Calcolo effetto Miller Ecc83 ingresso Pre

[rob_66]

Salve a tutti, sono un nuovo iscritto ed ho gia' pronta una domanda

Sto effettuando delle misure su un circuito preamplificatore che utilizza una ECC83 al primo stadio, in configurazione standard con resistenza di catodo bypassata e resistenza anodica da 150K; a questo stadio segue un cathode follower sempre con ECC83 con uscita su resistenza da 470K. Il guadagno del primo stadio e' di circa 52.

Dal datasheet della ECC83 si rileva che la capacita' anodo-griglia vale 1.7 pF che moltiplicata per 52 (nel mio caso) dovrebbe dare una capacita' totale da considerare per l'effetto Miller di circa 88,4 pF; a questa aggiungiamo qualche altro pF e arrotondiamo a circa 100 pF totali.

Per verificare il valore calcolato ho effettuato alcune misure, inserendo in serie all'ingresso un trimmer in modo da poter variare la resistenza e correlare il calcolo di C a varie misurazioni.
Considerando che Ft = 1/2pigreco*C*R ho misurato che

Ft > 100 Khz con trimmer a 0 Ohm
Ft = 73070 Hz con trimmer = 10790 Ohm ( C == 201 pF)
Ft = 46070 Hz con trimmer = 20600 Ohm (C == 167 pF)
Ft = 29240 Hz con trimmer =35000 Ohm (C == 155 pF)

In pratica sembra che aumentando la resistenza serie, diminuisce chiaramente la frequenza di taglio, ma diminuisce anche il valore di capacita' equivalente calcolato e questo non mi torna poiche' il guadagno dello stadio (52) rimane lo stesso.. C dovrebbe restare costante !

Avete qualche idea che possa spiegare tale fenomeno ?

Grazie, Roberto

[trini]

Avete qualche idea che possa spiegare tale fenomeno ?

Dato per scontato che il data sheet è un ideale e quindi Cag è sicuramente superiore al dichiarato di almeno un fattore 2( meglio 3), la tensione inviata in griglia è rimasta costante e così la tensione in uscita (cioè il loro rapporto)? Suppongo di si ed allora qualcosa si è mangiato il guadagno, o ha introdotto perdite da una altra parte e ti fa credere che la capacità Miller varia a guadagno costante.
Proverei a rifare la misura senza il CF collegato. Forse sostiturei anche il trimmer con resistenze fisse.
Se ho ci ho capito qualcosa.

Ciao, Trini

[Luc1gnol0]

Lo schema completo aiuterebbe.

[mrttg]

Tu misuri anche la capacità parassita dovuta al cablaggio... guarda su RDH4 come viene definita la capacità del tubo.

La misura non sarebbe meglio farla con l' onda quadra misurando il tempo di salita?

[rob_66]

Ho inserito lo schema come allegato.

Il guadagno del pre vale
A = (u * R3)/(R3+ra+R5(u+1)) = 59,2

In realta' poi va considerato anche il cathode follower, che ha un guadagno pari circa a 0.99, per cui si ottiene 58.6, in linea con il valore di 52 misurato sul circuito.

In questo circuito variando la R1 non si modifica il valore di A, per cui la capacita' C di Miller deve rimanere costante..

Qualche idea ?

ps. La formula di A tiene conto di R5 NON bypassata.
L'ingresso per FDB in questo test del preamplificatore non e' connesso.

[Luc1gnol0]

Ho inserito lo schema come allegato.

Il guadagno del pre vale
A = (u * R3)/(R3+ra+R5(u+1)) = 59,2

In realta' poi va considerato anche il cathode follower, che ha un guadagno pari circa a 0.99, per cui si ottiene 58.6, in linea con il valore di 52 misurato sul circuito.

In questo circuito variando la R1 non si modifica il valore di A, per cui la capacita' C di Miller deve rimanere costante..

Qualche idea ?

