Pomiarowa lampa "solid-state"

[TooL46_2]

Ladnie aproksymuje Fajnie, ze dziala.

Mialem podobna koncepcje sterowania tego MOSFETa z procka. Moze jakos mi sie uda naskrobac jak bym to widzial wieczorem mojego czasu.

[Tomasz Gumny]

Odchudziłem schemat do niezbędnego minimum i ponownie obmierzyłem. Nałożyłem wyniki pomiarów na oryginalną charakterystykę i takie wyniki mnie zadowalają, zwłaszcza że są powtarzalne, na czym mi najbardziej zależało.
Teraz pora na pentodę. Byłbym wdzięczny za jakieś sugestie, bo nawet nie wiem, z której strony do niej podejść.

[Tomasz Gumny]

Trochę się doedukowałem i jestem pod wrażeniem jak kilka drucików może skomplikować życie. Nie wiem, czy dobrze rozumiem parametry pentody i ich znaczenie dla działania lampy. Naszkicowałem coś takiego.
Zakładam, że pentoda to dwa źródła prądowe regulowane napięciem siatki G1:
-źródło G2 o nachyleniu Sg2[mA/V];
-źródło A o nachyleniu Sa.
Na to drugie źródło wpływa również napięcie UG2, ale ten wpływ jest to μg2g razy mniejszy niż G1.
Czy rezystancja w obwodzie anody to po prostu Ri z danych katalogowych?
Jaka jest wobec tego wartość R? w obwodzie G2?
W jaki sposób połączenie A i G2 (w triodę) może radykalnie zmniejszyć rezystancję wewnętrzną?

[Einherjer]

Rezystancje wewnętrzne źródeł prądowych powinny być równolegle do nich. Zasadniczo rezystancja wewnętrzna z karty katalogowej jest rezystancją małosygnałową dla konkretnego punktu pracy, mówiącą o tym jak mała zmiana napięcia wpływa na zmianę prądu. Chociaż w tym uproszczonym "modelu" można pewnie przyjąć, że będzie to statyczna rezystancja. Rezystancji wewnętrznej obwodu siatki drugiej zwykle się nie podaje, bo siatki drugiej nie używa się jako wyjścia (oprócz pewnie jakichś egzotycznych układów). Trzeba by sobie odczytać z charakterystyk.

W jaki sposób połączenie A i G2 (w triodę) może radykalnie zmniejszyć rezystancję wewnętrzną?

Wprowadzając ujemne sprzężenie zwrotne. Przecież napięcie na siatce drugiej wpływa na prąd anodowy, a jeśli mamy w obwodzie anody rezystor to też na napięcie na anodzie. Jak napięcie z anody podamy na g2 zamykamy sprzężenie zwrotne.

[Tomasz Gumny]

Rezystancje wewnętrzne źródeł prądowych powinny być równolegle do nich.

Zawsze miałem z tym problemy. O ile źródło napięciowe z szeregową rezystancją „wewnętrzną” jest dla mnie intuicyjnie zrozumiałe, to rezystancję równoległą „psującą” źródło prądowe przyjmuję na wiarę. Dzięki!

W jaki sposób połączenie A i G2 (w triodę) może radykalnie zmniejszyć rezystancję wewnętrzną?

Wprowadzając ujemne sprzężenie zwrotne. Przecież napięcie na siatce drugiej wpływa na prąd anodowy, a jeśli mamy w obwodzie anody rezystor to też na napięcie na anodzie. Jak napięcie z anody podamy na g2 zamykamy sprzężenie zwrotne.

Dziekuję za wytłumaczenie. Niestety to jeszcze bardziej komplikuje realizację emulatora pentody.

[Tomasz Gumny]

Szybko poszło...
Zacząłem sobie rysować źródło prądowe IA ze wzmacniaczem sumującym UA, UG1 (z offsetem), do tego wzmacniacz różnicowy UA-UG2.
Dla IG2 wychodzi podobnie, a to już 6 wzmacniaczy operacyjnych. Poddaję się.

[Tomasz Gumny]

Skoro nie dam rady zrobić analogowo, to trzeba spróbować:

To wygląda mi na zadanie dla mikroprocesora który mierzyłby zadane wartości (Uh, Us1, Ua, Us2) a następnie w oparciu o wczytane tabele lub model lampy sterował tranzystorem wykonawczym tak aby wymusić odpowiedni przepływ prądu...

Narysowałem taki, akceptowalnie prosty schemat. Przy sterowaniu atmelkiem nie będzie to ani szybkie, ani dokładne, ale to nie ma grać tylko udawać pentodę podłączoną do miernika.
Założyłem:
Ua, Ug2 = 0..300V;
Ia < 100mA
Ig2 < 20mA
Ug1 = 0..-10V
Jakieś poprawki, uzupełnienia lub zabezpieczenia?

[TooL46_2]

VCC mozna pobierac z 12V6 zarnika prosto z podstawki co by nie trzeba zewnetrznego zasilania.

Moim zdaniem dobrze byloby takze gdzie podac jaka dokladna wartosc Ia oraz Ig2 jest ustawiona przez ten kalibrator. Bo w sumie miernik moze zadac 298.87V wiec przyjmowac Ia oraz Ig2 dla 300V bedzie wprowadzac blad. Chyba, ze takie male odstepstwa sa akceptowalne. Moze nawet cos takiego. Tylko wtedy procesorek musialby miec troche wiecej pinow

[TooL46_2]

Sciagnalem charakterystyke EL84 dla Ug2 = 200V (Brimar) Teraz musze odgrzebac moj estymator parametrow dla modeli Korena i wtedy mozemy zbudowac tablice dla roznych lamp.

