Tester 12AX7, 5751, et traceur de courbe

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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 11:00

Bonjour,

je suis en train de tester mes 12AX7, 7025, ECC83 et mes 5751.

J'ai tracé des courbes avec mon traceur de courbe mais j'ai une question surement un peu bête mais voilà, tout d'abord regardons la courbe d'une 5751 JJ, dont les caractéristiques constructeurs sont :
-Ua : 100V
-Ia : 0.8 mA
-Transconductance : 1.2mA/V
-Ri : 58 K
-Facteur amplification : 70

Ma courbe obtenue :
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Bon, alors, je regarde :

1) à 100V et -1V j'ai bien 0.8mA
2)Ensuite regardons les valeurs données par la ligne verte. Le logiciel calcul R (36.3K qui est bon sur la courbe) et la transconductance entre -1 et 0V, soit 1.65mA/V
Il fait ensuite le calcul 1.65*36.3 = 59.9 soit 60 pour le facteur d'amplification.

MAIS, si je trace une ligne horizontale à 1.9 mA, entre 0 et 1V pour la tension de grille, je trouve un facteur d'amplification de 145-60 = 85 !!

Et si on regarde l'espacement des courbes on s’aperçoit que le facteur d'amplification est voisin de 80-90.

Donc les questions que je me pose sont :

1) Faut-il calculer mu avec R*gm ou bien calculer mu graphiquement et calculer gm ou R ensuite ?

2) Quelles sont les tolérances acceptables dans les valeurs fabricants ?

3) Faut-il simplement calculer le courant d'anode pour une valeur de grille donnée (-1V) à différents points de Ua et voir si ça correspond à peu près aux courbes du fabricant ?

Pour info voici la même courbe mais avec une ECC83S de JJ

Merci

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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 11:25

Et si je prend des valeurs au milieu des courbes où les droites sont relativement //, on obtient ceci avec
une 5751
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et avec une ECC83

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On obtient des valeurs cohérentes pour le facteur d'amplification, par contre la transconductance et la résistance sont bien différentes des valeurs constructeurs.

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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 16:27

Je viens de mesurer la même lampe 5751 avec un voltmètre et ampéremètre.

Pour la première triode, j'ai mesuré et reporté sur le graphique :

1) points bleux
- Avec Ua 100V et Ug -1V : Ia = 0.92 mA
- Avec Ua 90V et Ug -1V : Ia = 0.70 mA
- Avec Ua 110V et Ug -1V : Ia = 1.15 mA
- Avec Ua 150V et Ug -1 V : Ia = 2.2 mA

On remarque que les valeurs sont légérement décalés mais ça correspond plutôt bien à la courbe.

En calculant R autour de 100V, on peut dire que la résistance Ri= 20/(1.15-0.70) = 44.4K

2) points jaunes
- Avec Ua 100V et Ug -0.5 V : Ia = 1.85 mA
- Avec Ua 100V et Ug -1.5 V : Ia = 0.222 mA

On peut calculer gm = 1.85-0.222 = 1.63 mA /V

Du coup mu = 1.63 * 44.4 = 72.4

Les valeurs semblent cohérentes.

La vraie difficulté avec la méthode graphique est de calculer la résistance.
Avec Ua 150V g -1V on a 2 mA et 0.6mA avec 90V soit une résistance de 43K.
Et gm = 1.9-0.2= 1.7 mA/V
Soit Mu = 1.7*43 = 73.1

On peut donc dire que par la méthode graphique ou par mesure avec voltmètre/ampéremètre on arrive au même résultat

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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 17:00

J'ai fait la même chose avec la deuxième triode de la même lampe.


