L’abaque de SMITH

ARA62 Radioamateurs du Pas de Calais

abaque

Depuis que nous intéressons à ce loisir et à la radioélectricité, nous avons tous à un moment ou l’autre entendu parler de l’abaque de Smith. Et puis un jour nous l’avons vue et même si nous avons trouvé ses arabesques très esthétiques, nous sommes restés confondus par ses apparents mystères.
Etant un radioamateur standard (rien que prétendre cela est un peu présomptueux), je me suis dit qu’il serait intéressant, en tant qu’autodidacte, d’essayer d’appréhender son fonctionnement et de tenter de restituer ce que j’en avais retenu. Pour ce faire, cet article se décomposera comme suit :

portrait

1 – présentation et rappel historique sur Ph. Smith
2 – exemple de calcul de l’impédance résultante d’un circuit
3 – présentation de l’abaque et comment il est construit
4 – mode d’emploi (comment on place les valeurs, comment on tourne autour de l’abaque)
5 – application pratique au cas étudié chapitre 2 pour démontrer…

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LES TUBES suite et fin

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Lampe à écran

La grille de la triode étant proche de la plaque, un certain effet de capacité existe entre elles. On voit que cette capacité (Cp, fig. 77) se trouve finalement en parallèle sur le circuit LC. Cette capacité « interne » est parfois assez forte pour empêcher le fonctionnement du tube pour des fréquences très élevées.

tube011
On ajoute une grille supplémentaire (fig. 78). La première grille, nor­male, est appelée grille de commande. La deuxième, grille écran ou écran tout court. On y applique une tension positive. Cet écran intercalé entre grille de commande et plaque, les éloigne en quelque sorte et la capacité  interne nuisible diminue fortement. La résistance Re sert à appliquer sur l’écran, suivant le type de tube, une tension inférieure à celle de la plaque.

L’écran ne devant intervenir que par sa tension continue, le condensa­teur Cd sert à écouler à la masse toute trace de…

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LES TUBES

F8DFO

tube1

La lampe a deux électrodes

Dans une ampoule de verre dans laquelle on a fait le vide se trouve une électrode constituée d’un fil métallique, portée à haute température, et appelée cathode ; à proximité se trouve une autre électrode appelée plaque (à cause de sa forme) ou encore anode.

On applique une différence de potentiel entre l’anode et la cathode (fig. 62).

tube001

Si le positif est du côté cathode, l’anode sera négative : aucun courant ne passe.

Si le positif est du côté anode, le courant passe dans le circuit et à travers l’espace cathode-anode.

Cette lampe (ou « tube ») appelée diode (à vide) est conductrice lorsque l’anode est positive par rapport à la cathode. C’est le phénomène de rémis­sion électronique. Les électrons s’échappent de la cathode lorsque celle-ci est portée à une température élevée en présence de la tension de l’anode qui les attire créant ainsi une…

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ALIMENTATIONS

F8DFO

Dans les appareils qui nous intéressent ici, que ce soit un récepteur de radio, un électrophone, un amplificateur, un appareil d’électronique, l’alimentation constitue l’ensemble des circuits et des organes chargés de   fournir   à   l’appareil   le   courant   électrique   nécessaire  à son  fonctionnement. L’étage d’alimentation doit donc pouvoir fournir le courant df intensité nécessaire, et cela sous la tension qui convient.

Un récepteur de radio par exemple est dans la plupart des cas alimen­té par une pile de 9 volts, ou de 6 volts. Cette pile constitue l’alimenta-lion du récepteur. Lorsqu’on doit alimenter un appareil autonome demandant line intensité assez importante, 500 milliampères à plusieurs ampères, on a recours à une batterie d’accus de 6 ou 12 volts, de capacité convenable. C’est le cas par exemple d’appareils se trouvant à bord d’une voiture, d’une caravane, d’un bateau de plaisance, ou d’une alarme antivol devant êtreindépendante du secteur.

alim009

Dans le cas d’un…

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Tubes

                              

                                                           TUBES   1.2.0

 

 Schéma  équivalent  à une triode :

 

  schéma 1

    Le circuit comprend une source de tension  ( E ) , la résistance interne du tube et la résistance de charge.   ia est un courant variable.

