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6 1 ÈRE PARTIE P arallèlement, les mêmes attar- dés mentaux (voir plus haut), p

6 1 ÈRE PARTIE P arallèlement, les mêmes attar- dés mentaux (voir plus haut), pour rendre service, débarras- sèrent les fabricants et les mar- chands de composants des piles de car- tons pleins de tubes qui les encom- braient et qui ne serviraient plus à rien. Après plus d’un demi siècle de bons et loyaux services, le tube électronique connu sa traversée du désert, elle devait durer près de vingt ans. Quelques dino- saures qui s’appelaient Audio Research, Conrad Johnson, Michaelson/Austin, Jadis, et quelques autres s’accrochèrent au tube. Mais il faut bien l’avouer ils n’in- téressaient plus grand monde à l’excep- tion de certains initiés que l’on traitait avec mépris de «nostalgiques passéistes». Nous autres, les aficionados, nous conti- nuâmes telle une société secrète à œuvrer en catimini dans nos laboratoires plan- qués. Car le tube avait encore beaucoup de choses à dire, nous en étions convain- cus. Le prix du composant de base, le tube, ne valant plus tripette on pouvait donc expérimenter sans se ruiner et les résultats furent à la hauteur des espé- rances. Ça marchait rudement bien !... Revenons aux choses sérieuses voulez- vous ? A l’aube du vingt et unième siècle, on sait que ça marche. Il faut tout de même rendre à César ce qui est à César et reconnaître que dès les années 50, le matériel professionnel qui Il y a trente ans, dans les années 70, les marchands de Hi-Fi bradaient les derniers stocks d’amplificateurs à tubes qui traînaient sur leurs étagères. Les Mc Intosh, Leak et autres Quad étaient largués à des prix défiant toute concurrence à quelques attardés mentaux, dont je faisais partie, sous l’œil goguenard et attristé des vendeurs qui ne juraient plus que par le «All Solid State» en bon français le «Tout transistor». REMONTONS EN ARRIÈRE VOULEZ VOUS ? Et si on parlait : «TUBES» Led 174 COMMENT ÇA FONCTIONNE ? ne connaissait pas les contraintes finan- cières de l’électronique à tubes grand public, avait atteint un niveau de qualité à faire pâlir les trois quart de nos fabrica- tions actuelles. Les recherches nouvelles effectuées en particulier par Bill Johnson avec Audio Research consistèrent à appliquer à l’audio les méthodes utilisées couramment en oscillographie et en informatique dans les années 50. Aujourd’hui la «tubomania» a envahi le monde de l’audio pour le meilleur et aussi malheureusement pour le pire ! Nous autres, qui étions traités de «paléo-élec- troniciens» il y a quelques années, sommes souvent attérés de voir certaines «daubes» à tubes qui sont vendues à des prix effarants tout en fonctionnant très mal. La cause ? en dehors de l’opportu- nisme de certains constructeurs, une méconnaissance évidente du fonctionne- ment intime de cette petite merveille qu’est le tube. Pour ceux d’entre vous qui ont été nourris à l’électronique des semi- conducteurs, vous savez fort bien que si vous vous bornez à appliquer à un tran- sistor ou à un FET les tensions et les cou- rants relevés dans un «Data Book», vous aurez neuf chances sur dix de «pondre» un circuit médiocre... (quant il ne «crame- ra» pas !). Et bien c’est pareil pour un tube, sauf qu’il est beaucoup plus difficile à occire qu’un transistor. Bernard Duval et moi même recevons quotidiennement les appels d’amateurs et de professionnels nous demandant de leur recommander le ou les ouvrages trai- tant à fond et simplement le fonctionne- ment et la pratique de mise en œuvre des tubes électroniques. A notre grand regret et à l’exception d’ouvrages anciens diffi- ciles à dénicher, il en existe fort peu en langue française (aux USA les rééditions sont abondantes depuis une dizaine d’an- nées, pas chez nous). C’est ce qui nous a décidé à nous mettre au travail. Tout au long de cette série d’articles, nous allons nous efforcer d’entrer à fond dans l’intimi- té du tube électronique qui, pensons nous, est fort mal connu par vous tous, en restant accessible au plus grand nombre. Que les spécialistes et les mathémati- ciens ne nous en tiennent pas rigueur, nous avons voulu éviter les longs déve- loppements théoriques et mathématiques qui, bien qu’étant passionnant, n’apporte- raient que confusion dans l’esprit du lec- teur. Nous resterons cependant rigoureux et ceux d’entre vous qui désireraient des compléments d’informations pourront se reporter à la bibliographie que nous leur communiquerons avec plaisir. Assez parlé maintenant et entrons dans le vif du sujet en commençant par le début. L’EFFET EDISON Nous sommes en 1879 (comme le temps passe !) Edison