Come analizzare gli schemi.

[gserpentino]

Apro un'altro post per proporre una nuova sezione per i non addetti.
Per chi parte da zero in elettronica o quasi ma adora questo mondo e' veramente difficile capire nel dettaglio alcuni schemi.
O per lo meno i faccio una fatica enorme.
Ho postato in precedenza lo schema della megaherz, il Lillipre, e ringrazio tutti per l'enorme quantita' di risposte ricevute.
Purtroppo di tutta queste informazioni ne ho capito solo il 10%.
Saro' uno zuccone, mi mancheranno le basi, tutto vero pero' e' anche vero che qualche cosa ho capito.
Solo 6 mesi fa circa non avevo la piu' pallida idea di come funzionasse ne un triodo ne men che meno come potessa funzionare un amplificatore.
Qualche cosa ho studiato ma sono ancora molto ma molto lontano dal poter dire che sono messo abbastanza bene.
Detto questo volevo proporre una sezione per i non addetti che potesse spiegare dalle basi piu' infime come leggere uno schema (valvolare), come trovare il punto di lavoro partendo da uno schema su carta.
Come trovare le varie correnti e tensioni.
Insomma una sezione che potesse spiegare ai non addetti come ragionare e come porsi di fronte ad uno schema per capire qualche cosa.
Cose ne pensate?

grazie per la pazienza
gabriele

[plovati]

Cominciamo con questo:

[gserpentino]

Provo ...

- Vedo 1 doppio triodo la 6sntgtB (questa e' facile)
- Come alimentazione e' stato scelto un TA da 320 spero in continua anche se non si vede.(facile anche questa)
- R6 e R7 sembra un partitore ma hanno valore differente.Forse due resistenze anziche 1 sola per disaccopiare..
- Il condensatore C2 va a massa.Forse per togliere eventuali disturbi.(ripple) Da 10 microfarad ... in base a che cosa?
- Beh , C1 condensatore di ingresso....
- R1 porta la griglia di ingresso a massa per evitare oscillazioni e per fissare l'impedenza di ingresso della valvola..+ o -.
- Polarizzazione automatica tramite R5 e in parallelo condensatore per evitare la reazione locale..ma anche qui si potrebbe approfondire meglio.
- C4 condensatore di uscita....

Va bene , mi merito un 5+ per l'impegno profuso..

Pero' la cosa che mi lascia perplesso, vedendo un tale schema e' che non riesco a calcolare quale sia la tensione presente sull'anodo della valvola.
Non sapendo la corrente che circola come faccio?

Per esempio se suppongo una corrente da 2mA ottengo:

Vg1 = -2,4
Va = 234
Ia = 2mA

Se suppongo una corrente da 3mA ottento:

Vg1 = -3,6
Va - 191
Ia = 3mA

E cosi' via ...ma come faccio a sapere il punto giusto?

gabriele

[plovati]

Il primo passo è individuare il circuito equivalente ai fini della continua (=polarizzazione). Per fare ciò, si deve considerare che i condensatori lasciano passare corrente solo se sollecitati da una variazione (=segnale) della tensione a loro applicata. Quindi ai fini della continua sono dei circuiti aperti e il circuito si puo' vedere così:

[gserpentino]

Grande Plovati....vediamo dove arriviamo...
Bella mossa , qualche cosa di piu' intuisco ma ... ma ...
non capisco che cosa..

Ancora dubbi...!! che nervi che mi vengono...a non capire/sapere..

[plovati]

E qui abbiamo tre metodi per calcolare le tensioni e correnti nei vari punti di interesse del circuito.
1. metodo grafico, ammesso di avere le curve caratteristiche Vp-Ip e Vgk-Ip del triodo che interessa
2. metodo analitico, conoscendo solo mu e Ra del triodo si ipotizza che valga il legame analitico semplificato tra Ip e Vgk dato dalla formula di Child (http://www.john-a-harper.com/tubes201/) e risolvere le equazioni conseguenti
3. metodo per approssimazioni successive, tipicamente ingegneristico (gli ingegneri sono quelli che studiano la matematica per trovare il modo di non usarla)

Quale busta preferisci? La 1 la 2 o la 3?

