Loyez Grand Amateur

Joli duel à fleuret moucheté et instructif à tout points de vue.

Permettez moi un court résumé:

• On prend 2 triodes et on met la même valeur de charge dans chaque anode
• On relie les cathodes entre elles et on les retourne à une tension suffisament négative à travers une source de courant (je préfère le terme « régulateur de courant »)
• On applique un signal sur une grille et on fixe l’autre.
  Ceci fait varier le courant dans le premier tube mais le régulateur de courant oblige l’autre tube à faire varier son courant de la même valeur mais en sens inverse.
  Comment le régulateur de courant s’y prend il pour faire ça ? En modifiant la tension à ses bornes, donc la tension de cathode n’est pas nulle.
  Les variations de courant dans les deux tubes égales et de sens opposé traversent aussi les résistances d’anodes qui, étant égales par postulat sont obligatoirement égales.
  Il n’est même pas indispensable que les deux triodes aient la meme pente ou la même résistance interne !
  CQFD.
  Noter que si les charges (résistances de fuite grille des étages suivant) sont inégales les tensions de sorties ne sont plus symetriques !

Je n’ai aucun état d’âme à utiliser un transistor si ça m’arrange

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Yves.

Très bel ampli, et très simple. Bravo.

La grille du tube 2 du circuit d’entrée reçoit la contre-réaction au lieu d’être à la masse, l’étage d’entrée n’est pas un déphaseur de Schmitt mais un circuit différentiel (dont Otto H. Schmitt est un des co-inventeurs).

Une simulation complète du circuit si j’ai le temps cette semaine (mais peut-être qu’elle existe déjà ?). Les triodes d’entrée c’est quoi ?

M.L.

Bonjour,

J’ai écrit que Raymond Brault était un ingénieur talentueux issu d’une de nos prestigieuses Grandes Ecoles. C’est une « critique sévère », ça ? J’ai simplement constaté en simulation que ce qu’écrivait Brault au sujet du déphaseur de Schmitt étaut faux, rien de plus. N’importe qui peut refaire ces simulations, il suffit de télécharger la version « student » de PSPICE, très performante et gratuite. Ensuite, le logiciel PSPICE n’est pas très exigeant question matériel et un vieux PC dont Emmaüs ne voudrait pas est utilisable. Donc n’importe qui peut vérifier en simulation que disent Brault, Chrétien, Lollieux et autres au sujet du déphaseur de Schmitt est faux. C’est très regrettable. Je n’y suis pour rien, c’est la simulation PSPICE contre Brault, Chrétien, Lollieux et autres. On peut commencer par le circuit original de Otto H. Schmitt, chapitre « Déphaseur de Schmitt », page 327 du Brault (dont j’ignore le numéro d’édition) dont un intervenant m’a très aimablement envoyé les scans.

Avec les valeurs utilisées par Brault, le déphaseur marche moins bien que la version originale de Otto H. Schmitt de 1937 ! : polarisation excessive + forte inégalité des tensions de sortie + utilisation de résistances de charge de plaque de valeurs très différentes, c’est un comble !!! . N’importe qui peut le vérifier.

Les alimentations négatives sont d’usage courant depuis longtemps, dans les étages de puissance en classe B par exemple, il n’ y a ni complications ni pannes. Déjà, en 1937, Otto H. Schmitt écrivait :« Since a supply of negative potential (50-200 V) is usually available in modern amplifier, this bias requirement does not cause any great difficulty. »

Un couplage capacitif n’est pas forcément nécessaire, exemple avec l’amplificateur de Yves et d’autres dont j’ai donné les schémas. D’autre part, dans la cas où le couplage capacitif est nécessaire, il y a une certaine différence entre un étage prémplificateur qui ne passe pas les très basses fréquences et un étage déphaseur qui fonctionne mal à ces mêmes très basses fréquences.

M.L.

Bonjour à tous,

Avec votre permission, je pars quelques jours me changer les idées !

Ici, comme ailleurs, tout composant superfétatoire peut être, statistiquement, source d’ennuis.
Et une polar défectueuse dans un ampli en classe B, aura de funestes conséquences ! Mais ne dramatisons pas.

