Gain de puissance de l'amplificateur AL811H

par **Mhz** Lun 27 Mai - 18:28

L'ancien AL811H (avant la modification de la résistance de commande) avec de bons tubes et une ligne électrique stable, lorsqu'il est correctement réglé et fonctionne dans la région linéaire , a un gain d'environ 11 dB. Il s'agit d'une amplification d'environ douze fois. Avec une puissance d'entraînement de 60 watts, la puissance est de 720 watts. Le gain de puissance est légèrement plus élevé en mode SSB qu'en mode porteur ou en mode puissance moyenne élevée, mais le gain sera raisonnablement proche sur toutes les bandes. Le plus gros problème avec un gain (puissance de sortie) significativement plus ou moins élevé est un wattmètre mal calibré. Une antenne ou une charge mal adaptée peut faussement augmenter les lectures de puissance.

Remarque : Si vous réglez l'amplificateur avec une puissance d'entraînement réduite, le gain augmente.

Ce qui suit est le gain mesuré typique d'un premier modèle (avant 2011) non modifié avec de bons tubes à 7 MHz avec une puissance porteuse. Le gain est légèrement plus élevé en SSB ou en faible rapport cyclique, car la tension d'anode est légèrement plus élevée. Les unités contenant la résistance shunt de 200 ohms nécessitent environ 20 % de puissance en plus. La HT est de 1500 volts à pleine charge

Conduire des watts style ancien	Conduire des watts nouveau style	Puissance de sortie en watts
20	27	250
35	42	440
50	60	615
65	75	715
75	90	750

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par **Mhz** Lun 27 Mai - 18:30

AL811H, puissance de crête la plus élevée, en bandes latérales avec modulation vocale normale à 700 watts PEP avec des tubes neufs sur la pire bande, dix mètres.

Canal suivant, le pic le plus fort est d'environ -34 dB par rapport directement au niveau de puissance médian du canal vocal.

Le LSB est d'environ -32 dB, ce qui n'est pas très différent de l'émetteur pieds nus.

Correctement réglé avec de bons tubes , l'AL811H ajoute une bande passante négligeable au signal SSB d'une radio typique, même sur la bande la plus défavorable.

Ces performances peuvent être améliorées avec un module TOF .

Quelques mythes sur l'AL-811 sur Internet

Il y a un peu d' histoire du tube 811A sur ce lien .

Voici quelques mythes courants mais faux :

Les tubes 811 sont essentiels pour le courant du réseau

En fait, le plus grand nombre de défaillances sur le terrain sont des dommages aux anodes dus à un chauffage excessif de l'anode et à une faible émission de filament due à une mauvaise qualité de fabrication des tubes. Les pannes liées au réseau sont quasiment inexistantes. La cause la plus courante de défaillance opérationnelle ou induite par le client des tubes est la dissipation excessive de l’anode au fil du temps. La chaleur est fonction du cycle de service et de la dissipation moyenne à court terme. La dissipation sur une période de 30 secondes ou plus (la dissipation n'est pas la même chose que la puissance de sortie) doit être maintenue en dessous de 60 watts. Pour de courtes périodes (service IVS), la dissipation peut être beaucoup plus élevée.

La durée de vie des tubes 811 sera prolongée par une tension d'anode inférieure

La tension de l'anode, dans des limites raisonnables, n'a rien à voir avec la durée de vie du tube ou la formation d'arc dans le tube. Pratiquement aucune défaillance de tube n'est liée à la tension anodique.

La durée de vie des tubes 811 est prolongée par plus de débit d'air

Les tubes 811 sont conçus pour être refroidis par convection naturelle. Les anodes, qui produisent la majeure partie de la chaleur, et les autres sources de chaleur se trouvent à l’intérieur d’une enveloppe de verre scellée sous vide. Il y a très peu de conduction thermique vers l’enveloppe. La grande majorité de la chaleur est évacuée par rayonnement infrarouge et rayonnée vers les environs du tube. La seule chose que fait l’air est de refroidir suffisamment le verre pour éviter d’endommager les joints ou l’enveloppe de verre elle-même. Le flux d’air externe n’améliore pas de manière mesurable le refroidissement de l’anode et la température de l’anode est le paramètre limitant. Voir son lien... mesures de température du flux d'air

Le 811H pousse les tubes bien au-delà des valeurs nominales
Tout à fait vrai, si l'on considère le fonctionnement en ICAS ou CCS et non en IVS (service vocal intermittent). Gardez toutefois à l’esprit que le 811H ne « pousse » pas les tubes « plus fort » que Collins ne l’a fait dans le 30L1, ou que Heath ne l’a fait dans le Warrior. C'est une tradition de longue date de faire fonctionner des tubes 811 avec une entrée de plaque d'environ 250 watts CC, soit environ 150-175 watts RF sur l'anode, par tube. C'est pourquoi le Collins 30L1 a été commercialisé comme un amplificateur « kilowatt », soit une porteuse de sortie de plus de 600 watts.