NOTA: con I si indicano in genere le correnti, con V le tensioni. Le lettere piccole (pedici) significano il terminale al quale sono riferite: per le tensioni il positivo è convenzionalmente preso sul primo terminale indicato. Useremo come lettere distintive dei tre terminali del triodo la p (placca), la k (catodo) e la g (griglia). Quindi la tensione Vgk è la tensione tra griglia e catodo col positivo sulla griglia. Per i triodi Vgk deve essere negativa, cioè Vkg positiva.

_________
Piergiorgio

[gserpentino]

Potendo vedrei tutti e tre i metodi.
Partendo dal piu' semplice.
Molto importante e chiarificatrice la noticella che hai messo in basso.

Secondo me da questo post ci potrebbe uscire un documento molto interessante per neofiti veri e propri.

Ps : mi sono stampato il link che hai evidenziato.

Direi di riaggiornarci a domani ....

ciao e buona serata

[Vetro]

[quote]Potendo vedrei tutti e tre i metodi.
Partendo dal piu' semplice


Originariamente inviato da gserpentino - 15/12/2005 :  17:13:11


Ciao Plovati, partiamo aprendo la busta 1?
Le altre 2 cartelle hanno un sentore sinistro...

Buona Musica
Marco

"Jazz is not dead, it just smells funny"

[gserpentino]

OHHHH, pian pianino si aggingono altre persone..sono contento.
Plovati, possiamo fare qualche cosa per aiutarti in questa impresa di farci capire qualche cosa?

gabriele

[nullo]

Per farci un pò le ossa...così intanto PG prende fiato.

Ciao, Roberto


Allegato: punto di lavoro.pdf ( 119044bytes )

[gserpentino]

OK , scaricato , tra una query di oracle e l'altra me lo leggo...

[plovati]

E benvenuti a tutti.
Semplifichiamo il nostro schema rendendolo più leggibile e evidenziamo il circuito chiuso (in gergo "maglia") che comprende la resistenza fi ingresso, la griglia, il catodo e la resistenza di catodo:



dove abbiamo evidenziato con delle frecce le tensioni (la punta della freccia è in direzione del positivo della tensione).

Facciamo un passetto indietro, perchè ci serve conoscere il sig. Kirchoff:


Allegato: ElettrotecnicaBase1lowres.pdf ( 81378bytes )

[plovati]

Una volta fatta la conoscenza con la cosiddetta "legge di kirkhoff alle maglie" che non è altro che la traduzione elettrotecnica del principio di conservazione dell'energia, si puo' riconoscere che Vgk=-Vk+VR1.
Con Vk (un solo pedice) si intende il potenziale tra k e massa (si omette il pedice del terminale di massa, comune a tutti, con VR1 la caduta di tensione su R1, che per la legge di Ohm (V=R*I) vale VR1=R1*IR1.

Siccome s R1 che è connessa alla griglia (un filo sospeso nel vuoto) non puo' passare corrente (nella realtà una molto piccola e trascurabile in condizioni normali), IR1 = 0. ne segue VR1=0 e quindi Vgk=-Vk.

Sempre per la legge di Ohm, VR5=R5*Ip e quindi la nostra relazione tra le grandezze in gioco è:
Vgk=- R5*Ip
dove abbiamo trovato un legame tra Ip e Vgk dovuto alla connessione esterna.

D'altra parte Ip e Vgk sono due variabili e necessitiamo di almeno un'altra equazione. E qui cominciano i problemi perchè l'altro dispositivo che lega insieme Vgk e Ip è il triodo che ha un legame non lineare tra queste due quantità e che dipende anche dalla tensione di placca (un'altra incognita).

