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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

Cominciamo con questo:

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

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:

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..

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

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

[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"

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

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

Ciao, Roberto


Allegato: punto di lavoro.pdf ( 119044bytes )

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

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 )

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

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

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

Siete dei santi con una pazienza infinita..grazie ancora

gabriele

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

ciao

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..

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

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

_________
Piergiorgio

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

Allora, torniamo al metodo 1(grafico) che stavamo seguendo.
Siamo arrivati ad ottenere i seguenti legami tra grandezze del circuito che stiamo analizzando:
Vgk=-Ip*R5
Ip = funzione non lineare (Vgk, Vpk), riportata nelle curve caratteristiche

Purtroppo entra anche la Vp, che è una terza incognita. Abbiamo bisogno quindi di trovare un altro legame tra le grandezze precedente e Vpk.
Applicando alla maglia VB, R6+R7, placca la stessa legge di Kirchoff che abbiamo usato per il circuito di catodo, si ha:
Vpk=Vp-Vk=VB-(R6+R7)*Ip
Applicando la legge di ohm, le due resistenze R6 e R7 in serie si sommano. Per semplificare la notazione chiamiamo da qui in avanti R6+R7=Rp
Quindi:

Vp=VB-Rp*Ip e quindi Vpk= VB-(Rp+R5)*Ip

Ma fortunatamente nei datasheet è riportato anche un grafico che lega Ip a Vpk e quindi abbiamo tutto quanto ci serve: tre equazioni e tre variabili. Il metodo matematico prevede a questo punto di cercare il legame matematico tra le grandezze ricorrendo alla fisica del dispositivo e risolvendo le equazioni conseguenti. E’ quello che fanno i simulatori come spice, nascondendo pero’ tutti i dettagli dei calcoli in un modello di componente (le famose librerie o model).
Prima dell’avvento del PC, il mezzo più utilizzato era l’analisi grafica che ancora oggi presenta il vantaggio di avere sott’occhio immediatamente molte informazioni e capire intuitivamente cosa succede spostando un valore. A sapere usare un’analisi grafica carta-e-matita si hanno molti vantaggi anche nella successiva eventuale simulazione spice.

Prendiamo il datasheet, in questo caso della Sylvania, perché ha i grafici più grossi e si riesce a lavorare meglio.
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/fran ... 6SN7GT.pdf

La maglia di placca è caratterizzata da questa famiglia di curve:



la maglia di catodo da quest’altra famiglia:

.

bisognerà lavorare su tutti e due i grafici, ricavando da un grafico una curva da sovrapporre nell'altro grafico, esattamente come quando si risolvono i sistemi di equazioni si fa la sostituzione di un'espressione con una variabile ottenuta da un'equazione del sistema in un'altra equazione.

Da notare che abbiamo assunto implicitamente Ik=Ip, assumendo Ig=0 e applicando la legge di Kirkoff ai nodi. La condizione Ik=Ip è molto accurata per i triodi, ma non per i pentodi, a causa della presenza della corrente della seconda griglia. Per questo l’esempio lo abbiamo fatto con un triodo.

NOTA con le parentesi si indica in genere una dipendenza funzionale, così ad esempio Ip(Vp, Vgk) indica che Ip dipende in qualche maniera non precisata dalla altre grandezze Vp e Vgk. Tutte le grandezze elettriche sono funzione della temperatura, tanto che in genere questa dipendenza si omette. Non si scrive ad esempio R(T) anche se la resistenza varia con la temperatura, ma si dà per scontato. In particolare nei circuiti a valvole le temperature di esercizio possono essere elevate e in qualche caso si deve considerare questa dipendenza.
NOTA2 la notazione Vpk=Vp-Vk nasconde in realtà un passaggio intermedio che è un’altra applicazione della legge di Kirchoff: tra la Vpo, Vko e Vpk, dove con o si è indicato il nodo di massa

_________
Piergiorgio

Allora partiamo dal secondo grafico, la Ip in funzione di Vg per diversi valori della tensione di placca Vp.
Il legame Ip(Vg) del triodo è dato dalle curve riportate, a questo va sovrapposto il legame Ip(Vg) forzato dalla resistenza di catodo da 1,2kohm. Fortunatamente questo legame è lineare, Vg=-Ip*R5 e quindi la rispettiva curva rappresentativa nel piano Vg-Ip sarà una retta.
Tracciamola marcando due punti (per due punti passa una e una sola retta) e scegliamoli comodi: a Ip=0 Vg varrà 0, a Vg=-12V la Vp varrà 10mA. Tracciamo quindi i due punti rossi nella figura sottostante e la retta che li congiunge.



Le curve del triodo intersecano la nostra retta che abbiamo appena disegnato in un punto per ciascun valore di tensione di placca. Marchiamo questi punti con i pallini verdi e misuriamo la corrente Ip in corrispondenza di ognuno di essi, creando la seguente tabella

Punto Ip[mA[
1 9
2 7
3 5.5
4 4
5 2.5

Da notare che come avviene abbastanza spesso la relazione ottenuta è abbastanza lineare e si sarebbe potuta ricavare solo da due punti approssimando approssimando la relazione con una retta.

