"Box plates" et grille cadre

[François HD]

Bonjour Francis, et tous,

bon, on est bien d'accord : la grille d'un tube c'est la grille et la plaque c'est la plaque! Mais je me demandais si les "Box plates" Mullard (et autres Philips), aboutissement de leurs recherches dans le domaine des plaques, étaient ou non également équipées de grilles cadre.

Cordialement,
François

[francis ibre]

Bonjour François,

la technologie box-plate a permis d'améliorer les séries de tubes de conception "anciennes" mais ça n'a rien à voir avec la grille-cadre.

Cette grille cadre a été employée sur assez peu de tubes, entre autres :
- EC86, EC88, EC97
- ECC88, E88CC, E188CC
- E288CC
- PCC88
- ECC189, PCC189, PCC89, XCC189
- 6BQ7
- ECC812
- EF183, EF184
- PCF86
- PC900
- E130L
- EL503, EL520
- 8417
- 6C33C
- 5998, 6336, 6528
- ECC803S TFK
- E83CC Tesla, puis JJ
- Sylvania 7962, 7963, 8070, 8071, 8103, 8185, 8186, 8210, 8211

On les reconnait à leur très forte pente, supérieure à 10 mA/V (souvent plus de 15...)

Les box-plates se trouvent sur des ECC82-83, tubes à faible pente...

Francis

[François HD]

Ok, merci Francis.

Je me doutais que si les 2 technologies avaient été associées, tu l'aurais signalé dans tes livres... mais d'autre part associer des grilles cadres et des box plates donnerait un tube costaud de chez balèze, quasi antisismique!
Il est vrai que les tubes à grille cadre que je connais ont des plaques courtes et bien rigides...

Cordialement,
François

[francis ibre]

François,

la technologie de la grille-cadre permet de diminuer sérieusement la distance grille-cathode, et comme le pas de grille est extrêmement fin, la pente est énorme.

Si la plaque était à la distance habituelle, on aurait des µ gigantesque, sans aucun intérêt !
Philips a préféré rapprocher la plaque, afin d'obtenir une résistance interne la plus basse possible, et un gain utilisable, de 20 à 60 selon les tubes (je parle des triodes).

Du coup, la plaque est de forme très particulière, parce qu'elle doit avoir une zone très proche de la grille, et des ailes beaucoup plus distantes : ça donne cette forme spécifique des plaques de ECC88, qu'on retrouve sur les ECC83-JJ, certaines ECxx, et d'autres.

La plaque n'est pas pliée-agrafée, mais emboutie, et en deux parties connectées par des barrettes.
La notion de "box-plate" obtenue par pliage et donc sans agrafes est sans objet pour ce type de tubes.
Cette box-plate permet d'éliminer l'agrafage, donc d'obtenir une plaque nettement plus rigide, et à moindre coût car le montage est simplifié.

Mais sur une structure à grille-cadre, la plaque ultra-courte et emboutie est hyper-rigide, et sans agrafage non plus...

D'après les études de Mullard sur la microphonie dans les années 60, les sensibilités microphoniques des tubes à grille-cadre tiennent surtout aux cathodes (d'où les finger-micas), au support de getter, et aux grilles elle-même. Les plaques très courtes n'interviennent pas.

Francis

[François HD]

Bonjour Francis,

et merci beaucoup pour toutes ces précisions! Tes connaissances théoriques et pratiques sur les tubes audio, et ton goût du partage, sont un vrai régal! Quel dommage (pour ceux qui ne les ont pas) que tes livres ne soient pas réédités.

Cordialement,
François

[g2fl]

Bonjour,
J'arrive tardivement sur ce post aux explications précises de Francis Ibre. J'avais retenu par ailleurs que cette structure avait été développée pour les applications aux très hautes fréquences, ECC88 et ECC189 pour les tuners FM ou TV en VHF, EC86 et EC88 pour les tuners TV en UHF. Les faibles distances entre électrodes réduisaient aussi le temps de transit.
Ces faibles distances expliquent-elles la capacité à travailler sous une faible tension plaque - cathode qui est bien utile dans les montages cascodes si appréciés en HF?
Cordialement.

[francis ibre]

Bonjour,

avec les tubes standards (sans grille-cadre) le travail sous faible tension anode/cathode n'est pas satisfaisant, parce que le point de fonctionnement se place dans une zone arrondie des courbes, avec une résistance interne élevée (et variable), une pente nettement plus faible que prévue...

Notons au passage que choisir un tube sur ses caractéristiques statiques, pour ensuite le faire travailler en un point où ses caractéristiques sont TRES différentes, est une grossière erreur de conception !

Avec le système de la grille cadre, le fil de grille est extrêmement fin (1/100ème de mm...), ainsi que le pas de bobinage. C'est d'ailleurs pour cette raison que la grille-cadre a été développée !
En effet, un fil aussi fin, bobiné entre deux tiges libres, comme pour les grilles classiques, poserait d'énormes problèmes de tenue lors du montage...

La grille-cadre très rigide permet un maintien parfait du fil, qui reste dans son plan : le montage autour de la cathode est possible, sous binoculaire quand même !

Avec un fil très fin et un pas de grille diminué à l'extrême, on obtient un cut-off très franc, très net, grâce à l'absence d'effet d'ilot.
Au contraire, avec une grille standard, au pas nettement plus large, lorsque la tension grille devient très négative, les électrons parviennent quand même à traverser la grille dans de minces "couloirs" entre deux spires. La cathode n'émet alors qu'en face de ces couloirs, et elle ne débite rien en face des spires de la grille. C'est l'effet d'ilot.
A cause de ce courant résiduel, le cut-off du tube n'est pas franc, la courbe prend une forme arrondie...

Finalement, grâce à la grille-cadre et au cut-off très franc qu'elle procure, le concepteur a une certaine liberté dans le choix du point de fonctionnement.
Ainsi une ECC88 peut très bien être utilisée à 50 V - 3 mA dans un étage petits signaux, par exemple entrée phono (Audio-Research SP10), ou à 100 V - 10 mA, ou même à 150 V entre 5 et 10 mA... Ce tube est assez versatile.

C'est bien l'extrême finesse de la grille qui permet le travail à faible tension.
Les faibles distances interélectrodes apportent d'autres avantages en terme de pente élevée et de réponse en fréquence étendue.

Francis

[g2fl]

Réponse d'une splendide précision. Merci.