[RESOLU] Détermination de la puissance d'un PP

[tazzon]

Non mas toi aussi t'aime bien te faire du mal pourquoi tu tiens absolument à raisonner avec les tensions alors qu'avec les courants c'est si simple.

En ce qui concerne une puissance max, c'est généralement donné pour une entrée sinus et on trouve alors un truc du genre : 10W@1kHz@2%thd.

Si tu connais le courant max, en sinus tu prend la valeur efficace et P=RI². Dans les doc de tubes, c'est toujours des puissances mesurées avec un sinus et ils oublient pas de donner le thd, c'est la chose la plus cohérente pour pouvoir faire des comparaisons

[a-wai]

Le calcul de Ueff est loin d'être trivial car il prend justement en compte le passage de la classe A à la classe B.

Non justement, pas si on considère le primaire de l'OT dans son ensemble !

Lui ne voit pas le passage de la classe A à la classe B : pour lui, au repos on a un courant nul.
Avec un signal max, le signal a une amplitude en courant valant Iamax, et une amplitude en tension valant (Ua0 - Uamin), avec Uamin étant la valeur de tension à l'anode d'un tube pour Ug1 = 0V.
On a donc dI = Iamax et dU = Ua0 - Uamin, ce qui correspond à la droite de charge de la classe B avec une impédance de Zaa/4 !

Pour aller plus loin dans les maths, par contre, faudra pas compter sur moi

[bimole]

pourquoi tu tiens absolument à raisonner avec les tensions alors qu'avec les courants c'est si simple.

Les deux écritures sont équivalentes et doivent mener au même résultat.

Lui ne voit pas le passage de la classe A à la classe B : pour lui, au repos on a un courant nul.
Avec un signal max, le signal a une amplitude en courant valant Iamax, et une amplitude en tension valant (Ua0 - Uamin), avec Uamin étant la valeur de tension à l'anode d'un tube pour Ug1 = 0V.
On a donc dI = Iamax et dU = Ua0 - Uamin, ce qui correspond à la droite de charge de la classe B avec une impédance de Zaa/4 !

On va la refaire!

Lorsqu'on attaque un tube de puissance, l'excursion Vgk fixe l'excursion en courant Ia comme le montre très bien l'article de Tazzon sur les caractéristiques de transfert dynamique.
Si on attaque le tube par un signal Vgk bien sinusoïdal, le courant Ia sera à son image bien sinusoïdal aux légères non linéarité près que met en évidence Tazzon (et qui semble s'améliorer en classe AB).
BIen, on est content, un a une belle variation de courant sinus, ça fait pas un doute.

Maintenant si je branche mon oscillo sur la charge et que j'observe la tension aux bornes de la charge, on observe bien le raccordement entre classe A et classe B (visible sur les screenshot d'oscillo de l'article de Mikka sur les droites de charge en classe AB) : au moment du blocage d'un tube, la sinusoïde s'infléchit légèrement et on n'a plus une sinusoïde parfaite (donc on a créé quelque part de la distorsion...).

Si j'applique ma formule de base P = Ueff * Ieff, (formule générale où l'impédance de charge intervient de façon masquée dans Ueff et Ieff) le calcule de Ueff va prendre en compte ce fameux passage de classe en classe.
Seulement, si le calcule de Ieff est aisé puisque c'est une belle sinusoïde (image de Vgk), il en est tout autre pour Ueff qui se voit légèrement déformé par la transistion ce qui rend le calcul inextricable.

Donc, je pense que le calcule rigoureux de la puissance moyenne max atteignable passe bien par une prise en compte du changement de classe. Mais, ce calcule est hélas assez compliqué.

Dans l'absolu, la formule de la considération "tout classe B" donne un bon ordre d'idée.

[a-wai]

La capture d'écran à laquelle tu fais référence dans l'article de Mikka ne concerne qu'un seul tube du PP ! Sur la charge au secondaire (le HP) il n'y a pas d'inflexion lors du passage en classe B (ou alors le PP fonctionne mal)

Après, si on va par là il reste un brin de crossover distortion qui fausse encore le calcul, mais la formule à partir de la classe B est une approximation suffisamment proche pour qu'on n'ait pas besoin de chercher plus loin...

La seule solution pour avoir effectivement la puissance dégagée, serait de mettre en équation la sinusoïde de sortie (avec ses imperfections, autant dire que c'est pas gagné !) et d'intégrer tout ça...
Bref, je laisse ça à ceux qui veulent bien se br***ler inutilement les neurones, pour ma part une bonne approximation est amplement suffisante dès lors que je connais ses limites et leurs causes !