 équations du circuit :     

 +  E   –  Ra .  ia   –   r . ia    =    0         et         u   =   – Ra  . ia

 ce qui donne :      ia  (   Ra   +    r  )  =   E         

           schéma 2.jpg                          

Sans 3jpg

  La tension de sortie est égale  à   K  . ve   donc proportionnelle  à   ve.   

 Droite de charge dans le réseau   Ia   =    f   (  Va  ) :

 

Sans titre 4.jpgsans 5.jpg

                                                       

          sans 6.jpg

                    Exemple :     Vb  =   250  V      et    pour  Va  =   0      on a  Ia =  10  mA =    Vb /  Ra       d’où    Ra   =   Vb /  Ia   =   250  /   0,01  =   25000  ohms     .

 Pour le point  P0   :     Va   =   125  V     et     Ia  =   250 / 25000   –   125 / 25000   =   0,005   A      ou      5  mA

   Hyperbole de dissipation maximale :     Pmaxi  =   Va  .   Ia        exemple :   Va  =  200 volts   et   Ia maxi   =    0,014  A      Pmaxi  =    200  .  0,014  =   2,8   W

   Tracé de l’hyperbole :     Pmaxi  =  2,8   =   Va  .   Ia   

       Donnez des valeurs  à   Va   et  trouvez   Ia ,   reportez sur le réseau  Ia  =  f  ( Va  )

 

 

La  grille : 

                             sans 7                      

Courant de Grille :   si la grille est positive alors elle chauffe !   Ne pas dépasser la dissipation maximale de grille.  Sinon : 

==============

— la grille peut fondre

— la grille peut se déformer

— la grille peut servir d’anode et s’endommager

 sans 8.jpg

                                  

 

La tension d’entrée (en bas du graphique, ci dessus) devient positive :    il apparaît un courant de grille.

 

 sans 9

   Le courant d’anode est déformé sur les crêtes.  

Remède :    Placer une résistance en série avec la grille, pour limiter le courant de grille.  En série dans le circuit grille et cathode.

 sans 10.jpg

                             

 Triode  le  Circuit Déphaseur :  

sans 11.jpg 

Une tension d’entrée  ( ve )  et  deux tensions de sortie  ( vs1 )  et  ( vs2 )  respectivement aux bornes de R1  et  de  R2.   

 

Calculs des gains avec l’équation fondamentale de la triode établie précédemment ( tube 1.1.0 )   :  

Sans titre 12.jpg

 

                                  

Pour simplifier les écritures, on posera la parenthèse égale à  D   (dénominateur)

 sans 13.jpg

                                  Triode  l’ amplificateur : 

sans 14

 

                                          

La cathode K  est munie d’une résistance Rk,  avec un condensateur en parallèle pour l’alternatif.  Le courant continu (  Ia  )  produit une tension aux bornes de Rk.

Un point de repos statique doit être défini  sur les réseaux grille et anodique.

Cette tension est appelée « polarisation de grille » car  le pole négatif est appliqué à la grille par l’intermédiaire de la résistance Rg  ( limitation du courant de grille ).

Le potentiel de la grille est négatif par rapport à la cathode.   D’où la valeur de Vgo :  tension de polarisation de grille.

 sans 15.jpg

                                          

 

Théorème de Thévenin appliqué au tube :

sans 16

 1–   La tension de la source est la tension aux bornes de A et B  avec le circuit ouvert :       vs  =   Va – Vb  =   E   =   va   =   – K . ve  

 sans 17.jpg

                          

                                                                                   

   La source  E  =   – K .  ve      et   la résistance  Ri   ( résistance interne ) . 

2-   La  résistance interne est celle qui apparaît entre A et  B  avec la source en court-circuit :     c’est  la résistance interne du tube  Ri 

sans 18.jpg

 

 

        Autre calcul à  partir de l’équation fondamentale : 

 

                   sans20                                                             

 

 A  suivre :       TUBE   1.3.0 

 

source F6AGV   

                                                                          

                         

 

Tournez la galette !

ARA62 Radioamateurs du Pas de Calais

Une journée placée sous le signe de la bonne humeur pour la galette des rois de l’ARA62 :

Nous tenons à remercier Mr le Maire de Troisvaux pour le local, merci aux participants pour leur présence et pour le renouvellement de leur adhésion.

A bientôt pour un autre moment de convivialité.

73, l’équipe de l’ARA62.

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