Triodi in parallelo

[marcotiri]

Salve a tutti

Avrei un problema, spero che qualcuno possa aiutarmi.
Ho trovato diversi schemi con triodi in parallelo nel preamplificatore; ho provato a capire ma..
(Anche le resistenze di catodo vanno in parallelo?)
credo che la struttura serva a guadagnare il doppio mantenendo la stessa Ra. E' giusto?
come si progetta una configurazione di questo tipo?

Grazie in anticipo
Marco

[Giaime]

Ciao Marco,

allora, mettere due triodi in parallelo significa collegarne insieme sia anodo, sia catodo, sia griglia: non so se nello schema a cui ti riferisci ciò è fatto, potresti postarlo?

In realtà non guadagna il doppio. I tre parametri dinamici del triodo (µ, gm e rp) variano in questo modo parallelando due triodi identici:

- µ rimane uguale;
- gm raddoppia: poichè ci sono in parallelo due dispositivi che ad una variazione di tensione di griglia, rispondono con una variazione di corrente anodica. Le due "variazioni", essendo in parallelo, si sommano, ecco che gm raddoppia;
- rp ovviamente dimezza, essendo rp = µ/gm.




Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[marcotiri]

Ma allora come mai si utilizza questa configurazione?

Ti spiego meglio il problema:

Ho una ecc82. sul datasheet danno diversi punti di lavoro che corrispondono tutti ad un guadagno (per sezione) di 13.5 con una Ra di 47 KOhm.
credevo che con quella configurazione avrei potuto ottenere un guadagno di circa 27.

domanda di base: ti torna che il guadagno è gmRa ?

Come vedi ho le idee un po' confuse.

Potresti provare a chiarirmi?

Grazie
Marco

[Giaime]

Ciao Marco!

Il guadagno di un triodo, che usa una resistenza come carico, non è gm*Ra.

Un triodo non te lo devi immaginare come un transistor, ossia come un generatore quasi ideale di corrente, ma come un generatore normale di tensione pilotato in tensione. La "tensione" del generatore è il segnale d'ingresso moltiplicato per µ, la resistenza interna del generatore è rp. A questo punto, il calcolo del guadagno è semplicissimo e sfrutta la formula del partitore di tensione resistivo:

se la tensione d'ingresso è Vg, la tensione del generatore è µVg.

Ora questo segnale tu lo prelevi ai capi di Ra, resistenza di carico, che sta tra anodo e alimentazione. Però tra l'anodo e questo nostro "generatore ideale" a tensione µVg, c'è di mezzo rp: per cui

Vout = µVg * Ra / (rp + Ra)

Dividendo ambo i membri per Vg, otteniamo il guadagno:

A = (µ * Ra)/(rp + Ra)

Questo nel caso di resistenza di catodo assente o bypassata. Quando rk c'è, e non è bypassata da un condensatore sufficientemente grande, il guadagno diventa:

A' = (µ * Ra)/(rp + Ra + (µ+1)Rk)

Ti segnalo un articolo che sicuramente ti aiuterà a chiarire le idee:
http://www.tubecad.com/articles_2003/Gr ... index.html

Anche il capitolo 2 del Radiotron Designer's Handbook, che trovi nella nostra sezione "Biblioteca", può esserti d'aiuto.

Parallelando i triodi, per mantenere lo stesso punto di lavoro dovrai dimezzare sia Rk che Ra, in tal modo il µ del tuo dispositivo attivo (composto da due triodi) rimane pressochè invariato.
Parallelare i triodi, generalmente, è una scelta che poco o niente ha a che fare con la ricerca di un più alto guadagno in tensione...


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[marcotiri]

Ti iringrazio, sei stato molto chiaro.

avrei però un'ulteriore domanda in merito: il #956; della valvola varia per caso con il punto di lavoro?

(nel datasheet sotto typical characteristics forniscono un intervallo di valori 19.5 - 17 per la ECC82)

Grazie ancora

Marco

[Giaime]

Ciao Marco,

il µ del triodo varia molto poco a seconda del punto di lavoro: diciamo di un 10-15% solitamente. Ciò che varia con molta più dispersione è la transconduttanza gm e la resistenza anodica dinamica rp: questi parametri possono variare molto a seconda del punto di lavoro.