Le problème est de ne pas dépasser la dissipation de 65 watts pendant de courtes périodes, le problème est de la dépasser avec un cycle de service suffisant pour surchauffer l'anode. Le problème de loin le plus courant aujourd’hui, à l’exclusion des erreurs de l’opérateur, est la qualité et la conception des tubes . Veuillez lire comment le tube 811 s'est amélioré, puis s'est dégradé, avec les évolutions de conception.

Ci-dessous, schéma dessiné à la main du premier AL811H
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Nouveau schéma de comptage :
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La diode de protection du compteur D16 est la petite diode noire non étiquetée près de C23. Il protège les compteurs en cas d'arc. Si le D16 tombe en panne à cause d'un arc, les courantomètres à grille et à plaque effectueront le suivi. Le compteur de réseau ne lit plus le courant du réseau et le compteur de courant de plaque ne lit plus le courant de plaque. Ils liront chacun une combinaison de courants de plaque et de grille. Cette diode peut être remplacée par n'importe quelle diode de redressement de puissance en silicium de 1 à 5 ampères qui s'adapte physiquement.

Histoire de la conception

J'ai conçu les amplificateurs de la série AL811 à la fin des années 80 ou au début des années 90. Le concept original du marketing était un amplificateur à deux tubes bon marché, mais j'ai convaincu le marketing que la durée de vie de deux tubes serait bien trop courte. Je les ai transformés en un ampli à trois tubes minimum et un ampli à quatre tubes légèrement plus raffiné. Étonnamment, le 811H est devenu l’amplificateur le plus vendu au monde ! Cela est dû en grande partie au budget limité de la plupart des jambons et à la forte augmentation de puissance par dollar d'investissement.

J'ai également été impliqué dans plusieurs conceptions de Heathkit, y compris un Warrior II qui est tombé à la suite de la sortie de Heathkit du marché amateur. J'ai encore quelques prototypes originaux des amplificateurs Heathkit.

Amplis Similaires

Le Heathkit Warrior, l'ampli Gonset 811 et le Collins 30L1 sont tous des amplis utilisant quatre tubes 811A. Tous ces amplis, comme l'AL811H, poussent assez fort les lampes du 811. Ils sont tous évalués à une entrée de plaque CC en kilowatts sur CW, tout comme l'AL811H. Il s'agit d'une puissance de sortie porteuse d'environ 600 watts ou PEP CW.

Parmi les amplificateurs ci-dessus, le Collins 30L1 est en fait le modèle le moins stable. Heathkit, Gonset et Ameritron ont eu la sagesse d'ajouter une neutralisation, mais Collins ne l'a pas fait. Le résultat est que le Collins 30L1 a été soumis à une série de modifications de stabilité tout au long de la production, et même les unités de production finales ne sont pas inconditionnellement stables.

L'AL811 à trois tubes, comme le Collins 30L1, n'est pas neutralisé. Étant donné que l'AL811 utilise trois tubes et met directement les grilles à la terre, l'AL811 (avec seulement trois tubes et des grilles directement mises à la terre) a moins de capacité de rétroaction que le Collins et n'est pas aussi instable que le 30L1. L'AL811H, avec neutralisation et autres ajouts nécessaires, est une conception beaucoup plus stable et reproductible.

Évaluation des tubes

Presque TOUTES les défaillances de tubes sont liées à une dissipation excessive due à un réglage ou un fonctionnement inapproprié, ou à de simples défauts de fabrication des tubes. J'ai effectivement vu des tubes 811 flambant neufs avec des empreintes digitales à l'intérieur de l'enveloppe ! Le contrôle de la qualité des tubes n’a plus rien de ce qu’il était, mais au moins les tubes sont peu coûteux.

Le tube 811A a une dissipation nominale de 65 watts. Veuillez lire le lien pour comprendre la complexité des indices de dissipation pour différents modes. 65 watts correspond à la valeur nominale du tube ICAS (service commercial et amateur intermittent) 811A. Étant donné que les limites de dissipation de l'anode sont largement dépassées dans les opérations normales IVS (service vocal intermittent) et CW, comme elles l'ont été historiquement dans tous les amplificateurs amateurs, l'opérateur doit être très prudent avec le réglage et le rapport cyclique. Même si quelques personnes critiquent le fonctionnement de l'AL811, chaque amplificateur 811 à travers l'histoire a poussé le 811 dans une mesure similaire. Ameritron ne pousse pas plus le tube 811 que Collins ou Heathkit, qui autorisaient tous deux une entrée CC de 1 000 watts en CW. Je recommande un circuit TOF pour aider à surveiller le bon fonctionnement. Ce circuit donne un avertissement visuel en cas de courant de réseau excessif ou de réglage incorrect. Il élimine le besoin de vérifier le courant du réseau avec une porteuse stable et donne un avertissement continu en cas de réglage et de conditions de conduite qui provoquent des éclaboussures.

