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AMERITRON AL-811H ou comment règler un PA à lampe !

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AMERITRON AL-811H ou comment règler un PA à lampe !

Message  Eric G le Jeu 14 Mai - 0:58

 





COMMENT EXPLIQUER LE REGLAGE D'UN P.A. A TUBES ?
QUE SE PASSE T-IL DERRIERE LES BOUTONS ?

-----------------------
 P.A. veut dire Power Amplifier, soit "amplificateur de puissance".
Cet amplificateur peut "sortir" 1 Watt comme 2000 Watts. Ce qui le qualifie
généralement de P.A. est sa position de dernier étage dans la chaine
d'émission. C'est l'amplificateur "final" du transceiver, mais c'est aussi
l'amplificateur de puissance - généralement linéaire - externe.
Une remarque en passant : l'amplificateur indépendant est presque toujours
qualifié de LINEAIRE car c'est une de ses caractéristiques (amplifier avec
le moins de distorsion possible le signal qu'on lui fournit, car ce dernier
est éventuellement déjà modulé).
Le P.A. d'un émetteur ou d'un transceiver n'est pas forcément linéaire
(classe C en CW, par exemple) et est peut-être aussi le siège d'une
modulation (AM, par exemple).

Pourquoi parler de réglages dans un P.A. "à tubes" et pas dans un P.A. "à
transistors"?
Quelque soit le type de composant qui équipe le P.A., il peut exister des
réglages et IL EXISTE des réglages, au moins internes. Il s'agit pour
l'essentiel de l'adaptation des impédances en entrée, en sortie et de la
fixation éventuelle du point de fonctionnement (polarisation) qui définit
la classe de fonctionnement.
L'adaptation des impédances est, comme partout ailleurs, nécessaire pour
réaliser un transfert d'énergie correct. Toute désadaptation entraine une
diminution de la puissance théorique de sortie prévue, une augmentation de
la puissance dissipée et une réaction du composant face à cette situation.

Mais si l'on suit la progression du matériel depuis les années 1940, on
constate que nous sommes passés :
- des lampes aux transistors.
- des antennes filaires, à haute impédance ou impédance inconnue jusqu'au
P.A.(au moins en décamétrique) aux antennes CORRECTEMENT alimentées par des
câbles coaxiaux de 50/75 Ohms et présentant une charge de 50 Ohms +j0 à
l'émetteur (les autres sont des "machins", hi ...).
- de l'accord sélectif du circuit de sortie à l'accord "large bande" de
celui-ci.
Pour arriver, pour l'instant, à l'adjonction d'une "boite de couplage" afin
de rétablir l'adaptation d'impédance au niveau d'un P.A. sans réglages !
Il faut toutefois noter que cette progression s'est faite par le passage
des lampes aux transistors, les deux composants ayant une différence
notable : L'impédance de charge au niveau de la PLAQUE d'une lampe est de
quelques milliers d'ohms (tension élevée, faible intensité), l'impédance de
charge au niveau du collecteur d'un transistor peut être de quelques ohms
seulement (tension basse, forte intensité).
Dans les deux cas, passé l'époque du fil connecté directement sur la bobine
Plaque de l'émetteur avec une pince crocodile, il est nécessaire de
transformer l'impédance de charge du dernier élément de l'ampli en
impédance d'environ 50 Ohms, valeur standardisée et incontournable. C'est
un abaissement d'impédance pour une lampe et une augmentation d'impédance
pour un transistor. L'utilisation actuelle de transistors de puissance à
effet de champ permet d'obtenir une impédance de charge plus élevée et
certains avantages qu'il serait trop long de détailler ici.
Remarquons aussi qu'il est plus facile de réaliser des circuits large bande
lorsque l'impédance est basse que lorsqu'elle est élevée. Ceci est une des
raisons de la quasi-obligation de ré-accorder le circuit de sortie d'un
étage à lampe lorsque l'on change de fréquence de façon notable.
A partir de là, nous nous trouvons donc avec une boite d'accord incluse
dans l'émetteur et qu'il faut régler (remarque perfide : on se demande bien
ce qu'on a gagné en ayant des circuits large-bande non réglables sur les
transceivers à transistors puisqu'il faut souvent les compléter par un
circuit d'accord externe de plus ou moins bonne qualité et mis entre les
mains d'opérateurs quelquefois incompétents! Cherchez vers les gains
réalisés par les constructeurs, en encombrement et en prix de revient ...).
Cette boite d'accord, située dans le circuit plaque de l'émetteur à lampe
fut jadis composée d'un circuit parallèle avec un couplage variable par
quelques spires mobiles, éventuellement complétées par un condensateur
variable. Une self à changer, un CV dit  "d'accord plaque" et un CV dit "de
charge antenne", et une spire à rapprocher ou éloigner, permettaient
d'adapter presque n'importe quoi.
Ensuite, la généralisation du circuit en PI, permit de faciliter l'usage
multi-bandes par commutation du nombre de spires et de supprimer le
couplage par des spires mobiles. Ce circuit en PI est resté utilisé jusque
sur les derniers transceivers qui sont équipés d'un P.A. à lampes et est
encore utilisé sur les amplificateurs linéaires de forte puissance à
lampes.
Vous aurez compris que PLATE et LOAD indiquent que le premier est le CV
situé en sortie de la lampe, avant la self commutée et que le dernier est
le CV situé après la bobine au niveau où se connecte l'antenne.
Vous aurez aussi deviné que PRESELECT ne peut que servir à réaliser le
meilleur accord possible au niveau de l'entrée du tube d'amplification, cet
endroit étant aussi la sortie du tube qui précède (driver), car ce dernier
a aussi besoin de voir sa plaque accordée. Le réglage PRESELECT est
généralement combiné avec un ensemble de cages de CV ou de noyaux plongeurs
qui accordent tout ce qui est à accorder, y compris en réception, lorsque
l'on change notablement de fréquence et encore plus de bande .  

