Catégorie: "Schémas"

Réduction du bruit

par Le Grincheux  

L'alimentation régulée présentée hier fournit une tension régulée et filtrée de bonne qualité pour les filaments de chauffage. Néanmoins, l'ajout de condensateurs sur les diodes rapides de redressement et d'une bobine sans ferrite permet de supprimer toute ronflette qui pourrait être réinjectée sur les masses par le bruit de commutation des diodes.

Par ailleurs, ces alimentations sont commandées au travers de relais. L'ajout d'un condensateur au primaire du transformateur devrait éviter de trop forts arcs électriques lors de l'ouverture du circuit. Voici donc les circuits modifiés.

Fig. 1 : alimentation des filaments des tubes de basses puissances (en grand)


Fig. 2 : alimentation des filaments des tubes de puissance (en grand)

Régulation

par Le Grincheux  

Mon emploi du temps est assez chargé et je ne peux passer autant de temps que je le voudrais sur ce projet. Néanmoins, j'ai eu un peu de temps pour achever l'étude de la régulation des tensions des filaments de chauffages.

Afin d'assurer une différence de potentiel correcte entre les filaments et les cathodes, chaque filament, ou groupe de filaments, a sa propre alimentation. Cela implique un transformateur et une régulation par filament ou groupe de filaments.

Ces alimentations sont de deux types, 6,3V 300mA pour les étages d'entrée et 6,3V 1,5A pour les pentodes de sortie. Leur schéma électronique est le suivant :

Fig. 1 : schéma de principe d'une alimentation régulée pour filaments (en grand)

Dans ce schéma, le connecteur 1 est l'entrée 230V courant alternatif. La sortie régulée est le connecteur 3. Le connecteur 2 permet d'imposer un potentiel fixe par rapport à la cathode du tube au travers d'une résistance importante et le connecteur 4 permet à la carte de gestion des alimentations de savoir que la tension de chauffage est bien présente. Si cette tension n'est pas détectée et qu'une haute tension est appliquée sur les tubes, elle doit éteindre la haute tension et indiquer le dysfonctionnement. Nous y reviendrons.

Le principe de cette régulation est simple. Le courant, après être redressé et filtré par les quatre diodes et les deux condensateurs de filtrages passe dans un transistor de ballast monté en Darlington. Le montage Darlington est important pour que le courant de base du transistor Q2 soit négligeable devant le courant traversant R1. En temps normal, Q5 est bloqué.

La résistance R2 évite l'emballement thermique du transistor de ballast. Le transistor Q3 effectue une comparaison entre le potentiel de sa base, ajustable au travers de R5 (boucle de réaction) et la source de tension composée de Q4, Q6, D5, C3 et R7. Il n'est pas possible d'utiliser directement une diode Zener comme source de tension entre l'émetteur de Q3 et la masse. En effet, les tensions d'avalanche de ces petites diodes Zener (ici Vz est compris entre 3 et 4V) dépendent trop du courant traversant la diode pour obtenir une bonne régulation. Pour des diodes de 3V, j'ai mesuré des tensions Zener allant de 2,8V à 3,4V pour des polarisations entre 1mA et 10 mA. Cela fait tout de même beaucoup.

En revanche, en montant une diode Zener à la base d'un Darlington composé sur mon banc de test de deux 2N2907A, le courant de base de Q6 est quasi stable, ce qui stabilise de même la tension aux bornes de D5.

La cellule R6 et Q5 forme un limiteur de courant. Si le courant passant dans R6 provoque une différence de potentiel supérieure à la tension de déchet de la diode base-émetteur de Q5, celui-ci se met à conduire, écroulant du même coup la tension à la base de Q2 jusqu'à limiter le courant à une valeur fixée par R6.

Cette alimentation régulée vient de passer quelques jours d'epreuve en débitant ses 300mA dans une résistance de puissance. Muni d'un radiateur assez peu performant, le seul que j'avais sous la main, le ballast (un BD711 en boîtier TO220) doit être aux alentours de 45 à 50°C. Pas de quoi se brûler. Avec une sortie en court-circuit franc, il ne chauffe guère plus. Autant dire qu'avec un bon radiateur, cette alimentation sera parfaite pour ce que je vais lui demander.