Je voudrais revenir, une dernière fois je l’espère, sur le principe de fonctionnement du déphaseur de Schmitt, objet de notre (trop) long débat :

A cet effet, je vous livre une des plus claires explications, en bon français, tirée du bel ouvrage de René BESSON (édition de 1966) :

" Si la tension d’entrée devient plus positive, la polarisation de V1 diminue, le courant anodique augmente ainsi que la chute de tension dans Rp1, la tension d’anode Vp1 diminue. La tension de cathode Vk1 augmente puisque le courant anodique en fait de même. La tension de cathode Vk2 augmente aussi puisqu’elles sont reliées ensemble. Comme la grille de V2 est à la masse (pour l’alternatif), si Vk2 augmente Ip2 diminue. La chute de tension dans Rp2 en fait de même et le potentiel anodique augmente. Il varie bien en sens inverse de celui de V1.
Mais dans la résistance commune de cathode, on a deux courants (alternatifs) qui varient en opposition de phase : Ip1 augmente lorsque Ip2 diminue et inversement. Si ces deux courants sont égaux, aucune tension variable n’existe aux bornes de Rk et le déphaseur ne fonctionne pas. C’est donc le déséquilibre entre Ip1 et Ip2 qui permet la bonne marche du circuit. C’est pourquoi les résistances Rp1 et Rp2 ne sont pas égales. Pour que cette différence de valeur ne soit pas trop grande, il faut prendre un tube à coefficient d’amplification élevé".

Un peu long, mais clair, net et précis ! Et vous aurez donc largement le temps, en mon absence, de la méditer !

Par contre, sitôt rentré, sur les conseils de M.L., je téléchargerai PSPICE (girls ?) et je torturerai à loisir tous les autres schémas accumulés dans ma petite tête, depuis si longtemps. Et gare si ça ne fonctionne pas comme je l’imaginais !

Amitiés à tous et (comme on dit), à plus…
Jean-Pierre

Certes, mais un déphaseur de Schmitt est il autre chose qu’un ampli différentiel dont on force l’autre entrée à « rien » ?

Les triodes sont celles présentes dans les ECL86, sensiblement équivalentes à une demi ECC803.
La simul, c’est intéressant avant, mais les mesures réelles sur la bête c’est bien aussi !
http://www.dissident-audio.com/PP_ECL86/DA36.pdf

Yves.

Méditer là-dessus ? Certainement pas, ça ne sert à rien, c’est du temps perdu car c’est complètement faux.

Bonne initiative et j’espère vous me montrerez enfin comment « les courants alternatifs de phases opposées ne peuvent pas s’annuler dans Rk sinon le tube 2 ne recevant plus de signal le déphaseur ne fonctionnerait plus or il fonctionne… » Et pourquoi des tensions de sorties opposées en phase et égales à un millionnième près n’ont aucun effet sur le signal présent aux cathodes.

Bien cordialement,

M.L.

Exact, évidemment !
Mais le fait de m’avoir fait remarquer que mon schéma utilisait un ampli differentiel (ce qui est exact mais ne change rien au fonctionnement du circuit) m’amène a la réflexion suivante:
Les variations du courant d’anode de chaque tube ne dépendent que des variations de leurs tensions de commande, à savoir celles qui apparaisent entre grille et cathode.
De ce fait, si la grille du deuxième n’est pas pilotée (cas du déphaseur « pur et dur » sans contre réaction) son courant d’anode (et donc sa tension d’anode qui est le signal de sortie) de ce tube ne peut varier que si sa tension de cathode varie puisque sa grille ne bouge pas.

Par contre, si cette même grille recevait exactement le même signal que l’autre mais de phase opposée, alors oui, la tension de cathode resterait fixe et les tensions et courants d’anodes parfaitement égaux. On aurait un « vrai » ampli différentiel qu’il suffirait de faire précéder d’un déphaseur . . . et on a réinventé le Williamson :mrgreen:
Dans la vraie vie, comme les signaux sur les grilles ne seront jamais parfaitement égaux, leur différence apparait sur la cathode de l’ampli différentiel qui améliore alors la symétrie.

Yves.

Début de simulation du circuit !

Petits problèmes :

N’ayant pas les caractéristiques du transfo de sortie, j’ai repris pour le moment celles que j’ai utilisées précédemment pour le Loyez.

Je n’ai pas non plus les caractéristiques PSPICE de la penthode de puissance du tube ECL86 notamment les 3 paramètres « VALUE= ». J’ai commencé à chercher sur des sites US (diyaudio par exemple). En attendant j’ai utilisé des EL84. Pour la partie triode de l’ECL86, j’ai pris les caractéristiques du tube ECC83 qui sont identiques.