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Méthode graphique :

Calcul gm (100V entre -0.5 et 1.5V pour tension grille) = 1.4-0.15 = 1.25 mA/V
Calcul R (entre 150V et 90V) = 60/(1.5-0.4) = 54.5 K
Mu = 54.5 * 1.25 = 68

Méthode avec ampèremètre :

Calcul gm :
Pour  Ua 100V et g -0.5V Ia = 1.31 mA
Pour Ua 100V et g -1.5 V Ia = 0.12 mA
gm = 1.31-0.12 = 1.19 mA /V

Calcul R :

Pour Ua 150V et g -1V Ia = 1.69 mA
Pour Ua 90V et g -1V Ia = 0.43mA

R= 60/(1.69-0.43) = 47.6 K

Du coup le facteur d'amplification est égal à 47.6*1.19 = 56

On remarque ici que la méthode graphique et avec ampèremètre diffère pas mal surtout pour le calcul de la résistance.

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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 18:30

Sinon, question bête, mais est-ce que les tubes de préamplification comme les 12AX7 doivent fonctionner qq heures avant d'être opérationnels ? Autrement dit les valeurs que je trouve actuellement avec les tubes "neufs" vont-elles changer radicalement en qq heures pour se tasser ou bien ça ne changera pas ?

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Message  francis ibre Lun 7 Mar 2022 - 18:55

Bonsoir Tintinphar87,

dans ton dernier message, lorsque tu calcules le µ, tu utilises une valeur de pente obtenue "autour" de Ua = 100 V, et une valeur de Ri obtenue autour de Ua = 125 V environ...
Ce n'est pas cohérent : Ri, S et par suite µ varient tout au long du réseau, et leurs valeurs sont liées "en chaque point" !

Si par exemple je place un point de fonctionnement A sur le réseau, en ce point précis le tube aura une pente Sa, une résistance interne Ria, et du coup sont µ sera :
µa = Sa x Ria
même chose en un point B, avec µb = Sb x Rib...

Mais évidemment, si tu calcules Sa x Rib... tu n'obtiens pas une valeur cohérente de µ... et d'ailleurs ce serait le µ en quel point ???

Tu as quand même un peu de chance, parce que la ECC83 fait partie des tubes au µ "presque" constant, comme la 6SN7 aussi, du coup en prenant des points pas trop éloignés, ton erreur de calcul est faible.

Pour le reste tu as procédé correctement.
Venons-en maintenant aux questions que tu as posées au début :

1) Faut-il calculer mu avec R*gm ou bien calculer mu graphiquement et calculer gm ou R ensuite ?

Ma réponse :
- s'il s'agit de contrôler un tube, alors le µ on s'en fout... On mesure le débit en mA au point de contrôle "officiel", ainsi que la pente en mA/V.
- s'il s'agit de déterminer le µ afin d'effectuer des calculs (gain d'un étage...) alors il faut le calculer au point de repos exact auquel l'étage va travailler !
Et dans bien des cas on aura un µ "réel" différent de la valeur théorique annoncée dans la fiche technique...


2) Quelles sont les tolérances acceptables dans les valeurs fabricants ?

- s'il s'agit de contrôler un tube (supposé neuf) alors la tolérance devrait être en 0 / + autrement dit un tube neuf doit donner AU MOINS les valeurs nominales.
C'est comme quand tu achètes un kilo de patates : tu peux être sûr qu'il y a au moins 1 kg dans le sac, sans quoi tu serais en droit de réclamer, parce que tu as payé un kilo et le vendeur doit donc te fournir au minimum ce que tu as payé !

C'est pourquoi en Europe les fabricants de tubes réglaient la moyenne de production AU-DESSUS du nominal (vers 125%), afin qu'avec les inévitables dispersions de fabrication, 90% de la production se trouve bien au-dessus du nominal... bien sûr il y avait un petit pourcentage qui se plaçait un peu en-dessous du nominal, mais entre 95 et 100% du nominal...
Il y avait aussi quelques exemplaires "très forts" situés à 150% du nominal, ce qui n'est généralement pas gênant.

En revanche, aux USA où la concurrence était rude, et la course aux performances très disputée, les fabricants ne se gênaient pas pour annoncer dans leurs fiches techniques des valeurs nominales ambitieuses, valeurs qu'ils avaient du mal à "tenir" en production de grande série... d'autant plus avec des cadences élevées...
On avait une moyenne de production centrée sur le nominal ou à peine au-dessus, disons entre 100 et 110%, et les dispersions étalaient la production entre 80% et 130%.