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[marcotiri]

...Intendevo il u....ho usato la mappa caratteri....

[marcotiri]

Quindi per progettare si può fare così (in estrema sintesi) :

1) scelgo il punto di lavoro per avere la dinamica necessaria

2)calcolo il guadagno.

il guadagno dipende dai parametri dinamici, questi variano in base al punto di lavoro; per il calcolo mi serve u nel punto di lavoro scelto.
Come lo trovo (c'è un modo)?
Forse anche se non è noto con precesione non è un problema in quanto, variando poco, il guadagno dello stadio, varia poco col punto di lavoro.

Ho detto giusto?

Grazie
Marco

[Giaime]

Ciao Marco!

µ = dVa / dVg

Ossia nell'intorno del tuo punto di lavoro, scegli due tensioni anodiche a parità di corrente, e le tensioni di griglia corrispondenti. Il rapporto DVa / DVg ti darà µ nell'intorno del punto di lavoro prescelto.

(ovviamente più gli intervalli sono piccoli, più µ è preciso, poichè il limite del rapporto incrementale etc etc...)

PS non riesco a far funzionare l'immissione di lettere greche. Ho usato la D al posto della delta maiuscola perchè mi ero francamente scocciato. Mu funziona però: è Alt + 0181, es. µ.


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[Piercarlo]

Ma allora come mai si utilizza questa configurazione?

Se posso malignare... la si usa per far funzionare un triodo che altrimenti rimarrebbe a girarsi i pollici! .

Più seriamente: si utilizza semplicemente per avere, a parità di guadagno, più riserva di corrente e un'impedenza di uscita più bassa. Come dice Giaime, contirariamente ai transistori (e anche ai pentodi), con i triodi l'impedenza su cui gm sviluppa il mu effettivo del circuito è composta dal parallelo di ra + resistenza di carico. In realtà è sempre così ma con i triodi è "un po' di più" così perché ra è solitamente piuttosto bassa e, collegata in parallelo al carico, contribuisce in maniera consistente ad abbasssare l'impedenza di carico totale effettiva vista da gm. D'altra parte l'avere una bassa impedenza di uscita è uno dei pochi punti a favore dei triodi.. Ma come tutte le cose, non è gratis: un vantaggio da una parte lo paghi con uno svantaggio da un'altra... in questo caso con la difficoltà di ottenere guadagni importanti con un singolo triodo.

Le soluzioni per massimizzare il guadagno del triodo sono due: o lo carichi con un generatore di corrente sull'anodo (ma il guadagno rimane comunque influenzato dall'impedenza di ingresso dello stadio successivo) oppure fai un bel SRPP... che ti toglie dai piedi anche buona parte di questa seconda influenza. Più qualche altro vantaggiuzzo in termini di linearità di tutto l'acrocco.

Ciao
Piercarlo

[gluca]

oppure fai un bel SRPP... che ti toglie dai piedi anche buona parte di questa seconda influenza

---------> DISCLAIMER: ooops credo di aver detto una fesseria ... scusate <---------

[Giaime]

Avendo una bassa impedenza d'uscita, l'SRPP è più insensibile al carico dello stadio successivo... mi sembra fuori discussione no?


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[gluca]

Giaime ... ma tutto quello che ha scritto Broskie su SRPP e carico a valle lo dimentichiamo??

Ciao

---------> DISCLAIMER: ooops credo di aver detto una fesseria ... scusate <---------

[plovati]

avrei però un'ulteriore domanda in merito: il u della valvola varia per caso con il punto di lavoro?

(nel datasheet sotto typical characteristics forniscono un intervallo di valori 19.5 - 17 per la ECC82)

Originariamente inviato da marcotiri - 26/11/2006 :  04:10:49

Ricorda che non solo il u (mu) della valvola varia con il punto di lavoro, sebbene in maniera minore ceh gli altri parametri, ma anche con la valvola stessa.
Nel caso dei doppi triodi come la ECC82, il mu sarà diverso anche tra una sezione e l'altra.
Rispetto ai transistor pero' la variabilità è molto più contenuta (10-30% contro il 200% e oltre del beta dei transistor). Nel caso delle selezioni militari della ECC82, ho verificato che i classici pacchetti da 5 valvole presentano valori di gm difformi per non più del 10%.
In questo la ECC82 è migliore delle valvole a più alta transconduttaza come la 12BH7 e la 5687.
Quindi non ti preoccupare troppo di avere un guadagno 15 16 o 18, progetta in modo che il circuito vada bene per un guadagno attorno a 15 + o - 10 o 20%.