D’abord le circuit sans boucle de contre-réaction. J’ai utilisé 3 sources de tensions VDC= : +245 v, -12 v , - 9,1 v, c’est plus simple au départ. J’ai remplacé le BF256C par un 2N3819 et j’ai ajusté la résistance gate/source (R5 ici) à… 2133,49 ohms de manière à obtenir 1 mA pour la somme des courants parcourant les 2 tubes d’entrée soit 500 µA chacun.

Le schéma :

M.L.

(Suite)

Les tensions :

M.L.

(Suite)

Les (principaux) courants :

M.L.

Salut Leo . . . ou Maximus ?

Merci pour la simulation !
Cet ampli a déjà été réalisé à plusieurs exemplaires, il ne faudrait pas que la simulation démontre une anomalie majeure
Il existe même un circuit imprimé:
http://www.audiyofan.org/forum/viewtopic.php?f=60&t=7216

Pour les tubes « de remplacement », pas de soucis, il a aussi été construit avec des ECC83 et des EL84, seule leur tension de polarisation devrait être ajustée pour limiter la dissipation d’anode (R9 et/ou R12) à moins de 12 Watts.

Le transfo de sortie est « maison » et décrit dans le PDF cité quelques messages plus haut.
Il contient aussi le résultat de mesures « réelles ».

Yves.
edition : remplacé R10 par R9

Salut Yves,
Salut à tous,

Que PSPICE démontre une anomalie majeure ? Pas d’inquiétude, pour l’instant il n’y en a pas et s’il y en avait une je pense qu’on le verrait tout de suite. Pour l’instant, le problème c’est que PSPICE a des difficultés avec les circuits où il y a plusieurs boucles de contre-réaction, ça rame beaucoup, il n’aime pas trop ça !

Il faudra que j’optimise le circuit pour les EL84 et le transfo de sortie.

En attendant voilà les signaux aux anodes des tubes de l’étage d’entrée avec 88 mV efficaces/1 kHz à l’entrée. La symétrie est absolument remarquable :

Léo ou Maximus ça n’a pas d’importance, c’est un pseudo de toute manière, M.L. comme « Mark Levinson » ça me va très bien. Jadis, j’ai utilisé mon nom mais, suite aux réactions , je me suis fait radier et je me suis réinscrit sous un pseudo .

M.L.

(Suite)

A l’attention de Jean-Pierre Vénembre, le signal aux cathodes (en rouge) quand les signaux aux anodes sont d’amplitudes égales avec des résistances égales, et le signal d’entrée (en vert) :

Le signal en sortie sur résistance de 8 ohms (sans CR) :

A suivre quand j’aurais obtenu un résultat acceptable avec la boucle de CR !

Je vais voir aussi pour le transfo de sortie et l’adaptation aux EL84.

N.B. : il y a un circuit dans lequel je trouve qu’il y a une « anomalie » c’est le… déphaseur de Schmitt (mais également le cas avec le déphaseur à couplage croisé). Ça n’a rien à voir avec le débat avec Jean-Pierre Vénembre, c’est une histoire de contre-réaction. On verra plus tard.

M.L.

Je prend Léo, c’est plus court !

La CR symetrique (et le fait que les tubes soient « parfaits » selon SPICE) y est pour beaucoup 8)

Yves.

Exactement la moité du signal sur la grille « commandée » !
Explique (ce que l’on savait déjà) que le gain d’un schmitt est la moitié de celui que donnerait le même tube dans les mêmes conditions.
(Ce qui est faux si on considère que la tension de sortie devrait être mesurée d’anode à anode ! Dans ce cas le bon vieux cathodyne aurait lui même un gain de presque 2, et non pas presque 1)

Postulat proposé :
« Le signal aux cathodes est la moitié de la différence des signaux appliqués sur les grilles » qui s’appliquerait ainsi indiféramment au déphaseur de Schmitt et à sa soeur jumelle: la paire à longue queue (traduction littérale de Long Tail Pair / LTP ).

Yves.

A priori ça semble bon car ça correspond à ce que donnent les simulations. Après correction des erreurs de la dernière simulation du déphaseur de Schmitt où j’avais mis des mV au lieu des volts, j’ai 0,707 volts eff en entrée et 0,346 volts eff aux cathodes.

