Ustalenie punktu pracy lampy

[volcanoadam]

Jestem w trakcie studiowania książki "Valve Amplifiers" Morgana Jones'a. Książka ta nie jest napisana zbyt przystępnie. Nie jestem pewien czy dobrze zrozumiałem ustalanie punktu pracy lampy.

Typowy wzmacniacz triodowy ze wspólną katodą:

Wg autora rezystor katodowy (RL) wyznaczamy z prawa ohma używając dopuszczalnego prądu lampy.
W moim przykładzie użyłem lampy ECC82 i napięcie zasilania 320V, czyli
R=U/I RL=320V/10,5mA=30,47kohm
Użyłem 33k.

Wykreślamy linię obciążenia, moja wyszła tak (zielona linia):

Spadek napięcia na RLjest ok. 150V, czyli napięcie anodowe ok. 170V, więc to napięcie przyjmujemy za nasze napięcie anodowe.

I znowu z prawa ohma wyliczamy, że prąd anodowy (taki sam jak RL) wynosi:
I=U/R Ia=140/33k=4,54mA

Czyli zmieniając napięcie siatki można przesunąć punkt pracy (fioletowa linia na powyższym rysunku) w bardziej liniową część charakterystyki, czyli przy Vg=-4V prąd anodowy będzie w okolicach max. dopuszczalnej lampy, ok. 10,5mA, co widać również na charakterystyce siatkowej:



Powiedzcie mi więc czy dobrze zrozumiałem to zagadnienie?

A co się dzieje gdy zmieniamy wartość RL?

Czy moglibyście mi podać tytuły jakichś łatwo dostępnych, bardziej zrozumiałych książek?

[Jasiu]

Wg autora rezystor katodowy (RL) wyznaczamy z prawa ohma używając dopuszczalnego prądu lampy.

1) Prawa Oma.
2) To jest rezystor anodowy. Katodowy jest przyłączony do katody (na Twoim rysunku go nie ma).
3) Nie ma sensu przyjmować maksymalnego dopuszczalnego prądu lampy.

Wykreślamy linię obciążenia, moja wyszła tak (zielona linia):

Wykreślasz ją przez spoczynkowy punkt pracy lampy, czyli prąd i napięcie, który przyjąłeś (na przykład patrząc na charakterystyki). Raczej najpierw rysujesz prostą obciążenia i wybierasz punkt pracy, a później patrzysz jakiemu linia odpowiada oporowi.

Czy moglibyście mi podać tytuły jakichś łatwo dostępnych, bardziej zrozumiałych książek?

Na przykład Cykin - Wzmacniacze elektroniczne. Dużo czytania, wszystko wytłumaczone systematycznie po kolei. Bywa na Allegro.

W Internecie możesz spojrzeć na (sekcja "loadlines"):
http://greygum.net/sbench/sbench101/
Niby koncentruje się na lampach mocy, ale zasady są takie same.

Na Fonarze są artykuły z "Radioamatora"

Pozdrawiam,
Jasiu

[volcanoadam]

Dzięki Jasiu za pomoc

Wg autora rezystor katodowy (RL) wyznaczamy z prawa ohma używając dopuszczalnego prądu lampy.

2) To jest rezystor anodowy. Katodowy jest przyłączony do katody (na Twoim rysunku go nie ma).

Oczywiście że tak, walnąłem się podczas pisania postu

Wykreślasz ją przez spoczynkowy punkt pracy lampy, czyli prąd i napięcie, który przyjąłeś (na przykład patrząc na charakterystyki). Raczej najpierw rysujesz prostą obciążenia i wybierasz punkt pracy, a później patrzysz jakiemu linia odpowiada oporowi.

Czy mógłbyś to trochę przybliżyć?
Rozumiem, że wyliczając rezystor anodowy z prawa Oma uzyskujemy minimalny (dopuszczalny) jego opór, czyli taki przez który nie popłynie wyższy prąd dla danego napięcia zasilania. Więc zwiększając jego wartość limitujemy prąd lampy. Czy tak? Czy to jest właśnie podstawowe zadanie rezystora anodowego?

[Piotr]

Rozumiem, że wyliczając rezystor anodowy z prawa Oma uzyskujemy minimalny (dopuszczalny) jego opór, czyli taki przez który nie popłynie wyższy prąd dla danego napięcia zasilania. Więc zwiększając jego wartość limitujemy prąd lampy. Czy tak? Czy to jest właśnie podstawowe zadanie rezystora anodowego?

Nie. Właśnie tłumaczyłem to w wątku obok, ale niech tam.
Na Ra powstaje napięcie sygnału. Bez niego wzmacniacz by nie działał. Od jego wartości zależy wzmocnienie.
Lampa jest połączona szeregowo z rezystorem tworząc dzielnik. Napięcie na jego wyjściu może teoretycznie przyjmować wartości od 0 przy prądzie Imax=Ub/Ra do Ub przy prądzie 0. W rzeczywistości są to tylko punkty orientacyjne na charakterystyce, między którymi należy przeprowadzić prostą. Wtedy okaże się jaki zakres prądów i napięć jest dostępny. Wyznaczamy w przybliżeniu środek użytecznej części prostej obciążenia, czyli zakresu dla Ug1<0, który będzie statycznym punktem pracy.

Można też ugryźć z drugiej strony - najpierw założyć punkt pracy, później Ub i z tego uzyskać Ra, ale o tym w następnej dobranocce

[volcanoadam]

Chyba zaskoczyłem
Robiłem trochę eksperymentów praktycznych i do takich wniosków doszedłem:
Czyli wytyczamy linię obciążenia, na niej punkt pracy, i wykorzystując różnicę napięć i prądów na tej linii otrzymamy opór rezystora anodowego. Punkt pracy lampy można przesuwać wzdłuż linii obciążenia zmieniając polaryzację siatki. Czy właśnie o to chodzi

[Piotr]

Generalnie tak. Warto pamiętać, że prosta obciążenia przecina oś Ua w punkcie Ub, czyli napięcia zasilania stopnia. Często to napięcie jest zadane, lub ma małą możliwość zmiany, więc warto wychodzić od tej strony.

[volcanoadam]

Nie było to łatwe, bo każda fachowa literatura za którą się brałem, była zbyt "fachowa". Za dużo objaśnień tego i owego, a za mało praktycznego zastosowania.

Dzięki za pomoc!

Jeszcze jedno: czy wyższe napięcie zasilania jest bardziej pożądane ze względu na mniejsze nachylenie linii obciążenia? Czy będzie dawać bardziej stabilne warunki pracy?

[Piotr]

Jeszcze jedno: czy wyższe napięcie zasilania jest bardziej pożądane ze względu na mniejsze nachylenie linii obciążenia? Czy będzie dawać bardziej stabilne warunki pracy?

Przy wyższym Ub i takim samym punkcie pracy uzyskasz większą wartość Ra, czyli przede wszystkim większe wzmocnienie, w większości przypadków mniejsze zniekształcenia i większą dostępną amplitudę sygnału. Jedyną wadą zwiększania Ra jest zawężanie pasma od góry.

[volcanoadam]

Dzięki Piotr!