[bimole]

La capture d'écran à laquelle tu fais référence dans l'article de Mikka ne concerne qu'un seul tube du PP ! Sur la charge au secondaire (le HP) il n'y a pas d'inflexion lors du passage en classe B (ou alors le PP fonctionne mal)

Si si je t'assure on arrive à le voir mais c'est très ténu. Je parle de "Courbe U e t I à 1000 Hz en régime AB" : on y voit bien une image du courant dans un tube (qui se bloque) et l'autre montre la tension sur la charge, à première vu une sinusoïde, mais à y faire plus attention on voit que lorsque le courant est coupé dans un tube, la calotte de la sinusoïde est comme légèrement compressée (on voit une petite rupture de pente à la transition).
On observe le phénomène sur chaque alternances du signal.
on peut refaire la simulation sous Spice pour observer mieux le phénomène car la trace de l'oscillo est assez épaisse
C'est un phénomène bien connu en classe AB et ça m'étonne toujours de d'entendre dire que c'est plus linéaire qu'en classe A. En courant peut être mais pas en tension.

Donc finalement, A-wai soulève bien un problème légitime et la variation de charge doit surement avoir son mot à dire dans la puissance de sortie.

Quoiqu'il en soit, les approximations qui consistent à faire P = (Zaa /8 ) * dI² restent très bonnes pour se faire une idée.

[a-wai]

On parle bien de la même capture, mais le paragraphe au-dessus précise :

Echantillonnage sur une période, sur un tube, à l'oscilloscope de:
- La tension Anode-cathode (sonde x100)
- L'intensité traversant le tube: mesurée avec une R 1ohm 1%

Donc on est d'accord, il y a inflexion, mais là c'est normal vu que la trace de l'oscillo ne concerne qu'un tube !
Et je maintiens qu'en sortie on ne retrouve pas d'inflexion sur un PP bien conçu et bien réglé

[tazzon]

Je maintient aussi, le tranfo fait sont boulot pour mélanger les deux courants.

...ça m'étonne toujours de d'entendre dire que c'est plus linéaire qu'en classe A. En courant peut être mais pas en tension.

Et pourtant...
Tu devrais lire les aticles de leds de Bassi, il a le dont d'expliquer les choses simplement, le seul défaut de son article sur le PP c'est qu'il n'intègre pas le glissement de classe sinon rien à redire sur la méthode qui je lui ai sauvagement empreinté pour mon article.

Va pas te faire une foulure aux neurones, l'impédance d'un HP est variable et ce qu'on défini comme la puissance max c'est sur une charge résistive pure. Quand tu pense qu'un HP monte à une impédance de 50 ohms à la résonnance pour une valeur typique de 8 ohms, il y a un moment ou faut arrèter, on est pas la pour enc... des mouches . Je suis comme a-wai, je me satisfais de ce résultat qui est très proche de la réalité.

[bimole]

Et je maintiens qu'en sortie on ne retrouve pas d'inflexion sur un PP bien conçu et bien réglé

Il y a forcément une distorsion sur la tension Vak quand on passe d'une classe à l'autre vu qu'il y a rupture de pente de la droite de charge et c'est tout à fait normal, ce n'est pas question de bonne ou mauvaise construction, c'est ainsi.

D'ailleurs si on superpose les caractéristique de plaque tête bêche pour avoir le PP complet comme dans l'article de Tazzon, il suffit ensuite de tracer la tension Vak image de la droite de charge "composée" à partir du courant Ia pour voir qu'on retrouve bien cette cassure. Le passage en classe B compresse.

Ou autre façon de le dire, le gain du PP chute car il n'y a plus qu'un seul tube qui conduit au lieu de 2 en classe A.

[a-wai]

Ou autre façon de le dire, le gain du PP chute car il n'y a plus qu'un seul tube qui conduit au lieu de 2 en classe A.

Mais noooon !
On passe de 2 tubes conduisant chacun dans une charge Z/2 à un seul tube conduisant dans une charge Z/4 : impédance moitié moindre = courant doublé, donc ça compense

[bimole]

courant doublé, donc ça compense

Ben non justement, c'est l'excursion Vgk qui fixe l'excursion de courant, donc le courant est invariant. Si l'impédance est divisée par 2 quand le tube se bloque, à courant égal, la tension sur la charge aussi diminue ce qui explique bien cette aplatissement de la calotte de chaque alternance.
C'est pas flagrant, mais ça éxiste bel et bien.
Sur un PP classe AB brut de décoffrage, c'est comme ça. Après une correction type CR peut peut être arranger les choses...