Come si fa? Si segue la procedura esposta nel documento fornito da nullo. E questa ce la spiega proprio gserpentino...


_________
Piergiorgio

[titano]

Provo ...

- Vedo 1 doppio triodo la 6sntgtB (questa e' facile)
- Come alimentazione e' stato scelto un TA da 320 spero in continua anche se non si vede.(facile anche questa)
- R6 e R7 sembra un partitore ma hanno valore differente.Forse due resistenze anziche 1 sola per disaccopiare..
- Il condensatore C2 va a massa.Forse per togliere eventuali disturbi.(ripple) Da 10 microfarad ... in base a che cosa?
- Beh , C1 condensatore di ingresso....
- R1 porta la griglia di ingresso a massa per evitare oscillazioni e per fissare l'impedenza di ingresso della valvola..+ o -.
- Polarizzazione automatica tramite R5 e in parallelo condensatore per evitare la reazione locale..ma anche qui si potrebbe approfondire meglio.
- C4 condensatore di uscita....

Va bene , mi merito un 5+ per l'impegno profuso..

Pero' la cosa che mi lascia perplesso, vedendo un tale schema e' che non riesco a calcolare quale sia la tensione presente sull'anodo della valvola.
Non sapendo la corrente che circola come faccio?

Per esempio se suppongo una corrente da 2mA ottengo:

Vg1 = -2,4
Va = 234
Ia = 2mA

Se suppongo una corrente da 3mA ottento:

Vg1 = -3,6
Va - 191
Ia = 3mA

E cosi' via ...ma come faccio a sapere il punto giusto?

gabriele



Originariamente inviato da gserpentino - 15/12/2005 : 13:51:16

Forse ho capito qual'è il problema...il passaggio che ti manca.
Allora, teniamo conto che hai già messi in pratica quello che dice PG, e che hai capito che in regime statico i condensatori sono visti come circuiti aperti. Bene...è solo una questione di equilibrio .

Con questo voglio dire che la situazione indicata, a meno di grossolani errori nello schema, è rappresentativa di un punto in cui le caratteristiche del circuito sono tali da raggiungere un equilibrio che "mette d'accordo" diversi parametri come negativo di griglia, tensione anodica, corrente anodica e caduta sulle resistenze di carico e di filtraggio compatibilmente con la tensione di alimentazione disponibile.

Facciamo un passo indietro. Quando progetti uno stadio di questo tipo per prima cosa scegli il punto di lavoro. Lo fai basandoti sulle curve I/V in funzione di -Vg. I tubi non sono dispositivi lineari come le resistenze e nessun calcolo sul loro punto di lavoro può esser fatto senza queste curve. Spero tu sappia di cosa parlo...altrimenti ci torneremo sopra.
Ora, per scegliere il punto di lavoro si fissano solitamente due parametri: corrente anodica e negativo di griglia. Con questi due dati, sui grafici troverai subito la tensione anodica. Se tu fissassi tensione anodica e corrente troveresti il negativo di griglia...in pratica hai tre parametri e due gradi di libertà.

Fissato il punto di lavoro (la facciamo breve per ora) e sapendo la tensione di alimentazione che hai a disposizione puoi fissare la resistenza di carico. Ovviamente semplifico la cosa perchè ci altre considerazioni da fare ma per ora basta che tu capisca come si fa. In pratica: se vuoi far funzionare il tubo con una tensione anodica di 100V, corrente di 10mA e la tua tensione di alimentazione è di 200V allora sai che sulla resistenza di carico dovranno cadere 100V...quindi ti servirà una resistenza da 10K.

