TPE Sciences de l'ingénieur : Ampli a lampe

Tiens, on a flashé sur la même phrase.
Techniquement un transistor c'est quand même supérieur à une lampe sur la bien des points.
Actuellement les lampes ne sont utilisées qu'en musique et pour des applications militaires (parceque l'appareil qui fonctionne à lampes continue de fonctionner après une attaque nucléaire).
En musique, la lampe a un intérêt à cause de ses défauts (comme l'a déjà dit strat777): Une lampe génère un certain nombre d'harmoniques parasites et sature de façon naturelle... ce qui en soit est plutôt un défaut.

A mon sens LA vraie raison pour laquelle la lampe est supérieure au transistor dans le domaine de l'amplification de guitare, c'est qu'historiquement on a joué avec des amplis à lampes et donc les fabriquant d'ampli transistor cherchent à simuler un ampli à lampes... et comme d'habitude, la simulation est moins bien que l'original

Tout à fait d'accord avec vous deux.

Cependant, il y'a une explication plus "scientifique" et "théorique" Kami94, à propos des tubes et des transistors : l'explication se trouve dans la musicalité des harmoniques générées naturellement lors de l'amplification par les tubes et les transistor.

Si les harmoniques paires sonne à l'octave juste, celà embelli le son... les harmoniques impaires tombes sur des fréquences alacon qui au contraire, vont sonner "faux".

Je vais replonger dans mes bouquin et vous trouver le paragraphe qui va bien

Got it !

Revenons en à ces fameuses harmoniques pairs et impairs

Le tube n'est pas supérieur en tout par rapport au transo, je suis d'accord avec Setlaz. Son rendement est moins bon, la déperdition d'énergie est énorme (CF chaleur dégagée), il nécessite de coûteux et lourds transfos de sortie, il a une durée de vie limitée etc.
De plus, un ampli à transo bien conçu sonne bien mieux qu'un ampli à lampes mal foutu...

Merci pour toutes ces infos.
On va recentrer notre problématique.
On va donc etudier les defauls des lampes qui sont devenus des qualités :

Le SAG et la DISTORTION et les HARMONIQUES.

ha les tpe.. moi c'était l'an dernier!^^ première S sujet: "la conservation du lait cru en fonction de paramètres de chaleur et de temps" x)

bonne chance à vous!
un conseil: surtout, potassez TOUT ce qui attrait à votre sujet, dans votre rapport indiquez pourquoi vous choisissez telle ou telle expérience, et expliquez les!!! mettez le dans votre dossier surtout, comme ça on vous emmerdera moins à l'oral! ^^ (je me rappelle, on a été interrogé sur le seul truc qu'on avait pas cherché... ben putin on a ramé pour arriver à une réponse correcte x) )

On a a nouveau besoin de votre aide
Donc on a trouver des infos sur le fonctionnement de l'ampli, d'un tubes et d'un transistor.
Maintenant on cherche quelques détails sur la distortion d'un ampli lampe et ampli a transistors.
L'explication de la distorision sur wikipedia n'est pas très claire.

Notre prof d'electronique nous confirme que le tube n'induit pas de distorsion, alors que le transistor oui. Personnellement je pense que c'est l'inverse mais je n'en suis pas sur.

Ensuite revenons en au Harmoniques.
L'ampli a tubes donne un son plus chaud et rond que les ampli a transistors, c'est du essentiellementh aux harmoniques non ?
Mais pourquoi ?

Non, je pense que ton prof à tout à fait raison. Celà dit, soit tu as légèrement déformé ses propos, soit il n'a rien approfondit et vous laisse vous démerder avec ça et là, c'est pas cool !

Je pense qu'il veut dire par là que lorsqu'on fait saturer un transistor, c'est le transistor lui-même qui sature, son courant interne atteint sa valeur maximale. Je veux dire par là que pour une tension de base sinusoïdale d'amplitude suffisament élevée, on se retrouve avec un signal écrêté en sortie alors qu'on injecte du sinus.

Lorsqu'on fait saturer un tube, l'écrêtage se produit généralement sur la grille (par analogie = sur la base du transistor) et non sur sa sortie, donc ce n'est pas vraiment le tube en lui-même qui sature (sa sortie) mais son entrée. Donc au final, le tube va amplifier un signal écrêté donc carré et ce n'est pas le tube qui sature.