COMMENT REGLE T'ON UN P.A. A LAMPES ?

Le TOS-mètre n'est pas obligatoire (eh oui, il est loin d'être
indispensable, surtout quand on ne sait pas interprèter correctement ce à
quoi correspond la présence "d'ondes stationnaires" ...).
Une lampe d'étage final comportait réglementairement un milliampèremètre
mesurant le courant "plaque" et un autre mesurant le courant "grille" de la
lampe. Ce dernier a disparu des derniers transceivers et de certains amplis
de puissance. Regrettable erreur de mon point de vue car c'est celui qui
manifeste le mieux le risque de destruction de la lampe! Mais on nous a
aussi gratifié d'un indicateur de "puissance relative", qui comme son nom
l'indique ne fournit qu'une indication "relative" d'une augmentation ou
d'une diminution de la puissance de sortie, soit la même chose qu'un
tos-mètre en position directe.
remarque préalable : il est plus que souhaitable de connaître les
spécifications du tube et/ou les recommandations du constructeur.
Sans indication de pré-réglages, il faut se rappeler que c'est le CV PLAQUE
qui accorde le circuit de sortie du P.A. et  que c'est à l'accord que le
courant plaque (Ip) est le plus faible pour un couplage donné (le fameux
creux de plaque).
Il faut aussi se rappeler la loi : P = U.I, c'est à dire que la puissance
consommée par la plaque de la lampe sera égale à la tension en charge (un
peu plus faible [-20%] que la tension à vide de l'alim. HT) multipliée par
l'intensité (mesurée sur une "porteuse" en CW, AM ou FM - pas en BLU qui
est un régime variable), et que cette puissance consommée est la somme de
la puissance HF produite et de la puissance dissipée en chaleur, le rapport
entre les deux, ou rendement, résultant de la classe de fonctionnement et
de la qualité du circuit de sortie (ouf ...).
Donc quand la puissance consommée au niveau de la plaque augmente,
théoriquement la puissance de sortie augmente et celà se remarque sur
l'indicateur de puissance relative.
L'essentiel est de MAINTENIR LE CREUX DE PLAQUE (valeur minimum du
courant).
Lors du premier essai, il est fort probable que l'intensité plaque lue pour
ce premier "creux de plaque" sera inférieure à l'intensité maximum possible
et autorisée, ce qui entraine que la puissance de sortie sera elle-même
inférieure à la puissance maximum que l'on peut obtenir.
Une simple action sur le CV de sortie (LOAD) doit entraîner une
augmentation de la puissance de sortie, mais aussi du courant plaque. Il
faut donc aussitôt agir sur le CV plaque pour rétablir le "creux" de plaque
(je reprécise : il s'agit de faire diminuer le courant plaque à sa valeur
minimum possible pour une position donnée du CV de sortie, et ce minimum
est DE MOINS EN MOINS BAS, au fur et à mesure que l'on augmente la
puissance de sortie).
Lorsqu'il n'est plus possible d'obtenir plus de puissance de sortie en
agissant alternativement sur le CV de sortie (LOAD) et sur le CV d'accord
(PLATE), et en RESPECTANT DES PAUSES - EMISSION BREVE LE TEMPS DE REGLER UN
CV, la puissance maximum doit être atteinte, A LA CONDITION QUE l'impédance
présentée par le point de jonction du câble coaxial alimentant l'antenne
soit compatible avec la plage d'accord du circuit de sortie de l'émetteur
(oui, c'est plus souple qu'un transceiver à transistors !).
DERNIERE REMARQUE : Il est fréquent, pour diverses raisons, que la
puissance maximum de sortie HF, que l'on peut constater avoir atteint sur
un indicateur relatif de puissance ou un tos-mètre en sortie, NE SOIT PAS
tout à fait obtenue pour le bon réglage du CREUX DE PLAQUE. C'est pourtant
le réglage de ce dernier qu'il faut respecter : dans l'intérêt du ou des
tubes et dans l'intérêt de la qualité du signal obtenu.
On vérifiera que l'on ne dépasse pas les spécifications du constructeur, en
particulier pour le courant grille si on peut le contrôler (surtout pendant
les réglages ...) et le courant plaque, au risque d'épuiser plus ou moins
rapidement la ou les lampes et de polluer le spectre radioélectrique.
Une dernière suggestion, valable ici comme pour les sacrées boites de
couplage, notez les réglages obtenus sur les fréquences utilisées et si
vous n'avez pas de graduations sur la face avant, FAITES-EN !! . Il est
totalement inutile de faire des tunes à répétition, surtout s'il s'agit
d'un P.A. de puissance.  
Une autre remarque me vient à l'esprit : s'il s'agit d'un amplificateur
linéaire de qualité correcte, il dispose de circuits d'accords d'entrée
pour chaque bande dont le réglage est interne. Vérifiez une fois par an que
le ROS est faible ENTRE l'émetteur qui attaque l'ampli et ce dernier. Un
petit réglage est parfois nécessaire, surtout depuis que les transceivers
ont des P.A. à transistors !