C'est ainsi qu'on trouve assez souvent des tubes US vraiment neufs et pourtant en-dessous du nominal.

Personnellement, lorsque je reçois un tube vendu comme neuf, je ne l'accepte que s'il donne au moins 100% du nominal !
(sans cela je considère que j'ai reçu moins que ce que j'ai payé).

Note quand même qu'il n'y a pas de tolérance officielle pour les tubes grand public, alors que les fiches techniques des tubes professionnels indiquent clairement les bornes de tolérances.


3) Faut-il simplement calculer le courant d'anode pour une valeur de grille donnée (-1V) à différents points de Ua et voir si ça correspond à peu près aux courbes du fabricant ?

calculer ? non : mesurer...
En procédant ainsi tu va voir si UNE courbe du réseau correspond bien à la courbe officielle, rien de plus.
La courbe obtenue est peut-être au-dessus de la courbe officielle, si le tube débite plus que le nominal, ou bien en-dessous s'il débite moins...
Elle peut aussi être plus inclinée si Ri est plus forte...
Mais ça ne te dira rien sur la pente, ni sur l'espacement des courbes, leur régularité, ou leur dispersion en éventail...

Pour moi, le plus parlant est de prendre trois points de mesure, un à gauche du réseau, un au centre et un à droite.
Par exemple pour une ECC83 :
Ua = 100 V et Ug1 = 0 V  : ici on doit avoir 2,1 mA et une pente de 2 mA/V minimum... et on peut en profiter pour voir s'il y a un courant de grille trop élevé...

Ua = 150 V et Ug1 = –1 V : ici on aura 1,2 mA et une pente de 1,75 mA/V

Ua = 250 V et ug1 = –2 V : ici ce sera 1,2 mA et 1,6 mA/V

Et un autre point plus bas dans l'arrondi des courbes permettra de voir si le cut-off est bien franc.

Il n'est pas rare de tomber sur un tube qui semble "parfait" si on le mesure en un seul point au centre du réseau, mais qui montre des valeurs un peu trop élevées d'un côté, un peu trop basse de l'autre, signe dune géométrie dégradée des électrodes : montage peu soigné, outillage usé... ?

Pour terminer, j'aimerais rappeler que la comparaison "musicales" de tubes qui n'ont pas été mesurés, ou sont loin du nominal, n'a pas de sens : on compare des points de fonctionnement différents, et des performances techniques (gain, bande passante) alors qu'on croit comparer deux fabrications...

Francis

EDIT : pour répondre à ta dernière question, postée pendant que j'écrivais...
Un tube neuf subit "normalement" un burn-in en usine (quelques dizaines d'heures), étape qui doit stabiliser ses performances : il ne devrait donc pas dériver ou très peu pendant les premières heures d'utilisation... qui en réalité ne sont pas les premières heures de sa vie !
Malheureusement certaines productions actuelles font l'économie du burn-in... pour des raisons économiques évidemment !

Un tube NOS ancien au contraire, s'il n'a pas été chauffé de temps à autre (une fois l'an) va montrer des caractéristiques inférieures au nominal lors de son premier "démarrage", puis il va se réveiller pendant 1 heure ou 2, rarement plus (mais ça peut arriver).
C'est donc une bonne chose de le laisser débiter sur le lampemètre pendant une heure avant de le mesurer.

francis ibre
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Message  Tintinphar87 Lun 7 Mar 2022 - 21:13

Merci Mr Francis Ibre pour votre réponse complète et détaillée.

Francis Ibre a écrit:dans ton dernier message, lorsque tu calcules le µ, tu utilises une valeur de pente obtenue "autour" de Ua = 100 V, et une valeur de Ri obtenue autour de Ua = 125 V environ...
Ce n'est pas cohérent : Ri, S et par suite µ varient tout au long du réseau, et leurs valeurs sont liées "en chaque point" !