En fait, si tu as potassé un peu tout ça, tu dois savoir que le courant qui traverse le tube (Ia) est contrôlé par la tension de grille (Vg) et qu'on polarise le tube tel que Vk>Vg et pour de petites variations de Vg on a de fortes variation de Ia (et avec une résistance de charge, de fortes variations de Ua car Ua = Ia.Ra => on a bien amplification)

Ainsi, Vk > Vg, il n'existe pas de courant de Vg vers Vk (autrement dit, les électrons issus de la cathode sont repoussés par la grille vers la cathode étant donné que la cathode est à un potentiel supérieur à celui de la grille, donc il n'y a pas de courant de la grille vers la cathode).
De ce fait, l'impédance d'entrée du tube est très grande (>1Mohm)

Maintenant, imagine que le signal que tu appliques sur Vg, à un instant t, soit de telle sorte que Vg > Vk : un courant peut circuler (et circulera !) de la grille vers la cathode (les électrons de la cathode sont attirés par la grille car son potentiel est positif respectivement à la cathode) et là, l'impédance d'entrée du tube chute drastiquement !!

Sachant que l'impédance de sortie d'un tube en amplificateur de courant est élevée (plusieurs dizaines de kohms, rien que l'impédance d'anode est de 62,5kohms, la vrai formule qui permet de calculer l'impédance de sortie est assez complexe et tiens compte de tous les autres paramètres autour du tube en plus des paramètres intrinsèque), si l'impédance d'entrée du circuit d'après est faible, la tension entre les 2 circuit (l'anode du tube précédent et la grille du tube suivant) s'effondre => déformation du signal => distorsion.

Bon, assimile déjà bien ça, pour les harmoniques... on verra après

Merci pour t'es réponses !

Si j'ai bien compris un transistor sature car le courant interne atteint sa valeur maximale. C'est le signal amplifié qui est écrêté.
Alors que dans un tubes, c'est la grille qui écrête le signal sinusoïdale. On obtient donc un signal carré, qui lui est amplifié à la sortie du tube.

Enfaite la différence notable est que le tube amplifie un signal carré et que la distorsion est induite par la grille, alors que le transistor lui amplifie un signal sinusoïdale qui est ensuite écrêté.

Mais en sorti, le signal sera le même chez le transistor et le tube alors ?
Car à la sortie du transistors, le signal sinusoïdale est écrêté et donc carré. En sorti on obtient donc une signal carré pour le tube ainsi que pour le transistor.

Conclusion : La distorsion du "tube" est donc la même que celle du transistor.

J'espère avoir bien compris, car ça fait 45 bonnes minutes que j'essaye de rédiger quelque chose de clair !


Cependant j'ai quelque problème avec saturation et distorsion !
J'ai l'impression qu'il y a confusion dans l'emploi de ces deux termes. La distorsion et la saturation sont deux choses différentes.
Enfaite ce qu'on appelle sur l'ampli " DISTORSION " il s'agit enfaite d'une saturation du signal ?
Bref ça reste confus dans ma petite tête cette histoire de distorsion et de saturation, mais je pense avoir compris les différence notable entre le tube et le transistors en terme de "distorsion".

P.S. : J'ai eu peur que tu sois mon professeur d'élec ! mdr
Il a pour habitude de dire " Ça, c'est pas cool". Bref ...

Merci

La distorsion c'est quand le signal de sortie est diffèrent de celui d'entrée...

La saturation est donc un type de distorsion, mais une distorsion n'est pas nécessairement une saturation


Les lampes induisent des distorsions meme sans saturation de la grille (génération d'harmoniques, paire pour les triodes, impaire pour les pentodes), essai de creusé un peu par là


si ca peux t'aider : http://livre.fnac.com/a1640858(...)&Fr=0

Ce livre est pas mal foutu et a une partie théorique/physique assez simple d'accès.

Y'a même un petit chapitre sur les amplis guitares

Non non, je ne suis pas prof, je suis toujours à l'école

Tu as bien compris pour la différence entre la saturation du transistor et celle du tube
Attention, un signal écrêté n'est pas un signal carré !
Il est carré ou assimilable a carré s'il est écrêté dans sa partie positive ET sa partie négative.
Pour l'instant, on va admettre qu'un tube n'écrête le signal que dans sa partie positive ! (également dans sa partie négative, mais à des conditions de polarisation particulières etc...)

Au final, en sortie, si le signal était le même, on s'emmerderait plus avec des tubes
Il y'a des phénomène physiques et électriques qui interviennent et c'est là que les harmoniques font leurs apparitions et révèlent toute leur importance

La saturation est une distorsion, la réciproque n'est pas nécessairement vraie.

La saturation, c'est atteindre les limites électriques du composant qui va faire qu'au delà d'un certain seuil d'entrée, et pour tout signal supérieur à ce seuil, le composant répondra de la même manière qu'un signal au niveau de ce seuil. En dessous, sa réponse variera (avec une certaine linéarité oupa... là n'est pas la question, ça variera et pis c'est tout )

La distorsion est une déformation du signal initial, dans notre cas, due à l'amplification par un composant actif (tube ou transistor). On l'appelle la distorsion harmonique. (il existe également une autre distorsion bien connue : la distorsion d'intermodulation)
La distorsion harmonique apparaît un peu partout et à partir du moment ou tu amplifie.

