Tubes Combinés : Fusion de Multiples Fonctions dans une Seule Enveloppe de Verre

Tubes Combinés : Fusion de Multiples Fonctions dans une Seule Enveloppe de Verre

Dans le même esprit que le circuit intégré a révolutionné l'électronique, les concepteurs de tubes ont cherché à condenser plusieurs fonctions de tube dans une seule enveloppe de verre. Ce faisant, ils réduisaient les exigences d'espace et amélioraient la fiabilité des équipements modernes à base de tubes.

Compactrons – Quatre ou Plus d'Éléments dans un Seul Boîtier

Bien qu'un seul tube ne puisse rivaliser avec la densité de transistors du silicium, les ingénieurs ont tout de même repoussé les limites de la miniaturisation. Ces efforts ambitieux ont donné naissance aux compactrons, qui logeaient quatre ou plus d'éléments de tube complets dans une enveloppe.

Appariement Diode et Triode

Un appariement courant à l'intérieur d'un corps de verre était deux diodes ou deux triodes. L'arrangement double-diode est particulièrement utile dans les redresseurs à onda complète, où deux diodes sont toujours requises pour convertir le CA en CC efficacement.

Convertisseurs Pentagrille (Heptodes)

L'un des exemples les plus élégants d'intégration fonctionnelle est le convertisseur pentagrille, un type d'heptode utilisé dans les récepteurs radio superhétérodyne. Il contient sept éléments : cinq grilles, une cathode, et une plaque. Deux grilles servent d'entrées de signal, tandis que les trois restantes fournissent l'écran et la suppression. En combinant les étages oscillateur et mélangeur en un seul tube, le couplage de signal devient intrinsèque, éliminant le besoin de circuits oscillateur et mélangeur séparés.

Fonctionnement Variable-µ (Variable-Mu)

Appliquer une tension CC à une grille de contrôle change le facteur d'amplification (µ) du tube. Cette capacité variable-µ permet un ajustement dynamique du gain pour des signaux impressionnés sur une autre grille, offrant des options polyvalentes de traitement de signal.

Amplificateurs de Puissance Audio Ultra-Linéaires

Les ingénieurs David Hafler et Herb Keroes ont été pionniers du concept d'amplificateur ultra-linéaire, qui utilise un tube tétrode en conjonction avec un transformateur de sortie à prise. La grille écran, prise sur le transformateur, reçoit une tension de rétroaction proportionnelle au taux de changement de flux magnétique (dΦ/dt). Cette rétroaction améliore la linéarité et réduit la distorsion, tout en gardant le circuit compact.

Schéma de circuit illustratif :

Remplacer la triode par une tétrode et prendre la grille écran pour la rétroaction donne une amélioration notable du gain et une réduction du couplage plaque-grille indésirable.

La clé du succès est d'assurer que l'écran n'est pas surchargé de tension positive excessive par rapport à la cathode.

Tubes à Double Plaque

Certains designs emploient des plaques doubles partageant une cathode unique, avec des grilles de contrôle séparées pour chaque plaque. Les variantes communes incluent la triode-heptode et la triode-hexode, cette dernière comportant quatre grilles, une cathode, et une plaque.

Structures Séparées dans Une Seule Enveloppe

L'économie a souvent poussé les concepteurs à combiner des structures de tube distinctes dans une seule enveloppe de verre. Les redresseurs double-diode et les tubes double-triode sont des exemples classiques, surtout quand chaque dispositif opère à des niveaux de puissance modestes.

Les modèles double-triode typiques incluent le 12AX7 et le 12AU7, tous deux tubes à faible puissance. Le 12AX7 est renommé comme tube préamplificateur dans les amplificateurs de guitare électrique.