Domanda preliminare: hai swappato la valvola e ripetuto le misure? Cioè, sei sicuro (e come) che la valvola sia correttamente funzionante?

Io non sono smart come Tiziano (mrttg), anzi, tutt'altro: sono somaro. Per cui devi perdonarmi se ho bisogno di chiederti: che cosa hai misurato, e come è fatto il setup (caratteristiche elettriche, compreso il cablaggio)? Il potenziometro che caratteristiche ha?

Anche perché l'impedenza d'ingresso di una valvola non è costante, la corrente di griglia esiste anche per le ECC83 (1µA a -1V è un valore spesso verificato, nonostante mamma Philips parli di 0.3µA a 0V), per cui in determinate condizioni già sopra poche decine di Hz puoi cominciare ad accorgertene, e specie se davanti ci piazzi un potenziometro a modulare il segnale in ingresso, rischi di doverti attendere cose davvero strane (o meglio, normalissime, solo che nelle semplificazioni necessarie ai calcoli non ci stanno).

[mrttg]

Ciao a tutti,
l' argomento è interessante e l' ora tarda... Morgan Jones ne parla a pag 83 (nella terza edizione).

http://books.google.it/books?id=Z1bSQ8Y ... 83&f=false

[rob_66]

Domanda preliminare: hai swappato la valvola e ripetuto le misure? Cioè, sei sicuro (e come) che la valvola sia correttamente funzionante?

Io non sono smart come Tiziano (mrttg), anzi, tutt'altro: sono somaro. Per cui devi perdonarmi se ho bisogno di chiederti: che cosa hai misurato, e come è fatto il setup (caratteristiche elettriche, compreso il cablaggio)? Il potenziometro che caratteristiche ha?

Anche perché l'impedenza d'ingresso di una valvola non è costante, la corrente di griglia esiste anche per le ECC83 (1µA a -1V è un valore spesso verificato, nonostante mamma Philips parli di 0.3µA a 0V), per cui in determinate condizioni già sopra poche decine di Hz puoi cominciare ad accorgertene, e specie se davanti ci piazzi un potenziometro a modulare il segnale in ingresso, rischi di doverti attendere cose davvero strane (o meglio, normalissime, solo che nelle semplificazioni necessarie ai calcoli non ci stanno).

Non ho provato a cambiare valvola per questa specifica misura, ma ho provato diverse ECC83 per altri tipi di misure ed a parte piccole differenze di guadagno non ho rilevato cambiamenti significativi di comportamento, pero' e' una prova che posso fare.

Per quanto riguarda il circuito e' montato su una basetta millefori ed il pre fa parte di un amplificatore single ended con EL34 che ho gia' realizzato come amplificatore finito ed ora sto riutilizzando il breadboard per effettuare delle misure piu' approfondite.

La misura e' stata effettuata con un oscillatore in ingresso che e' in grado di generare un segnale sinusoidale da 1 a 100 Khz e con un oscilloscopio a doppia traccia che mostra sia il segnale in ingresso che il segnale in uscita sulla resistenza da 470K; come detto, senza la Rserie la banda si estende da 7 Hz fino ad oltre 100 Khz..; se ci fossero problemi nel cablaggio o significative capacita' parassite non considerate, sarebbe gia' limitata questa banda..

Io credo che questo tipo di misura forse raramente sia stata fatta e spesso ci si sia limitati a inserire un grid stopper ed "accettare" la limitazione di banda prendendo per buono il valore di capacita' di miller rilevato..forse la "deriva" del valore di capacita' equivalente e' normale...bisogna pero' capire a cosa e' legato dla punto di vista matematico..in modo da poter considerare una equazione il piu' possibile veritiera..

Per quanto riguarda il suggerimento della misura del fronte di salita su onda quadra, dovrebbe condurre allo stesso risultato circa il valore della capacita' equivalente, pero' anche questa e' una misura alternativa che si puo' fare..