Admettons que tu injectes un petit signal de type sinus parfait d'amplitude 2V sur un tube qui va amplifier avec un gain x10 (soit un signal Ve = 2cos(wt) )
En sortie tu vas observer un sinus qui a une amplitude de 18V dans la partie positive et 22V dans l'alternance négative. Autrement dit, tu n'observera pas Vs = 10xVe = 20cos(wt) mais un truc du genre Vs = p + 20cos(wt) avec p une tension périodique parabolique négative de fréquence deux fois supérieure à celle de ton sinus)

Pour mettre en évidence ce signal p périodique parabolique négatif, il te faudrai tracer les droites de charge et constater qu'effectivement il y'a asymétrie de l'amplification due aux variation de la résistance interne du tube qui se traduit pas une différence d'amplification selon si le tube traite une alternance positive ou une alternance négative.
Au final peut traduire ce "problème" par un signal p de fréquence deux fois supérieur au signal d'entrée.

Bref, tu as toujours un sinus, mais il n'est plus parfait : il y'a une distorsion dans sa partie positive qui se traduit par une déformation asymétrique du signal (18V d'amplitude sur l'alternance positive, 22V d'amplitude sur l'alternance négative) : la partie positive est applatie, la partie négative est étirée.

Une déformation asymétrique de ce type est caractéristique des triodes et des transformateurs de sortie à primaire simple : elle est constitué exclusivement d'harmonique pair (car la fréquence de p est deux fois supérieure à celle de ton signal)

Après, pourquoi les pentodes font des harmoniques impaires, pourquoi les transistor sonnent moche etc... je n'ai pas de réponse claire à te fournir pour le moment

En espérant pas trop raconter de connerie, il y'a d'autre "théoriciens" ici qui sauront me corriger de toute façon

EDIT : grilled par µwaves (je pensais a toi d'ailleurs )
EDIT2 : rectification d'erreurs dans le §7
PS : +1 pour lui, j'ai le nez dans ce bouquin pour te pondre mes explications

Ah merci pour ces définitions, je fait la différence maintenant
Pour le livre je me renseignerai à la FNAC du coin, et j'irai bouquiner la bas si ils l'ont. Et puis ça ne doit pas être le seul livre causant de sa !

Sur ce vais encore étudier cette histoire de distorsion/saturation cette nuit.
Je vais pouvoir assimiler tout ça pendant mon heure de TPE demain avec mon binôme. Et on est justement entrain de creusé du coté des harmoniques.

Si je suis pas trop blindé demain, je tape se qu'on a fait pour le moment et je le post sur le forum.

Merci et bonne nuit a vous !

Alors ce TPE, ça avance ?

oui merci, nous avons déja résumé tout notre tpe pour passer à l'oral devant les professeurs, ils vont nous noter sur la problématique,et les recherches déja effectuée. Nous avons bien avancées, il nous reste à rechercher plus d'informations pour approfondir notre travail et à réaliser une production (maquette, experience,...) et à faire une réalisation power point.

Excuser mon retard mais c'est mon binome qui a répondu au post précédent. J'ai eu un souci au niveau de mon PC.

Fichier Word

Ou alors http://www.sendspace.com/file/rn9nqi le lien se situe tout en bas de la page.

C'est light pour le moment et ca n'a pas vraiment la gueule d'un TPE.

Ah le voilà enfin

Bon, si je peux me permettre : utilise "amplificateur à tubes" plutôt qu'"à lampes"

La problématique ne va pas : tu ne peux pas y apporter de réponse. Comme ont te l'a expliqué, tu ne peux prouver clairement la supérioté du tube par rapport au transistor. Il faut la reformuler et lui donner un sens précis.

Premier paragraphe, étale la confiture : l'adjonction d'une grille de commande par Lee de Forest n'a pas crée la triode, mais l'audio (renommé plus tard la triode). La partie historique a toujours une part importante dans un travail de recherche scientifique

FF, ce n'est pas "chauffage filament", c'est "filament" tout court.
Certains tubes sont à chauffage direct et d'autre à chauffage indirect, donc le filament peut être une électrode.

Un micro de guitare électrique ne capte pas le son émis par les cordes.
La vibration des cordes cordes perturbent le champs magnétique du micro ce qui, par induction, créé un signal de très faible de puissance.

Pour la saturation du tube, c'est un peu à revoir car c'est un peu plus compliqué que "un tube ne sature pas"

Bon courage en tout cas