Donc si je comprend bien, si on veut mesurer la valeur de la résistance à 100V et -1V en grille, il vaut mieux utiliser des valeurs proches, par ex Ia à 110V et et Ia à 90V (100V milieu, que j'avais fait au début et que j'ai oublié par la suite).
Dans mon cas par ex avec les mesures ça ferait R = 20/(0.80-0.43) = 54K

Effectivement entre tubes y'a quelques variations, même par ex j'ai un tube 5751 de chez T.A.D mais qui en fait est un tube issue de JJ (d'ailleurs j'ai qq 12AX7 ou 7025 de TAD en fait c'est soit du JJ ou du shuguang suivant les modèles, d'ailleurs entre Tube Town et TAD les 12AX7, 7025 et ECC83 ne correspondent pas entre elles c'est un peu la jungle pour s'y retrouver), mais pourtant les caractéristiques sont assez différentes de mes JJ basiques 5751.

Sinon encore merci pour toutes les réponses vous avez répondu à toute mes questions !
Cordialement

Tintin


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Message  Tintinphar87 Mar 8 Mar 2022 - 12:21

Bonjour, je viens de fouilles les archives des 5751 de divers fabricants et les datasheets sont bien plus complets que ceux des actuels fabricants.

Ce qui est le plus intéressant, et qui explique bien ce que Francis Ibre expliquait, c'est que suivant le point où l'on, se situe, la transconductance et la résistance vont varier fortement, et le facteur d'amplification moins.

Je mets ces deux courbes
5751 Mazda

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5751 RCA
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]


J'en déduit, peut être à tord, que :

1) Plus le courant de plaque augmente, plus la résistance de plaque diminue, plus la transconductance augmente, le facteur d'amplification augmentant légèrement mais bien moins que les deux autres paramètres.

2) La transconductance et la résistance doivent être calculés avec un courant constant et non une tension de grille constante pour un tube donné (par ex à 1 mA 250V au lieu de 250V et une tension de grille de -1V) pour COMPARER deux tubes

3) Pour la 5751, la tension de plaque influe FAIBLEMENT sur les caractéristiques des tubes, à 50 V ou 250V, il n'y a pas une grosse variation des caractéristiques.

Voilà, dommage que les nouveaux fabricants ne donnent pas ces courbes !!
J'espère que mon raisonnement est bon Mr Francis Ibre.


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Message  Tintinphar87 Mar 8 Mar 2022 - 16:25

Voilà j'ai mesuré la 5751 dont j'ai présenté les courbes.
Première triode/Deuxième triode

Ua 100 V Ug -1 V 0.82/0.57 mA 1.85/1.55 mA/V 45.4/55.5 K mu 84/86

Si on calcule les caractéristiques de la deuxième triode à 0.8mA, il faut une tension de grille de -0.86V pour Ua 100V.
On a donc avec Ua 100V et Ug -0.86V une transconductance de 1.85mA/V et une résistance de 48.8 K (mu de 90)

Ca rejoint ce que je disais dans le post précédant, pour un courant d'anode de 0.8mA, ce tube a une transconductance de 1.85mA/V et une résistance de 45-48 K.
La seule chose qui diffère entre les deux triodes, c'est que pour la première, il faut une tension de grille de -1V, pour la deuxième une tension de grille de -0.86V.

Avec d'autres valeurs :

Ua 200V Ug -2V (Ia théorique 1.5 mA)

1.12/0.84 mA 1.85/1.45 mA/V 44.4/55.6 K (mu 82/81)

Si on corrige les valeurs pour avoir Ia 1.5 mA, il faut une tension de grille de -1.81/-1.63 V, on obtient comme valeur :

2.1/2.05 mA/V 40.8/42.5 K (mu 86/87)


Ua 250 V Ug -3V (Ia théorique 1 mA 0.4-1.8mA selon RCA), gm compris 0.9-1.6 selon RCA

0.55/0.41 mA 1.05/0.8 mA/V 74/95.2 K ( mu 77/76)

En corrigeant à 1mA, il faut une tension de grille de -2.65/-2.48 V, on obtient ensuite :

1.6/1.5 mA/V 51.3/54 K et mu 82/81.

Voilà

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