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Exemple de conditions d'exploitation d'un ampli : l'Améritron AL 811H

Message  Eric G le Jeu 14 Mai - 1:36



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Message  Eric G le Jeu 14 Mai - 19:44



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Réglages de l'ampli

Message  Eric G le Sam 20 Juin - 3:31

TRX---------AMPLI----------TUNER D'ANTENNE--------ANTENNE



QUELQUES DONNEES

LOAD :
condensateur variable de charge (de sortie) . La capacité est minimale au repère "0" et maximale au repère "200" .
PLATE : condensateur variable plaque . Le repère "0" correspond aux fréquences hautes et "2.0" aux fréquences basses .
ALC : il s'agit d'une tension de commande fournie par le linéaire et qui limite la puissance de sortie du transceiver au minimum nécessaire . L' ALC est donc une boucle de contrôle. Le réglage de l'ALC est relativement délicat lors de la première mise en service . Si la tension d' ALC n'est pas assez élevée , le linéaire fournira toute sa puissance et parfois beaucoup trop , par contre si la tension d'ALC est trop forte le linéaire ne donnera pas assez de puissance ...
Voici un lien pour bien connaitre ce qu'est l'ALC :
http://f6kgl-f5kff.fr/lessamedistechniques/alc-dans-les-emetteurs.pdf


*Les circuits de sortie PLATE et LOAD d'un ampli à tube permet d'adapter les écarts d'impédance présents entre la ligne et l'antenne .

* Si un TX est équipé d'une boite automatique , cela peut permettre de compenser les écarts d'impédance d'entrée de l'amplificateur .
* Le Tuner d'antenne lui permettra de compenser les écarts d'impédance antenne .
(Sur l'AL-811H , pour ce qui est du SWR entre l'ampli et le TX , il y a aussi la possibilité de faire des ajustements derrière l'ampli . Il s'agit des "tune inputs".)

