Cathodyne

Espace théorique sur les lampes et l'électronique en général.
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Pote Gui
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Cathodyne

Message non lu par Pote Gui »

Comme il semblerait que mon Tweed Deluxe sature de la PI, je cherchais à comprendre son fonctionnement et surtout à gagner en headroom.
Je trace mes droites de charge et je constate que je devrais théoriquement avoir +/- 90V crête à crête d'excursion de grille à l'entrée de la PI.
Je fais mes mesures in situ, et là, je ne peux administrer plus de 21V à l'entrée contre les 45V attendus. Ensuite, on arrive au cut-off.
Les tensions relevés sont cohérentes : Ub=225V, Uak=185V, Uk=40V.

Après moult lectures, je me dis que le plus simple pour commencer serait de remonter la tension d'alimentation de cette triode (12ax7) et de doubler la valeur des résistances d'anode et de cathode. Cette modification devrait m'amener en DC à près de 200V d'excursion crête-à-crête, donc largement de quoi faire.
Je m'y attèle et je passe le tout à l'oscillo. Le résultat me laisse dans le mystère le plus total : j'ai gagné près de 20V d'amplitude admissible à l'entrée avant que le signal récupéré à la cathode ne s'altère, mais j'ai en revanche perdu près de 10V d'amplitude admissible à l'entrée avant que le signal récupéré à l'anode arrive au cut-off.
J'ai beau essayer de comprendre ce qui se passe, je n'y arrive pas. Comment, sachant que pour un cathodyne, du moment où les R d'anode et de cathode sont égales, l'équilibre est réalisé, comment se peut-il que l'évolution du signal soit tel à la cathode, et différent à l'anode (inversion de phase mise à part, bien entendu)???
Les tensions relevées sont cohérentes : Ub=300V, Uak=225V, Uk=75V, bien que j'étais en droit de m'attendre à une tension Uk plus élevée, de l'ordre de 90 à 100V.

Curieusement, le son overdrivé me semble meilleur. On ressent moins le raclement qui s'attachait à l'écrêtage du signal. En revanche, j'ai aussi comme l'impression d'avoir gagné en fuzz :mrgreen: en ayant reculé le point où l'ampli tord vraiment.

Je pense donc qu'il y a véritablement une amélioration à apporter au niveau de la PI du 5E3; mais ses réactions me laissent pantois...

EDIT :
Bon alors, j'ai trouvé l'explication. En fait, l'excursion théorique d'un cathodyne est, à l'anode du moins, limitée par le bias des tubes de puissance qui suivent.
En effet, biasés à environ 22V, je ne pouvais envoyer un signal supérieur sur la grille des 6V6. Et la limitation du signal en sortie de la cathodyne, était due à la saturation du tube de puissance. Je ne m'explique pas encore pourquoi le phénomène ne se produit pas à la cathode, mais je continue de creuser.
J'ai donc augmenté la tension de polarisation des 6V6 et, oh miracle! j'ai gagné sur la saturation du signal de sortie à l'anode de la cathodyne.
J'en viens à me demander si finalement les transfo d'alim surdimensionnés de chez Mercury (380-0-380) n'ont pas leur raison d'être...

EDIT :
Bon, j'ai un peu l'impression de réinventer la roue, mais peu importe, je poursuis.
Un détail m'est revenu à l'esprit : si j'enlève les tubes de sortie, alors je retrouve une excursion de grille proche de ce qui était prévu sur le papier, soit environ 85V, et que ce soit à la sortie de l'anode ou de la cathode.
Ce sont donc les tubes de sortie qui modifient le comportement du cathodyne. La question suivante est de quelle façon et comment. Je soupçonne une question d'impédance de charge, mais il me faut comprendre pourquoi cela se manifeste beaucoup à l'anode et peu à la cathode.
Il y a aussi une chose que j'ai notée : la distorsion de croisement s'accentue à la suite de ces modifs (56k->100k ; 220k->470k ; 250R->470R et Ub=300v pour la triode montée en cathodyne). J'ai supposé que c'était dû à la polarisation des 6V6 qui avait augmenté (plus froid, donc plus proche du cut-off). Cela joue mais pas seulement; les autres modifs semblent aussi jouer leur rôle, mais de quelle façon...?
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Re: Cathodyne

Message non lu par a-wai »

Pour la différence de comportement entre l'anode et la cathode, je pense que ça s'explique très simplement : il y a environ 2 ordres de grandeur de différence entre les impédances de sortie (proche de 500R à la cathode, autour de 50k à l'anode).
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Pote Gui
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Re: Cathodyne

Message non lu par Pote Gui »

Oui, c'est aussi ce que je pensais. Mais l'explication de Blencowe me semblait peu claire. Je m'y pencherai à nouveau ce soir.
Merci pour la piste en tout cas!
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Re: Cathodyne

Message non lu par chanmix51 »

Bonsoir,

Je rebondis sur cet éternel sujet qu'est l'impédance de sortie du cathodyne. Il semblerait que -- contre-intuitivement -- les impédances de sorties soient égales et valent approximativement 1/Gm du tube en fonctionnement « normal ».