A quadro punto abbiamo ricavato una retta Vp-Ip che possiamo riportare sulla curva delle caratteristiche di placca, retta individuata dal colore verde nel seguente disegno (teniamo conto che la tensione riportata nei grafici è la tensione sul triodo, cioè Vpk):



Abbiamo anche un’altra relazione da rappresentare su questo grafico, dovuta alla maglia di uscita: Vpk=VB-Ip*(Rp+R5), e sostituendo i valori abbiamo Vpk=320V-Ip*44.2Kohm, che possiamo rappresentare sempre ricorrendo a due punti comodi (mettendo prima Ip=0 e poi Vp=0). La retta risultante è quella rossa.

L’intersezione delle due rette dà il punto di lavoro cercato. Tina mi dà 4mA e 150V, con un buon accordo con quanto abbiamo trovato per via grafica.

NOTA non vale mai la pena fare i conti precisi, perché la variabilità da valvola a valvola è molto superiore agli arrotondamenti e alla imprecisione di lettura dei grafici.


_________
Piergiorgio

Piergiorgio sei un grande....
Ma che lavoro fai?

Ti sto seguendo alla perfezione.
A casa provero sui datasheet che mi sono stampato.
Fino ad oggi avevo sempre lavorato sulle curve di placca ma mai su quelle di griglia e mi sono sempre chiesto a cosa servissero.
Finalmente l'ho capito.

Servono anche a capire immediatamente dove è meglio far lavorare la valvola, nel caso di un progetto di uno stadio. Nella figura seguente è evidente che la zona rossa è più lineare e quindi distorcerà meno della zona operativa individuata in verde:



Da qui si vede perchè si dice in giro che è meglio tirare la 6SN7 a elevate correnti, per avere una linearità migliore. Per lo stesso motivo questa valvola ha bisogno di una certa tensione di placca, sotto la quale le curve piegano inesorabilmente.

_________
Piergiorgio

dalla stessa curva si puo' ricavare anche la transconduttanza Gm, che serve per calcolare il guadagno e altre grandezze di segnale:



Come si vede questa è funzione del punto di lavoro scelto. Molto opportunamente spesso i datasheet riportano diversi punti di lavoro con le relative Gm e Rp, scelti tra i tanti possibili, per semplificare la vita ai progettisti.

_________
Piergiorgio

Un esempio tratto da datasheet TungSol:



a meno che uno non sia particolarmente ferrato o creativo, meglio attenersi ai punti di lavoro tabellati dai costruttori.

ok.Mi stampo il tutto e me lo rileggo con calma.

ciao e grazie
gabriele

Aiuto , approfondendo mi sono incasinato.
Fino qui abbiamo sempre parlato di triodi con una resistenza in serie all'anodo ben chiara e definita.
Per cui e' "semplice" tracciare la retta di carico a riposo.
Il problema ce l'ho con una finale e relativo trasformatore d'uscita.
Cerco di farmi capire.
A riposo non o segnale sinusoidale per cui l'unica resistenza che vede la valvola e' la resistenza del filo del primario del TU.
Per cui la retta di carico risulta quasi essere parallela all'asse delle Y.
Per cui risulterebbe una corrente altissima.
Provo a fare un esempio.
- Valvola finale EL34
-resistenza del primario (perlo di resistenza e non impedenza perche siamo in condizioni di riposo) di ohm 400
- Tensione anodo-catodo 310 V
in queste condizioni la retta di carico statica intercetta l'asse delle x sui 310V ed e' quasi parallela all'asse delle y.

Questo vorrebbe dire che avrei una corrente incredibilmente alta che attraversa la valvola.

Se pero considero' la resistenza interna della valvola il discorso cambia.

Considero come esempio una Ri di 3000 ohm quindi avro'
310V/3400ohm = 0,09 A ciao 90mA

ma con una retta di carico statica cosi fatta (cioe' parallela all'asse delle y) come faccio graficamente a calcolarmi la Ri?

Insomma con il discorso di regme statico e dinamico e consideranto il TU mi sono incasinato.

Ho capito il discorso per i triodi amplificatori di tensione quindi con resistenza specificata e costante ma con il TU non ho capito come ragionare.

grazie e ciao

http://www.audiofaidate.org/materiale/5 ... caBase.pdf
http://www.audiofaidate.org/materiale/2 ... che_TU.pdf
Non hai una corrente altissima, ma solo quella che la valvola lascia passare a quella polarizzazione Vgk.


_________
Piergiorgio

Se uso la el34 a pentodo devo guardare il datasheet corrispondente.
Esistono anche i grafici/datasheet per configurazione a triodo e ultralinerare?
Il modo di regionare per questi ultimi e' uguale?