_________
Piergiorgio

[Giaime]

Giaime ... ma tutto quello che ha scritto Broskie su SRPP e carico a valle lo dimentichiamo??

Originally posted by gluca - 26/11/2006 : 16:54:47

Una questione è il ricercare il miglior carico possibile per l'SRPP: allora si che scegliere la resistenza di griglia (ad esempio) dello stadio successivo è importante. In questa sede ho voluto solo sottolineare come il guadagno in tensione dell'SRPP sia grosso modo indipendente dal carico. E' ovvio poi che se discutiamo di altri parametri oltre al becero guadagno in tensione, la cosa è un po' diversa


Saluti termoionici
Giaime Ugliano

http://giaime.altervista.org

[MBaudino]

Nei triodi in parallelo, vedo mettere spesso l' acenno di una accurata selezione dei tubi.
Non riesco a capirne il motivo; per quel che sono riuscito a ragionar sull' argomento, se due tubi sono vagamente simili, ma non uguali ed ipotizzando un circuito a bias fisso:

- la Vgk sarà uguale per i due tubi
- varierà leggermente la transconduttanza, ed ognuno lavorerà per quota parte
-se siamo relativamente distanti dalla Pmax ognuno, sempre per quota parte, fornirà corrente al carico senza avere problemi
- dal punto di vista elettrico, con LTSpice non avevo visto alcuna differenza significativa simulando un parallelo di due tubi perfettamente identici o di due tubi leggermente diversi

Naturalmente il driver vedrà una capacità doppia al carico, ed è certo che uno dei due tubi arriverà prima dell' altro in zona di griglia positiva: diciamo che usiamo un driver 'sufficiente' e non una Ecc83.

Ed allora perchè viene generalmente sconsigliato il parallelo di due tubi, anche e soprattutto sulla base delle solite ''prove di ascolto''?
Quale è la non linearità che interviene nel parallelo?
Mauro

[Piercarlo]

Nei triodi in parallelo, vedo mettere spesso l' acenno di una accurata selezione dei tubi.
Non riesco a capirne il motivo; per quel che sono riuscito a ragionar sull' argomento, se due tubi sono vagamente simili, ma non uguali ed ipotizzando un circuito a bias fisso:

- la Vgk sarà uguale per i due tubi
- varierà leggermente la transconduttanza, ed ognuno lavorerà per quota parte
-se siamo relativamente distanti dalla Pmax ognuno, sempre per quota parte, fornirà corrente al carico senza avere problemi
- dal punto di vista elettrico, con LTSpice non avevo visto alcuna differenza significativa simulando un parallelo di due tubi perfettamente identici o di due tubi leggermente diversi

Se ti puoi aiutare a concludere le tue riflessioni: i tubi RF di segnale che si usavano negli stadi controllati da AGC avevano le griglie di controllo a *passo variabile* per simulare il comportamento di più tubi simili (ma più piccoli) in parallelo. Quello che variava fortemente erano soprattutto il "mu" locale di ciascuna sezione di tubo e la tensione di interdizione della sezione stessa rispetto al resto del tubo. In pratica era come se, a diverse tensioni di griglia (fino all'interdizione definitiva) avevi un tubo più o meno dedicato a fornire una determinata transcoduttanza, composto da tanti tubi parziali, ciascuno dimensionato per interdirsi a tensioni di griglia sempre più alte: nella parte a passo stretto con alto mu il tubo si interdiceva a tensioni negative basse, mentre in quella a passo largo, a basso mu, il tubo si interdiceva a tensione negative più alte.

Questo è tutto quel mi ricordo. Verficate perché non è detto che mi ricordi tutto bene...

Ciao
Piercarlo