Etude d'un amplificateur Loftin & White à couplages directs




Compléments



8. Mesure du gain

Ce récepteur fonctionne bien, mais j'aimerais bien l'améliorer, ou si ce n'est pas possible, au moins le caractériser.
Pour cela, je vais mesurer son gain global, ainsi que le gain de chaque étage.

Voici le schéma de la mesure :


Vu l'ordre de grandeur du gain, il faut absolument injecter un signal de petite amplitude. Pour éviter l'influence du bruit, le mieux est de mettre un diviseur de tension en entrée, afin d'attaquer avec un niveau du générateur grand devant le bruit.
La mesure consiste à relever les chronogrammes en différents points du circuit :
- en entrée, chrono E
- sur l'anode de L1, chrono A
- sur l'anode de L2, chrono B
- et sur l'anode de L3, chrono C, le HP est remplacé par une résistance de charge de 2000 ohm.

Ainsi, en faisant les rapports d'amplitudes relevées, je pourrai calculer le gain de chaque étage et le gain global.
Voici quelques photos de la manip :


Branchements du générateur et de la charge sur la sortie



Le diviseur de tension par 101

Sur les chronogrammes suivants que j'ai relevés, celui du haut est toujours E (la sortie du générateur BF, réglé sur 1000Hz). Le chrono du bas est celui de la sortie d'étage considéré (A, B ou C)
Voici les chronos de E et de C pour déterminer le gain global :

Bizarre, que se passe-t-il ?

Je supprime le générateur (E=0) et voici ce que j'obtiens sur la sortie :

On dirait bien que l'amplificateur continue d'osciller tout seul !

Zut, cela veut dire qu'il faut que je revois les découplages ...
Qu'ai-je oublié dans le raisonnement précédent ? Tout simplement le fait qu'en découplant R5, je détournais bien les variations du courant cathodique de L3 vers la masse, mais pas les variations du courant cathodique de L2 : elles continuent de traverser le filament de L1, créant ainsi une source de réaction (de la même manière que L3 agit sur la polar de L2, L2 agit sur la polar de L1)
La solution est évidente : il faut aussi détourner les variations du courant de L2 du filament de L1.

Tout d'abord, suppression de C2 pour voir ce que ça donne :

Voilà un excellent oscillateur à 1kHz !!

Bien. Maintenant, je branche C2 de 10µF sur R1, selon ce schéma :


les chronogrammes de E et C obtenus sont les suivants :

C'est déjà mieux, l'ampli est stable, il n'oscille plus. Son gain global est égal à 101 x 3123/249 = 1250 environ

Je pense que je dois pouvoir améliorer le gain en découplant également R2 à l'aide d'un second condo de 10µF, C3, selon le schéma :


Et voici les chronogrammes de E et C :

On a gagné en amplitude, le gain global est maintenant de 101 x 4161/248 = 1700 environ ; pas mal !

Je pense que je ne pourrais pas mieux faire. Je relève alors les chronos intermédiaires pour déterminer les gains partiels :

Une autre mesure de C, gain global = 101 * 4267/251 = 1720 environ



Mesure de B, gain entre e et B = 101 * 1963/251 = 790 environ



Mesure de A, gain entre e et A = 101 * 78,5/250.5 = 32 environ

Conclusion :
Le premier étage (L1) procure un gain de 32
Le second étage (L2) a un gain de 25 environ (790 / 32)
L'étage final (L3) a un gain un peu supérieur à 2 (1720 / 790)

Ces gains sont tout à fait conformes à ce qu'on pourrait attendre : les B438 ont un k de 38 normalement. On remarque que le premier étage a un gain supérieur au second grâce à la charge anodique selfique. Une bobine présente une impédance supérieure à une résistance, sans diminuer la tension d'anode.
Le gain faible de l'étage de puissance est normal également. La B406 a un k de 6, mais on la charge avec 2000 ohm alors que sa résistance interne est de 5000 ohm, on perd pas mal à cause de la mauvaise adaptation.
Cependant, le gain global est tout à fait honorable.
On peut noter que la saturation se produit au niveau de la grille de L3 qui n'est polarisée qu'à 4 ou 5V pas plus. Cela veut dire que l'amplitude maximale sur B est de 4 ou 5V. Vu le gain de L3, le maximum d'amplitude en sortie sera de l'ordre de 10V crête, soit 7Veff.
Ces 7Veff en sortie (qui représentent seulement 25mW) correspondent à 4mVeff en entrée. C'est dire que la sensibilité de cet amplificateur est tout à fait correcte.
On peut maintenant tester l'ampli en récepteur avec le cadre accordé :


La réception est tout à fait bonne, le niveau sonore supérieur à celui trouvé au début de cette étude. Parfait !



9. Réaction

Dans un récepteur de radio, on sait que la réaction contrôlée peut avoir des effets très intéressants sur la sensibilité et la sélectivité. On connait les détectrices à réaction de type Reinhartz par exemple.
On peut transformer facilement notre amplificateur en récepteur à réaction puisque naturellement, de par la conception (résistances communes aux courants cathodiques), il est un oscillateur !
Comment ? et bien en insérant une résistance variable en série avec le condo de découplage C2 :

R6 met en circuit plus ou moins C2, réglant ainsi la stabilité ou l'instabilité de l'ampli

Si maintenant on connecte en entrée le cadre accordé :


On obtient un récepteur à détectrice à réaction qui fonctionne parfaitement bien : lorsque R6=0, on retrouve le fonctionnement précédent, et plus on augmente R6, plus la sélectivité augmente. Lorsque R6 est maximale, on est à la limite de l'accrochage avec un son "comme dans un tonneau", représentatif de la réaction. Si on désaccorde le CV, un sifflement caractéristique se produit.



10. Conclusion

Voilà l'étude de cet ampli est terminée. J'aurais pu faire d'autres essais, comme par exemple lui adjoindre un transfo HF pour faire de la réception sur antenne filaire, ou ajouter une réaction magnétique, mais le but de cet article était surtout pour vous présenter ce circuit original à liaisons directes.

Vous pouvez télécharger les 3 pages de l'article d'origine, en PDF : ici, la page 1,-- ici, la page 2-- et là, la page 3.
et le schéma définitif : ici


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Vive le Loftin & White et la TSF à tubes !