, 12:39

Il y a aussi Lucien Chrétien :

Schmitt Chretien.jpg

« Des tensions en parfaite opposition de phase et d’amplitude exactement égales s’annuleraient exactement dans Rk »…

Là aussi c’est complètement faux. C’est vraiment n’importe quoi… Il est possible que R. Brault se soit inspiré des travaux de Lucien Chrétien pour écrire son fameux livre « Basse Fréquence et Haute-Fidélité ».

Il y a certainement ici des personnes qui s’intéressent au déphaseurs et en particulier au déphaseur de Otto H. Schmitt. Ce n’est pas leur rendre service de leur conseiller d’apprendre des choses fausses par la lecture des travaux de Chrétien ou Brault sur le déphaseur de Schmitt. Je rejoins complètement « Souris Blanche » qui déclarait ici au sujet du Brault : « Il est plein d’erreurs partout. Une vraie honte, ce bouquin ! ».

Bien cordialement,

M.L.

Farfouille · Juillet 31, 2010, 2:14

Bonjour, et merci pour cette longue étude très instructive,

Ce montage de déphaseur "Schmidt " est parfois, il me semble, appelé « long tail » (traduisible par « longue queue » car « grosse » Rk commune et source de tension négative dans les cathodes).

Pour apporter ma petite conribution :
En l’utilisant avec des pentodes (selon les conseils avisés de Yves Monmagnon), on obtient un gain non-négligeable qui permet de limiter le nombre d’étages à 1 seul, suivi d’un cathode follower (sans gain) pour mieux « tenir » le PP …

J’ai adopté ce principe astucieux dans mon double PP de GU29 (voir schémas ci-dessous), et je ne suis pas le seul à en être très satisfait …

NB : J’ai ajouté un circuit sommateur et adaptateur d’impédance ( à FET) à l’entrée derrière le pot de volume pour « piloter » par les entrées « lignes » un caisson de graves amplifié séparé.
Cela n’a bien-sûr aucune incidence sur le 1er étage dépahseur/ ampli de tension à pentodes …

Farfouille
GU29 Alim + Sub.PNG
GU29 Ampli + Sub.PNG

F6BGV · Juillet 31, 2010, 2:19

Cher M.L.

Non seulement il refait très chaud, mais j’ai passé ma matinée un pinceau à la main et ce soir, c’est réception en grandes pompes autour du barbecue !

Mais dès que possible, je dégonflerai cette ENORME BAUDRUCHE

Amitiés à tous
Jean-Pierre

maximus_leo · Juillet 31, 2010, 3:12

Ne vous faites surtout pas de soucis Jean-Pierre, vous avez tout votre temps, et il n’est pas interdit de croire en des choses fausses ! Les idées fausses ont la vie dure et le livre de R. Brault restera une référence même si Souris Blanche dit que « le Brault est plein d’erreurs, ce bouquin est une honte » et, rassurez vous, on continuera a faire de mauvais déphaseurs de Schtimtdtz avec des résistances de plaques inégales parce que le déphaseur de Shtimdtz est « par essence déséquilibré » (ça c’est du Lollieux, je crois) . Pas de soucis donc, Jean-Pierre. On a tout à fait le droit de croire en des choses fausses.

Bien cordialement,

M.L.

maximus_leo · Juillet 31, 2010, 4:03

Bonsoir,

En fait, il y a le « Long Tailed Pair » inventé par Alan Blumlein, qui a plusieurs variantes, et le Schmitt, inventé par Otto H. Schmitt, où il n’y a qu’un seul et unique circuit mais qui est mis à toutes les sauces. Il y a souvent confusion entre les deux. Le « Long Tailed Pair » de Blumlein est antérieur d’environ deux ans à celui de Schmitt. L’appellation « Long Tail » vient du fait que le circuit utilisait une résistance bobinée de grande longueur (la technologie des résistances n’était pas celle d’aujourd’hui) associée à une paire (« pair ») de tubes.

Il existe d’autres déphaseurs, à couplage cathodique entre autres, comme ceux de J. Smith, L. Bourget, D. Cannon, B. Oliver, H. Berry, H. Mansford, etc… qui datent des années 40 et qui sont très intéressants à étudier notamment en simulation.

Bravo.

La plupart des ampli à tubes de conception récente utilisent cette structure avec un premier étage différentiel avec entrée sur le tube 1 et contre-réaction sur le tube 2. C’est probablement la meilleure solution. L’étage différentiel fonctionne souvent sous courant constant avec un générateur à tubes ou a transistors. Ici c’est un circuit de Kees Heuvelman qui utilise aussi un étage d’entrée à penthodes (Electronics World Janvier 2001 page 62) article téléchargeable sur wimdehaan.nl/downloads/dccoupledamp.pdf :

M.L.

F6BGV · Août 2, 2010, 5:37

Bonjour à tous,

Pour la 101ème et dernière fois, je remets mon ouvrage sur le métier !