[walge]

Normalmente la misura della capacità di ingresso avviene inserendo in serie al segnale un condensatore variabile ( tramite switch) collegato all'ingresso e inviando un segnale di almeno 20kHz ( o 30 K).
Facendo attenzione a non usare cavi lunghi , prima si regola il segnale in ingresso ( senza inserire niente in serie ) affinche in uscita, per esempio, si ottiene 2 v.
Poi si inserisce il condensatore in serie all'ingresso, variando il valore, sino a raggiungere il 50% della tensione, quindi 1 volt; in questo caso la capacità di ingresso è pari alla capacità inserita in serie.
In questo caso se si usa un primo condensatore da 100 pf e si aggiungono 22 pf alla volta ( sono sufficenti quelli in ceramica ma si possono usare componenti con tolleranze più strette)) si riesce a raggiungere il valore desiderato senza troppa fatica e a basso costo.

Saluti

WG

[plovati]

Scusa ma hai considerato che il guadagno Vout/Vin non resta costante per la presenza della RC di ingresso?

[Luc1gnol0]

Io credo che questo tipo di misura forse raramente sia stata fatta e spesso ci si sia limitati a inserire un grid stopper ed "accettare" la limitazione di banda prendendo per buono il valore di capacita' di miller rilevato..forse la "deriva" del valore di capacita' equivalente e' normale...bisogna pero' capire a cosa e' legato dla punto di vista matematico..in modo da poter considerare una equazione il piu' possibile veritiera..

Chiedo scusa se mi accorgo solo ora alle tue precisazioni, ma avevo perso la tua risposta (che è diventata evidente ora, col post di walge).

Al momento la mia supposizione è che almeno parte del "problema" (chiamiamolo così) possa riguardare invece il potenziometro (di valore sempre incognito a questo punto) e/o la rete di ingresso del pre (che non vedo/capisco) e l'impedenza d'uscita del generatore, che ci possa essere cioè un qualche problema di interfaccia tra generatore e pre.

Mi viene in mente questo perché il potenziometro (il trimmer che usi per studiare il comportamento del pre al variare della resistenza serie in ingresso) dovrebbe agire sì sull'impedenza d'ingresso del pre, ma pure sull'impedenza d'uscita dello stadio chiamato a pilotarlo (il generatore in questo caso).

Se la mia attuale supposizione non fosse del tutto peregrina, dovresti avere due situazioni limite: quando il cursore è ad un estremo, si introdurrebbe una resistenza serie nulla in serie all'impedenza d'uscita dello stadio che lo alimenta (il generatore), e questa (chiamiamola Routg) viene shuntata del valore resistivo del trimmer (Rtrim). Col cursore all'altro estremo, l'impedenza d'uscita del generatore Routg sarebbe shuntata del valore di tutto ciò che si trova a valle del tuo trimmer (e quindi sarebbe molto bassa, tendenzialmente nulla). Al variare del cursore tra i due estremi, varia l'impedenza d'uscita del generatore, che cresce ed è massima quando la porzione della corsa tra cursore e massa è pari a (Routg+Rtrim)/2Rtrim.
In questo caso la resistenza vista a valle del potenziometro dovrebbe essere Rout = (Routg + Rtrim)/4 ed a seconda dei due valori l'interfacciamento generatore-pre potrebbe essere decente o meno, potendo in ipotesi anche sovraccaricare il generatore che pilota il trimmer, limitandone la banda passante.

Quanto all'ininfluenza delle capacità parassite di cui mi dici, non capendo io (per somaraggine) la rete di ingresso del tuo pre, non ho supposizioni, neanche labili come la precedente: noto solo che poche decine di pF possono anche essere sufficienti a dimezzare (se non peggio) ad alta frequenza (20-30kHz) l'impedenza di ingresso dello stadio (rete di ingresso e impedenza d'ingresso del tubo data dal parallelo tra capacità d'ingresso del tubo e la "resistenza" dovuta allo scorrere della corrente di griglia), potendo quindi peggiorare l'interfaccia generatore-potenziometro-pre.