L'utilisation amateur n'est généralement pas un service commercial, et c'est pourquoi tout le monde, de Collins à Gonset en passant par Heath, et même les articles du manuel ARRL, ont poussé 811 tubes. Les raisons pour lesquelles les tubes peuvent être poussés sont le faible coût des tubes et, même lorsqu'ils sont poussés, les performances IMD (éclaboussures ou distorsion) restent bien dans des limites acceptables. Le tube 811A est l'équivalent en tube émetteur du "tube de balayage" couramment utilisé dans les années 60. Il est juste un peu plus robuste et nettement plus propre qu’un tube de balayage.

Lors des tests d'émission vocale, utilisant la puissance de crête prélevée sur de longues périodes de stockage de pointe balayée, l'IMD vocal de bande latérale de crête est d'environ -34 dB pour les produits de troisième ordre avec une sortie PEP de 200 watts par tube.

Si vous n'arrivez pas à maîtriser le réglage, ou si vous souhaitez "marteler" l'amplificateur 811 avec des modes de puissance moyenne longs ou utiliser beaucoup de traitement sur la voix, les tubes seront le point faible. Il est parfaitement acceptable de remplacer les tubes 811 par trois ou quatre tubes 572B dans l'AL811 ou l'AL811H respectivement pour augmenter le cycle de service et la fiabilité des tubes. Bien que vous ne deviez PAS augmenter la production, le cycle de service peut être considérablement augmenté sans nuire à la durée de vie du tube.

Échecs courants

Le plus gros problème avec les amplis AL811 concerne les tubes. La plupart des pannes de tubes, comme mentionné ci-dessus, sont causées par une mauvaise fabrication des tubes et par des opérateurs qui ne règlent pas assez vite ou assez bien, ou des opérateurs qui utilisent des modes de cycle de service élevé . Le tube 811 a besoin de courtes périodes de réglage avec un temps au moins égal, voire plus long, pour refroidir entre les périodes de support. N'oubliez pas que c'est la dissipation de la plaque, moyenne sur des périodes de 15 secondes ou plus, qui provoque des problèmes de défaillance du chauffage des tubes.

Le problème le plus fréquent avec les nouveaux tubes est l'échec de l'usine de tubes à pomper les tubes, ils sont donc gazeux.
Le mode de défaillance le plus fréquent des tubes correctement fabriqués est la dissipation excessive et les dommages causés par la chaleur à l'anode. Cela se manifeste généralement par une couleur argentée au centre de l’anode.
Lorsque les tubes s'arc, le chemin de l'arc va de l'anode à la grille. Si la résistance de la grille s'ouvre, la grille ne fournit plus de barrière mise à la terre qui protège le filament de la tension anodique. Cela peut permettre au filament de tirer à une haute tension de 1 000 volts ou plus.

Dans les années 90, Ameritron a ajouté les MOV des fils de filament à la terre près des dérivations d'étranglement de filament. Cela a permis de protéger l'excitatrice et les pièces à l'intérieur de l'AL811. Ces MOV, ainsi que R19-R22, RL1B et D16, échouent parfois. Ma suggestion est que le circuit de grille soit retravaillé pour éliminer le R19-22 et mettre directement à la terre les grilles avec les fils les plus courts possibles, et que des tubes à pince à gaz d'environ 150 volts ou légèrement moins soient ajoutés. Lien vers le module AL811.

Ce mod est également similaire aux mods AL572 sur cette page.

Si la grille et la plaque du compteur suivent et présentent une déviation similaire, D16 en est souvent la cause. D16 est la diode de protection de mesure et elle tombe en panne à cause des arcs de tube.

Si l'amplificateur affiche le courant d'anode sans être saisi mais que les compteurs sont normaux, RL1B est soudé.

Si l'amplificateur affiche le courant d'anode sans être saisi mais que le compteur de grille lit à l'envers, la cause la plus probable est un court-circuit du tube entre le filament et la grille.

Si l'amplificateur fonctionne normalement mais présente un courant de plaque limite ou changeant dans toutes les configurations de fonctionnement, il est possible et courant que S4 (commutateur HT/IP) ait des contacts sales.
Le S4 peut être nettoyé en débranchant les câbles et en posant SOIGNEUSEMENT l'ampli sur son panneau arrière (face vers le haut) sur un coussin épais.
Utilisez du WD40 soigneusement appliqué à travers un tube pulvérisateur. Inondez soigneusement et lentement le commutateur depuis le côté du panneau avant avec un peu de WD40 tout en cliquant plusieurs fois sur le commutateur. Cela mouillera la pâte de contact à l'intérieur du commutateur et essuyera les contacts.

Gain de puissance de l'amplificateur AL811H

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