après moultes péripéties vient de mettre au point la lampe à incan- descence. Il a tout découvert : la nécessité de faire le vide dans l’ampoule, surtout le filament en carbone pur et ça marche ! Sauf qu’au bout de quelques heures de fonctionne- ment, l’ampoule s’obscurcit. Un fin dépôt de carbone se dépose à l’intérieur de la lampe. Mais comment cela est-il possible, puisque l’intérieur de l’ampoule est vide d’air ! On le sait, Edison comme tous les génies était un extraordinaire intuitif. Toujours est-il que ce diable d’homme eut l’idée d’introduire dans l’ampoule en plus du filament une plaque métallique (c’est précisément la constitution de ce que l’on appelle aujourd’hui une diode à vide, figure 2). Le carbone se déposant tou- jours sur le verre, il eut l’idée d’utiliser une batterie et de connecter le pôle positif de cette dernière à la plaque et le pôle néga- tif au filament. Un galvanomètre connecté dans le circuit indiqua le passage d’un courant. En l’état des connaissances de l’époque, cela était strictement impos- sible, figure 3. En effet, l’espace entre le filament et la plaque métallique représen- tait physiquement un circuit ouvert, le courant ne pouvait donc pas passer. Edison consigna cependant ses observa- tions dans son carnet de notes et comme il ne perdait jamais le nord, il déposa un brevet car il avait constaté que le courant augmentait avec la température du fila- ment : plus la lampe éclairait, plus le cou- rant augmentait, on pouvait donc utiliser ce phénomène (qui n’avait aucune expli- cation logique à l’époque) pour mesurer la tension aux bornes d’un circuit (8 octobre 1883), figure 4. Il ne le savait pas, mais il avait découvert l’effet thermoïonique que l’on appelle toujours aujourd’hui «L’effet Edison». Mine de rien il avait inventé le premier voltmètre électronique. L’effet Edison est fondamental, c’est la base du fonctionnement de tous les tubes électroniques à vide, de la plus modeste 7 Figure 2 2a : lampe à filament de carbone, noircie 2b : diode d’Edison enveloppe en verre plaque métallique filament broche de sortie Expérience d’Edison. Lorsque le pôle + de la batterie est réuni à la plaque, le courant traverse le galvanomètre. Figure 3 batterie Led 174 ET SI ON PARLAIT : «TUBES» diode aux gigantesques tubes d’émission que l’on utilise encore aujourd’hui. Et pourtant, il faut attendre 1899 pour que le physicien anglais JJ Thomson donne une explication logique en s’ap- puyant sur les travaux du physicien fran- çais Perrin qui vient d’identifier un «grain» d’électricité négative. Thomson l’inclut dans sa représentation de l’atome et baptise cette petite parti- cule d’électricité négative «électron». Brièvement, cette théorie considère la matière comme étant composée de toutes petites particules individuelles chargées négativement et appelées «électrons». Elles gravitent autour d’un noyau central formé de particules positives appelées protons, telles des planètes autour du soleil, figure 5. On sait depuis que c’est beaucoup plus compliqué que cela, mais toute l’électronique à tubes repose sur cette théorie. Cette représentation phy- sique de l’atome est la clé d’une bonne compréhension des phénomènes mis en jeu : nous en resterons donc là. Une fois sa théorie de l’atome bien en main, si j’ose m’exprimer ainsi, Thomson expliqua l’«Effet Edison» de la façon sui- vante : en chauffant de la matière, on lui apporte de l’énergie, ce qui se traduit à l’échelle moléculaire par une agitation de plus en plus grande des molécules la constituant et à l’échelle atomique des chocs de plus en plus nombreux entre atomes. Certains électrons sont alors éjectés de leur orbite et certains d’entre eux peuvent s’échapper de la matière. En chauffant le filament de carbone de la lampe d’Edison, les électrons qui se sont libérés de la matière ont été attirés à tra- vers le vide par la plaque chargée positi- vement. C’est la base de toute l’électronique à tubes. En 1904 Fleming en Angleterre fabriqua et breveta ce que l’on peut appeler le pre- mier tube électronique. Armé de la théorie de Thomson et des notes d’Edison qui avait constaté que un inversant la polarité de la pile entre la plaque et le filament, c’est-à-dire en rendant la plaque négative par rapport au filament, le courant ne pas- sait plus, il mit au point le premier redres- seur à vide, c’est-à-dire la transformation d’un courant alternatif (en clair : chan- geant de sens périodiquement) en un cou- rant pulsé de même sens, figure 6. 8 Figure 4 : Extrait du carnet d’Edison daté du 8 octobre 1883 et décrivant ce que l’on peut considé- rer comme uploads/Litterature/cours-01 1 .pdf