Je t'invite à regarder dans la littérature.

[tazzon]

Bon moi je vais pas essayé de te faire comprendre le truc, tu postes à la vitesse de l'éclair et à chaque réponse tu nous ressort une contradiction sur des trucs qu'on t'as expliqué X fois chacun.
Fais tes propres calculs et expérimentations et donne nous les résultats de ton analyse. De mes bricolages à coup de droites de charge, j'ai trouvé que la classe AB est généralement plus linéaire avec des tetrodes/penthodes alors qu'avec des triodes ça semble beaucoup moins évident du fait de la régularité des courbes Ia=f(ua).
J'ai rien contre le fait d'en discuter mais on sort de la question de départ qui était ... ben justement je sais plus mais on en est sorti ça c'est sur J'aime bien ta manière d'aborder les choses mais c'est l'esprit de contradiction qui m'agace et qui fait qu'on avance pas

[bimole]

En fait les courbes de transfert que tu trace donnent la linéarité en courant. Mais ce qui fait le lien entre le courant de plaque et la tension de plaque en dynamique c'est bien la droite de charge composite non?
Or celle-ci n'est pas linéaire, donc la non linéarité se retrouve sur la tension de plaque (qui est légèrement visible sur la photo de l'article de Mikka).
D'où le fait que le changement d'impédance intervient bien dans le calcul de la puissance qui fait intervenir Ia (bien sinus) et Vak (un peu distordu à cause de la transition).

Au passage en classe B l'impédance passe de Zaa/2 à Zaa/4, or l'excursion en courant (image de Vgs) suit son cours normalement, donc la tension ne suit plus la même trajectoire d'une classe à l'autre (d'où la disto).

Je ne fait que me répéter.

[a-wai]

Moi j'aime bien batailler jusqu'à ce qu'on me prouve que j'ai tort (ou l'inverse), alors je continue

L'excursion, qu'elle soit en courant ou en tension, ne suit pas du tout son cours, mais elle suit la droite de charge : il n'y a pas de relation entre Vgk et Ia indépendamment de la tension de plaque, on a dans les data un réseau de courbe qui ne se détermine précisément que quand on lui affecte une charge (sinon, il est impossible de prédire sur quel point du graphe on se trouve à un instant t : pour une même valeur de Vgk, on peut avoir une infinité de valeurs de courant)

Donc le fait que la droite de charge présente une non-linéarité ponctuelle, fait que la variation de courant (comme de tension) va suivre une trajectoire différente sur la droite de charge... Cette modification de la "trajectoire" correspond à la variation d'impédance, et permet de compenser le blocage d'un tube par la différence de pente dans la variation de courant...

Enfin, pour appuyer mes dires, voici une jolie copie d'oscillo d'un JCM800 juste avant la disto dans une charge résistive (donc une puissance conséquente, supérieure à 40W, et là on est sans aucun doute en classe AB) :


(issue de l'excellent Tone Lizard)

Il y a un léger reste de crossover distortion autour de 0, mais sinon on a un signal bien symétrique et je ne vois pas de compression sur les "pointes" de la sinusoïde !

[tazzon]

Or celle-ci n'est pas linéaire, donc la non linéarité se retrouve sur la tension de plaque (qui est légèrement visible sur la photo de l'article de Mikka).

Oui et c'est un écrasement sur une seul alternance qui génère des harmoniques paires. Le PP de part sa structure supprime ces harmoniques donc elles sont gommées et on se retrouve avec un truc propre si bien polarisé.

[bimole]

Même très proche de la classe B!!
Tu as bien choisi ton exemple! La disto de croisement masque complètement le phénomène que j'évoque.
La tu peux presque sans erreur appliquer la formule!

Faudrait plutôt trouver un classe AB avec plus de A que de B!!!

Ensuite si on regarde un schéma équivalent de pentode, on se rend compte que c'est une source de courant pilotée par Vgk, donc Ia suit bien les variations de Vgk.

Faudrait demander à Mikka de refaire des photos plus nettes avec son exemple mais je trouve qu'on voit déjà très bien le phénomène. Enfin faut savoir qu'il existe.