*Le courant de plaque sur l'AL 811H ne doit pas dépasser 600 mA et son courant de grille ne doit pas dépasser 150 mA .

ATTENTION
Avec un linéaire , un ROS à l'antenne peut amener une surtension sur les capacités variables de sortie du linéaire et ses derniers peuvent claquer .
Bien que le filtre de sortie d'un linéaire à tubes permette d'adapter le linéaire à la ligne antenne , cela ne change rien au ROS de l'antenne , donc aux surtensions possibles .
Attention à ne pas aller au delà d'un ROS 2 en sortie linéaire !

REGLAGES
Le réglage est le basique "creux de plaque" , en commençant avec une puissance réduite le temps de dégrossir .

PRECAUTION
- il est recommandé de cabler l'ALC linéaire vers le TX (sinon risque de pollution des bandes)
- installer une excellente prise de terre HF (risque de perturbation des microprocesseurs internes des TX)
- lire le manuel , notamment pour le courant cathodique maximale admissible
- jouer sur le niveau d'entrée pour ne pas dépasser la puissance maximale

PROCEDURE du "Creux de plaque"
- choisir la bande avec le sélecteur de bande
- lancer un tune en CW de 10-20W et régler rapidement le niveau de porteuse à l'entrée pour que Ic ne dépasse pas la moitié du courant nominal .
Pour le faire :
* ajuster Plate pour lire un minimum de courant d'anode (creux plaque)
* ajuster Load pour lire un maximum de puissance de sortie

Quand on est au minimum , on augmente la puissance d'entrée et on parfait l'accord si nécessaire
(il faut passer du LOAD au TUNE alternativement pour sortir le maximum avec LE MINIMUM de courant plaque . On fait monter le niveau de sortie avec LOAD et on réajuste l'accord avec PLATE en refaisant "le creux" de courant plaque , le minimum) , et on recommence la manip jusqu'à ce que la sortie max soit atteinte)
Attention à ne pas dépasser le courant admissible pour les tubes .

* après cette première étape , recommencer avec un tune de 30 W , même manipulation .
* répéter l'opération puissance d'entrée jusqu'à ce que la puissance de sortie arrête de grimper . Puis DIMINUER doucement la puissance d'excitation pour que la puissance de sortie de l'ampli commence à baisser . C'est le bon réglage !
- terminer par un petit réajustement du circuit en PI de sortie de l'ampli pour avoir le minimum de courant plaque à cette puissance presque maximum .

REMARQUES
- la puissance d'entrée maximum doit être celle qui permet d'obtenir 99% de la puissance output maximum et avant toutes distorsions

- le réglage de la puissance de sortie d'excitation doit être fait avec le fil de commande ALC déconnecté !. Ensuite , on branchera la commande d'ALC , système qui doit être vu comme une protection contre les sur-excitations , en particulier en SSB et sur les pointes de modulation .

- L'ALC est un système qui n'est pas parfait . Ce n'est pas un moyen de réglage automatique de la puissance de sortie d'excitation . Il est de loin préférable de ne pas envoyer plus de HF que nécessaire à l'entrée de l'ampli en réglant correctement la puissance maximum de sortie de l'émetteur . Lorsqu'on laisse l'ALC faire le boulot à la place de l'opérateur , des perturbations indésirables seront générés sur chaque crête qui dépasse la puissance d'excitation utile , et de niveau maximum si l'émetteur est réglé à sa puissance maximum de sortie . L'ALC fonctionne comme un détecteur crête imparfait avec une diode et un condensateur qui se charge . Le problème , c'est lors du passage en émission , il lui faut un petit délai avant qu'il remplisse sa fonction correctement . De plus , la tension continue ainsi générée va servir pour commander le niveau de la puissance de sortie du TX qui excite l'ampli et là aussi , il y a du retard à l'allumage dans le TX , période hautement perturbateur pour les autres utilisateurs de la bande .

A SAVOIR
On peut très bien se passer de la commande d'ALC qui n'est qu'un moyen de corriger les mauvais réglages du gain micro et du compresseur BF .
En CW , l'ALC est inutile , sauf si il n'existe pas d'autre solution pour diminuer la puissance de sortie de l'émetteur .

(Méthodologie recueillie par mes recherches sur des forums ! study )
Bon réglage !
Wink
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Re: AMERITRON AL-811H ou comment règler un PA à lampe !

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