EL84_Brimar.png

[Tomasz Gumny]

Co powinno się dziać z prądem anodowym po przekroczeniu dopuszczalnej mocy w anodzie? Jeśli zmniejszy się prąd, to może się wzbudzać. Jeśli tylko ograniczymy, to moc wydzielana w tranzystorze też będzie za duża.

[Tomasz Gumny]

VCC mozna pobierac z 12V6 zarnika prosto z podstawki co by nie trzeba zewnetrznego zasilania.

Mam przetwornicę izolującą z 5V na 12Vz emulatora triody (akceptuje 4.5..13.2V).

Moim zdaniem dobrze byloby takze gdzie podac jaka dokladna wartosc Ia oraz Ig2 jest ustawiona przez ten kalibrator. Bo w sumie miernik moze zadac 298.87V wiec przyjmowac Ia oraz Ig2 dla 300V bedzie wprowadzac blad. Chyba, ze takie male odstepstwa sa akceptowalne.

To prosty układ, powiedziałbym nawet że „zgrubny”, dlatego takie rzeczy proponuję pominąć.

[TooL46_2]

Co powinno się dziać z prądem anodowym po przekroczeniu dopuszczalnej mocy w anodzie? Jeśli zmniejszy się prąd, to może się wzbudzać. Jeśli tylko ograniczymy, to moc wydzielana w tranzystorze też będzie za duża.

Maksymalnie miernik chyba moze dostarczyc 100W na HT (dzielone pomiedzy zasilacze anody i siatki), tak? Skoro mamy model parametryczny triody / pentody -- to oczywiscie mozemy przekroczyc moc admisyjna anody jakiejkolwiek lampy dopoki MOSFET to moze wytrzymac. Nawet ten IRF740 powinien to wytrzymac. Zwazywszy, ze mowimy o lampach ktorych moc admisyjna anod normalnie <25W wiec do 125W z IRF740 to daleko. Ale np. dla ECC83, z 2W -- nawet jesli przekoroczymy podwojnie -- to raczej sie zlego stac nie powinno. Nawet then IRF840 MOSFET ktory proponawalem w cytowanym nizej poscie przy 100C moze rozproszyc 50W.

Mam przetwornicę izolującą z 5V na 12Vz emulatora triody (akceptuje 4.5..13.2V).

Dokladnie tak o tym myslalem viewtopic.php?p=439973#p439973 Mala przetwornica scalona nawet ktora dostarczalaby potrzebne napiecia z zarnika.

To prosty układ, powiedziałbym nawet że „zgrubny”, dlatego takie rzeczy proponuję pominąć.

Jesli skalibrujemy to gizmo przed uzyciem (gdzie potwierdzimy, ze MOSFET rzeczywiscie wystawia zadane prady) to nie widze problemu Ale w takim wypadku trzeba bedzie czytac z charakterystyk albo z modelu dla pomierzonych Ua, Ug2 oraz Ug1 i wtedy porownywac z tym, co miernik podaje.

[Tomasz Gumny]

Zdaję sobie sprawę, że przy 100mA szorujemy po dnie SOA, ale te kilkadziesiąt watów trzeba rozproszyć, żeby nie ugotować tranzystora.

Nawet then IRF840 MOSFET ktory proponawalem w cytowanym nizej poscie przy 100C moze rozproszyc 50W.

Dopuszczalne napięcie "anodowe" to 300V, przy Iamax 100mA to 30W. Zatem przydałby się radiator <2K/W, żeby nie mieć na biurku sporego kawałka gorącego aluminium, który w dodatku może kopnąć.

[traxman]

Maksymalnie miernik chyba moze dostarczyc 100W na HT (dzielone pomiedzy zasilacze anody i siatki), tak?

Nie - zasilacz Ua/Ug2 może dostarczyć sumarycznie w okolicach 85W przed odcięciem ograniczenia i to jest projektowane tylko na czas pomiaru. Dłużej bym nie katował maksymalnymi prądami szczególnie, gdy napięcia wyjściowe będa niskie (maksymalne straty w tranzystorach regulacyjnych to zasilacz liniowy).
W skrajnych przypadkach to ~70W/15W strat na tranzystorach, ten radiator nie jest przystosowany nawet do odprowadzenia 25% takiej mocy.
W zasadzie można zastanowić sie nad programowym ograniczeniem strat na okreslonym progu (Pa. PG2), jeżeli ma to dłużej pracować jako zasilacz lub charakterograf sterowany z komputera

[atom1477]

Rezystancje wewnętrzne źródeł prądowych powinny być równolegle do nich.

Tylko dla idealnych źródeł prądowych, tzn. dla "generatorów" prądu.
Dla stabilizatorów prądu to nie zadziała, bo po prostu zrobi zwarcie. Zwarcie w tym sensie że zmniejszy napięcie anoda-katoda. A nie tak działa rezystancja wewnętrzna lampy.
Równoległe podłączenie rezystorów do stabilizatorów prądu może zadziałać tylko dla składowej zmiennej.
Tutaj więc trzeba to zasymulować inaczej, poprzez "popsucie" stabilizatorów prądu.