La C.R. symétrique telle qu’elle est utilisée c’est OK. Mais elle n’est pas appliquée aux cathodes des tubes d’entrée, c’est là le problème du déphaseur/ampli différentiel de Schmitt que j’ai constaté. A priori, il ne peut pas accepter deux boucles de C.R. symétriques au niveau des cathodes parce que les signaux aux cathodes y étant en phase, une boucle ferait de la contre-réaction, OK, mais l’autre de la réaction, or ça marche, la boucle qui applique un signal en phase à la cathode fait de la contre-réaction… Explication ?

M.L.

A cette heure ci, je n’en n’ai pas 8)
Mais, si tu confirmes et acceptes mon postulat, rien ne s’oppose à appliquer la CR sur la grille qui ne sert à rien, l’amplificateur differentiel fait alors bien la différence entre ses deux entrées.
La simulation doit confirmer que si le même signal est appliqué simultanément aux deux grilles, les anodes ne « bougent » plus alors que le signal aux cathodes doit doubler . . . enfin, je crois

zzzzzz

Yves.

Bonsoir,

PSPICE n’aime pas beaucoup les contre réactions, ça renvoie des messages d’erreurs, mais maintenant les simulations fonctionnent. Voilà le signal en sortie juste avant l’écrêtage, la tension d’entrée est de 1,4 VAMPL soit environ 1 volt efficace :

Le signal en sortie à l’écrêtage :

Le signal d’entrée et le signal aux cathodes pour une tension d’entrée de 1 VAMPL soit 0,707 volt efficace :

Dans toutes les simulations du déphaseur de Schmitt, (y compris celui donné par Brault), on peut constater que le signal aux cathodes fait la moitié du signal d’entrée (en fait un petit peu moins que la moitié). L’équilibre/déséquilibre des tensions de sortie aux anodes ne joue pratiquement pas.

D’autres simulations à suivre si ça intéresse.

M.L.

Bonjour à tous,
Salut M.L,

Lors de mes précédentes interventions, j’ai donné la formule mathématique établie par Jacques RIETHMULLER, qui a été confirmée par mes mesures in situ.

J’ai aussi donné l’explication physique du fonctionnement du déphaseur de Schmitt, décrite par René BESSON.

Ces formule et explication ont aussi été confirmées par Mrs CHRETIEN et BRAULT, soit par au moins quatre très grands ingénieurs.

Mais si quiconque est en droit de les contredire, il me paraît souhaitable qu’il nous fournisse des justifications mathématiques et physiques, à même de nous convaincre.

En ce qui me concerne, je fais donc entièrement confiance à la « bande des quatre »…jusqu’à preuve du contraire !

Amitiés à tous
Jean-Pierre

La preuve vient d’ètre fournie par les simulation de Léo sur la base d’un schéma d’un amplificateur qui est là, juste à deux mètres à ma droite et qui se comporte exactement « comme le plan ».
En fait, j’ai construit le premier exemplaire il y a plus de 6 ans et il doit en exister au moins une dizaine de copies.

Relis quelques messages plus haut: la tension aux cathodes ne peut ètre nulle que si (et seulement si) les deux grilles reçoivent le même signal en opposition de phase, sinon, la tension aux cathode s’étabie d’elle même à une valeure telle que les tensions G à K de chaque triode soient égales ce qui est la seule façon d’obtenir des courants d’anodes eux mêmes égaux et d’avoir ainsi des tensions égales aux bornes des résistances de charge égales.
Donc, si le signal n’est appliqué qu’à une seule grille, l’autre étant « à la masse », une moitié de ce signal DOIT apparaitre aux cathodes réduisant de moitié de VGK de la triode « excitée » et augmentant de cette même moitié le VGK de l’autre.
Bien sûr, ceci est d’autant plus faux que la valeur de la résistance de cathode est faible (c’est bien pour ça que le premier tube du Loyez n’est pas le déphaseur) 8)

Je veux bien tenter de mettre ça en équations mais ça ne démontrera rien de plus puisque ce sera basé sur ce raisonnement de simple bon sens:
« Si la somme des courants des deux triodes est maintenue constante (par la source de courant), toute variation du courant dans l’une provoque une variation égale et de sens opposée dans l’autre » (Archimède n’aurait pas dit mieux :mrgreen: )

Q - Comment fait la source de courant pour maintenir constant le courant qui la traverse ?
R - En ajustant la tension à ses bornes . . .donc sur les cathodes ! EUREKA !

Une erreur fût elle répétée quatre ou quarante fois ne devient jamais une vérité . . . surtout quand chaque auteur s’inspire du précédent !

Yves.