Tout d’abord, il ne faut pas tout mélanger :

Un étage à tube, qui est destiné à osciller, détecter, amplifier ou déphaser, a besoin de potentiels et de polarisations fixes.
L’on trouve généralement une anode très positive, un écran qui l’est moins (sauf tubes de puissance), une grille plus ou moins négative par rapport à la cathode ou une cathode plus ou moins positive par rapport à la grille. Ces potentiels, issus de courants continus, représentent une référence stable, autour de laquelle des tensions alternatives vont être appliquées (ou vont en résulter) afin d’être détectées, amplifiées ou déphasées.
Il y a donc concomitamment dans chaque étage, des tensions continues et des tensions alternatives (HF ou BF) superposées mais bien distinctes.
En Basse Fréquence (de 20Hz à 20kHz environ), il est d’usage d’utiliser des tensions sinusoïdales pour procéder à des mesures, bien que les signaux réels (parole ou musique), en soient bien éloignés. Ces tensions alternatives sont souvent désignées sous des vocables différents, à l’origine de bien des méprises :

sinusoïdales, quand il s’agira de mesures
variables, quand il s’agira de sons

Le terme variable est donc « cousin » du terme sinusoïdal, mais opposé au terme continu.
Ce qui est variable (ou sinusoïdal), n’est donc pas continu.

Pour en revenir au déphaseur de SCHMITT, il convient de bien distinguer d’une part, les courants continus traversant les deux triodes et s’additionnant dans la résistance commune de cathode, générant une tension cathodique stable et, d’autre part, les courants variables (ou sinusoïdaux) traversant ces mêmes tubes, mais qui sont de phases opposées. Ces signaux alternatifs BF (variables ou sinusoïdaux) s’annuleraient dans la Rk commune s’ils étaient parfaitement égaux en valeur absolue et la triode n°2 ne recevant aucune excitation sur son entrée, ne délivrerait aucun signal alternatif sur sa sortie. Or, il existe bien des tensions alternatives sur chaque sortie…

C’est la raison pour laquelle ce déphaseur, excellent par ailleurs, ne peut être parfaitement symétrique et nécessite des charges d’anodes légèrement différentes si l’on tient absolument à obtenir des tensions alternatives de sortie toujours égales entr’elles, mais déphasées de 180°.

Mais vous n’êtes pas obligés de me croire !

Sachez seulement que tout cela a été publié depuis longtemps, par nos plus grands ingénieurs de la belle époque du tube, avec la plus grande unanimité, à savoir :

Raymond BRAULT (Basse fréquence et Haute-Fidélité)(quelques coquilles, mais incontournable)
Lucien CHRETIEN (Les secrets de la FM + nombreux articles) Le GRAND MAITRE
Jacques RIETHMULLER (Pratique de la Haute-Fidélité)
G. THALMANN (Cours de Radioélectricité) Une base inébranlable
Roger CRESPIN (Mémentos TUNGSRAM) La classe
Philippe RAMAIN (Amplificateurs BF de qualité)
René BESSON (Amplificateurs BF)
Jean PAGET (Un déphaseur…persque parfait)
Jacques LIGNON (Un nouvel étage déphaseur)
Norman CROWHURST (Understanding Hi-Fi circuits)
Et réaffirmé dans de nombreuses rééditions…

A bientôt sur d’autres fils

Amitiés à tous
Jean-Pierre

P.S: il est dommage que Roger Ch. HOUZE, élève puis adjoint de Lucien CHRETIEN, lui-même grand chercheur et enseignant, ne participe pas à nos forums.

maximus_leo · Août 3, 2010, 9:32

Bonjour à tous,
Bonjour J.P.V.

Pour la dernière fois ? Libre à vous mais c’est bien triste . Pourtant, l’an passé, vous aviez écrit sur ce fil à propos des déphaseurs :

« on n’en finira jamais de discuter et c’est tant mieux » ? Mais vous avez tout à fait le droit de changer d’avis et de jeter l’éponge…

Si « je mélangeais tout » comme vous l’affirmez je ne pourrais pas faire marcher PSPICE qui est un logiciel extrêmement rigoureux, et qui n’a pas peur des picovolts.

Ensuite, je vous crois absolument mais le problème n’est pas là, le problème c’est qu’il n’y a pas moyen de reproduire cette situation en simulation. Etrange … PSPICE serait donc faux ?

Je cherche simplement à obtenir en simulation ce que Brault, Lollieux, Chrétien ont écrit à propos du déphaseur de Schmitt mais ça ne marche pas parce que PSPICE ne peut pas simuler ou démontrer des choses fausses, tout simplement.

J’imagine donc que plus ces signaux opposés en phase sont proches en amplitude, plus le signal sinusoïdal aux cathodes doit être faible ? Et inversement plus les signaux sont différents en amplitude plus le signal sinusoïdal aux cathodes devrait être élevé ?

Or il n’en est rien, (voir les simulations à suivre) le signal sinusoïdal présent aux cathodes est quasi constant que les signaux sinusoïdaux présents aux anodes soient (quasiment) égaux ou inégaux. Comment se fait-il ?

Très très impressionnant ! Mais, tiens, tiens, il y aurait donc des coquilles dans le Brault ? Mais pas dans le chapitre traitant du déphaseur de Schmitt j’imagine…

En ce qui concerne M. Houzé (ancien professeur à l’E.C.E) ça peut peut être se faire car je suis un ami personnel de longue date de Jean-José Wanègue, ingénieur E.C.E., actuellement historien de l’E.C.E. , école qui vient de fêter ses 90 ans : alumni-ece.org/fr/ece/

Bien cordialement,

M.L.