Si les Zout des deux sorties étaient différentes, la bande passante de ces sorties seraient différente, ce qui n'est pas le cas ;)

Une explication tirée du bouquin de Morgan Jones.

Par contre, dès que du courant de grille apparaît sur l'une des sorties, l'impédance d'entrée de l'étage suivant s'écroule et déséquilibre le symétriseur. M.Blencow ne conseille pas de distordre avec un cathodyne.

Edit : l'explication fonctionnelle n'est peut être pas très claire dans le lien ci dessus. En fait, M.Jones dit en substance que comme la charge de cathode n'est pas découplée, cela crée une contre réaction (logique) qui fait baisser drastiquement l'impédance de sortie sur l'anode. Si les charges sont égales, les Zout sont égales.

Amicalement,
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Pote Gui
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Re: Cathodyne

Message non lu par Pote Gui »

C'est ce que j'avais retenu de Blencowe, Zout=1/gm! Et donc, bien que l'idée de la différence de Zout me titillait, je ne pouvais pas lui donner foi.
En revanche, l'hypothèse du courant de grille pour séduisante qu'elle est, n'explique pas pour autant les différences entre anode et cathode. En effet, l'amplitude du signal appliquée aux grilles des deux différents tubes de sortie est identique pour une polarisation des tubes de sortie identique. Donc, hormis une différence interne au tube, je ne comprend pas pourquoi une sortie tord plus vite que l'autre.
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Re: Cathodyne

Message non lu par chanmix51 »

Pote Gui a écrit :C'est ce que j'avais retenu de Blencowe, Zout=1/gm! Et donc, bien que l'idée de la différence de Zout me titillait, je ne pouvais pas lui donner foi.
En revanche, l'hypothèse du courant de grille pour séduisante qu'elle est, n'explique pas pour autant les différences entre anode et cathode. En effet, l'amplitude du signal appliquée aux grilles des deux différents tubes de sortie est identique pour une polarisation des tubes de sortie identique. Donc, hormis une différence interne au tube, je ne comprend pas pourquoi une sortie tord plus vite que l'autre.
J'imagine qu'à partir du moment où du courant de grille circule dans la cathode, cela vient invalider le coup de la contre-réaction de cathode sur l'anode, du coup la saturation est asymétrique.

Amicalement,
Grégoire
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Re: Cathodyne

Message non lu par Glomet »

Pour reprendre ce qui a été déjà dis, techniquement on ne sature pas un cathodyne (pour rappel le tweed n'est pas fait pour la disto, mais le clean :mrgreen: )

Bon, blague à part, on ne sature pas sans rien faire. Deux éléments sont à faire pour améliorer ça :
- mettre des grosses résistances de grid stopper sur les grilles des 6v6 : on réduit le courant d'appel, qui est responsable du déséquilibre (quand tu as du courant de grille, l'anode réagit mal vis-à-vis de la cathode)

- Prévoir une résistance élevée sur la grille de la cathdyne : lorsque celle si est saturée, la cathode peut créer un doubleur de fréquence, et pas top top. Comme on est à gain unitaire, il n'y a pas de modification du signal.

Image


J'ai pas testé la deuxième solution, mais la première oui (clone orange). Et bah c'était vachement cool, le son était propre comme il n'y a pas, et la disto beaucoup moins prononcée (il faut vraiment avoiner, comme à l'ancienne)
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Pote Gui
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Re: Cathodyne

Message non lu par Pote Gui »

J'ai testé les grosses R de grille sur le Tweed, et je n'ai pas noté de différence flagrante à l'oreille (je n'ai pas fait de mesures de distorsion). Je suis monté jusqu'à 470k. Je crois me souvenir que je perdais tout de même un peu d'aigus.
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Re: Cathodyne

Message non lu par a-wai »

chanmix51 a écrit :Je rebondis sur cet éternel sujet qu'est l'impédance de sortie du cathodyne. Il semblerait que -- contre-intuitivement -- les impédances de sorties soient égales et valent approximativement 1/Gm du tube en fonctionnement « normal ».
Bien vu, j'avais oublié ce "détail" :good:
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