Se invece quello che vuoi fare non è progettare ma trovare il punto di lavoro dallo schema, quello che devi fare è piuttosto diverso. Devi cercare di mettere tutti i dati al loro posto, in modo tale da trovare un equilibrio nel sistema. Per esempio valutando le condizioni che hai scelto sopra dovrebbe risultare evidente che non possono essere la soluzione del sistema (almeno non al prima, la seconda non l'ho controllata)
Perchè? Beh devi prima di tutto trovare il datasheet della valvola che stai analizzando. Usando le curve vedresti subito che con Vg a 2.4V e Ia a 2mA la tensione anodica sarebbe di circa 70/80V...che sommata alla caduta di tensione sulle resistenza anodiche di 86V (43K*2mA) ti darebbe circa 160V/170V e non 320V!

Quindi? Beh la corrente è bassa e con essa, visto che la resistenza catodica è fissa, anche il negativo di griglia.

Immaginiamo ora di pensare che ci scorrano 5mA...il negativo di griglia sarebbe di 6V e la tensione anodica di circa 180V (curve!), che sommata alla caduta di tensione sulla somma delle resistenze da circa 400V>320V...quindi anche questo è un punto sbagliato.

Questo sta a significare che il punto che cerchi sta a mezza via tra i due estremi presentati.

Spero che questo ti possa essere d'aiuto e di aver interpretato bene quali siano i tuoi dubbi.

Marco


PS: datasheet

http://frank.pocnet.net/sheets/093/6/6SN7GTB.pdf

[gserpentino]

Mi sono salvato gli ultimi post in locale...
Con calma me li leggo...

Siete dei santi con una pazienza infinita..grazie ancora

gabriele

[gserpentino]

Titano perfetto , hai centrato il problema...
e sto iniziando a capire...
Adesso mi dedico a PLOVATI ..mi ha dato dei compiti da fare..

ciao

[gserpentino]

Sempre facendo riferimento allo schema postato da plovati:
sul grafico delle curve caratteristiche segno il primo punto
(0,320) (0 Ampere 320 V)
Supponendo 5mA di corrente segno il secondo punto
33K+10K=43K (il carico anodico)
0,005*43K = 215 V di caduta di tensione
Per cui sull'anodo avro' 320 - 215 = 105V
Segno un'altro punto sul grafico (5 mA , 105V)
Traccio la retta di carico ...
Come al solito non mi torna una cosa
Cosiderando sul grafico una Vgk di 6V ottengo circa 160V di anodica e 3,7 mA .

infatti 0,0037*43000 = 159V
320V - 150V = 160 V di anodica come da grafico.

Per per avere una Vgk di 6V con 3,7 mA di corrente dovrei avere una resistenza da 6v/0,0037ma = 1621 ohm non una da 1200 come sullo schema..

[titano]

Se posso...secondo me parti dalla parte sbagliata dello schema. La retta di carico non ti serve a nulla in condizioni stazionarie. A pensare al regime dinamico ci ha pensato il progettista, quello che ti interessa è trovare un punto di equilibrio statico, in DC.

Fai così:
- ipotizza una correte Ia
- trova il negativo di grigia dato dalla cadura di tensione sulla resistenza catodica -(Rk/Ia)=Vg

Calcolati quei due dati ti puoi trovare subito la tensione anodica.
Con la Ia poi, trovi la caduta sulle resistenze di carico e la sommi alla tensione anodica.
Se la somma è maggiore al valore della tensione di alimentazione allora la corrente è troppo alta, se è minore troppo bassa.
Cosi facendo ad ogni iterazione saprai in che direzione muoverti...in 4/5 iterazioni dovresti arrivare a convergenza...

Marco

[plovati]

Come volevasi dimostrare, titano (che è ingegnere) sta seguendo il metodo 3 !

_________
Piergiorgio

[titano]

Beh a dire il vero mi appoggio spesso a tubecad quando devo trovare qualche punto di lavoro...certo è che se non avessi fatto conti "a mano" non saprei come muovermi usando un software.
Diciamo che ho passato le varie fasi e che trovo il metodo "approssimativo" propedeutico per le altre applicazioni

Marco