Erratum

par Le Grincheux  

Personne n'a relevé l'erreur sur le schéma posté ici hier. Pourtant, une porte de l'entrée n'était pas utile. En voici une version un peu épurée.

Fig. 1 : existe aussi en grand

Dérouillage de logique séquentielle

par Le Grincheux  

La logique séquentielle de gestion de l'alimentation doit fonctionner avec une horloge unique fonctionnant entre 4 et 8 Hz. Certains états doivent se prolonger plus que d'autres. Pour cela, nous avons plusieurs solutions :

  • utiliser deux horloges, mais il faut s'assurer qu'à la transition de l'une à l'autre, la condition de phase continue soit respectée ;
  • utiliser une horloge commandée en tension (variation de 1 à 256) ;
  • utiliser un compteur spécial commandé par certains états. Ce compteur doit être synchrone et posséder une entrée invalidant le comptage et remettant les sorties à 0.

Quelques tableaux de Karnaugh plus loin et une petite révision des bascules JK m'ont permis d'arriver au chronogramme suivant :

Fig. 1 : existe en haute résolution en cliquant ici

Le schéma complet du compteur synchrone est alors :

Fig. 2 : existe aussi en haute résolution en cliquant ici

 Le lecteur attentif pourra remarquer que le schéma n'utilise que des portes logiques à deux entrées. Théoriquement, ce n'est pas idéal car cela limite la fréquence maximale du circuit. Dans le cas qui nous intéresse, ce n'est pas pénalisant car la vitesse de propagation des signaux au travers d'une porte est très faible devant la période de l'horloge.

Demain, la suite de la conception de la logique séquentielle.

Schéma des entrailles du X1000

par Le Grincheux  

Voici le schéma complet des entrailles d'un X1000 originel. Plusieurs points de ce schéma sont aujourd'hui contestables. Il y a même quelques erreurs manifestes, sans doute pour tromper l'ennemi. J'y reviendrai plus loin.

Fig. 1 : schéma complet (en haute résolution)

Dans un premier temps, les filaments des tubes de préamplification sont sous-alimentés puisque la tension de chauffage n'est que de 10,5V contre 25,2V nominaux. Par ailleurs, le concepteur a fait l'hypothèse que les résistances des filaments sont exactement les mêmes. Je vais donc commencer par alimenter ces filaments avec une tension constante et régulée de 12,6V. Même chose pour les filaments simples qui seront alimentés en 6,3V stabilisés.

D'autre part, la tension d'alimentation des tubes n'est pas assez positive par rapport à leurs tensions de cathode. Dans la mesure du possible, je vais donc garder une différence de potentiel entre 20 et 30V entre le potentiel de la cathode et le potentiel le plus bas de l'alimentation du filament. Les seuls filaments posant problème sont ceux de V3 et V7, les deux triodes étant polarisées différemment et n'accepteront certainement pas une tension de l'ordre de 150V entre leur cathode et le filament correspondant. De plus, ces deux doubles triodes n'ayant pas d'écran interne, il m'est impossible d'utiliser deux demi-ECC par canal comme par exemple les V4 et V9.

Un dernier point me chagrine, la tension au repos de 300V relevée aux bornes de C5 (qui est d'ailleurs infirmée par la liste des composants qui indique un condensateur de 250V). Sans doute une coquille.

Quant aux étages d'entrées, ils rapportent des masses sur toutes les entrées non utilisées. C'est un peu violent et je risque de charger les entrées non utilisées par des résistances de 47k. Ils risquent aussi de provoquer des boucles de masse et j'hésite encore pour les supprimer entre utiliser des transformateurs d'isolation sur chaque ligne ou isoler chaque circuit de masse active. En tout état de cause, si le châssis sera bien à la terre, le 0V des alimentations sera connecté à la terre au travers d'une résistance de forte valeur.

La polarisation négative des grilles de l'étage de puissance est mauvaise car elle n'utilise qu'une seule diode. Elle sera remplacée par une alimentation régulée et le système de réglage de la tension des grilles (bias adjust et balance) sera revu pour rapporter une tension la plus négative possible en cas de dysfonctionnement de cette alimentation à seule fin de ne pas détériorer l'étage de puissance.

Dernier point, l'alimentation haute tension est appliqué sur les tubes froids. Un système de relais temporisé sera donc ajouté sur cette alimentation pour retarder l'application de la haute tension sur les tubes.

1 2 4