Obliczanie użytecznego punktu pracy

[jethrotull]

Pytanie 2 - nie jestem pewien, tak sobie myślę: czy daną lampę można obciążyć dowolną (ograniczoną tylko wartościami maksymalnymi Ua i Ia, tak?) opornością obciążenia? Czyli katalogowych dla omawianej lampy 2.5kΩ nie trzeba się kurczowo trzymać, jeżeli dysponujemy tylko transformatorem np. od EL84 o impedancji 5kΩ, możemy go użyć?
Pytanie 3 - jeśli to co powyżej jest prawdą (można sobie dowolnie regulować oporność obciążenia) to właściwie po co podaje się w katalogu tą optymalną Ra?

Wyobraź sobie, że obciążasz lampę impedancją 0 omów. Lampie to wszystko jedno, możesz tak zrobić. Teraz zastanów się jaka moc odłoży się na tym obciążeniu. Podpowiedź: P = I * U.

[OTLamp]

Może zacznę od tego (pytanie 1): czy prostą obciążenia rysuje się w taki sposób, że obieramy sobie jakąś Ra, np. 2kΩ i wtedy możemy narysować jakąś "łatwą", nazwijmy ją pomocniczą, reprezentującą ją linię (Ua/Ia) np. przecinającą punkty 2 na osi Ua i 1 na osi Ia i dalej już wszystkie równoległe (jak na rysunku) reprezentują tą samą Ra?

Tak.

Pytanie 2 - nie jestem pewien, tak sobie myślę: czy daną lampę można obciążyć dowolną (ograniczoną tylko wartościami maksymalnymi Ua i Ia, tak?) opornością obciążenia? Czyli katalogowych dla omawianej lampy 2.5kΩ nie trzeba się kurczowo trzymać, jeżeli dysponujemy tylko transformatorem np. od EL84 o impedancji 5kΩ, możemy go użyć?

Tak, ale wynikną z tego konsekwencje: zmiana mocy, sprawności, zniekształceń, mocy strat na anodzie (klasa B).

Pytanie 3 - jeśli to co powyżej jest prawdą (można sobie dowolnie regulować oporność obciążenia) to właściwie po co podaje się w katalogu tą optymalną Ra?

Optymalne Ra zapewnia możliwie największą moc przy dostatecznie niskich zniekształceniach nieliniowych. Pojęcie optymalnej oporności obciążenia ma szczególne znaczenie w lampach ekranowanych (tetrodach i pentodach). O ile w przypadku triod, im większe Ra, tym zazwyczaj mniejsze zniekształcenia (ale również moc), o tyle w przypadku lamp ekranowanych, zarówno zmniejszenie oporności, jak i jej zwiększenie, skutkuje wzrostem zniekształceń. Przy zmniejszeniu zazwyczaj rośnie poziom parzystych harmonicznych (niektórzy to lubią), przy zwiększeniu, rośnie poziom nieparzystych. Oczywiście trochę też zależy od punktu pracy, kształtu charakterystyk itp., np. trioda pracująca z prądem siatki może wnosić większe zniekształcenia nieliniowe jeżeli zwiększymy Ra, gdyż charakterystyki anodowe w obszarze dodatnich napięć, stają się podobne do charakterystyk pentody (tym bardziej, im bardziej pracujemy w obszarze dodatnich napięć siatki) .

[KaKa]

Załóżmy że omawiamy 6P14P
Czyli punkt Ra wyznaczamy z układu równań Ra=Ua/Ia oraz Pa<Ia*Ua przy czym założeniem jest że Ia<Iamax oraz Ua<Uamax oraz Pa<14 W. Czy dobrze rozumuję?

[Piotr]

Nie do końca.
Ra nie jest równe Ua/Ia. Wartość może być zbliżona, ale i tak trzeba spojrzeć na charakterystyki dla pewności.

Można przyjąć, że Ra wynosi (Ua-Uamin)/(Ia-Iamin), czyli jest równa stosunkowi dostępnych amplitud napięcia i prądu.

Dla triody optymalne Ra wypada najczęściej dużo mniejsze od Ua/Ia, natomiast dla pentody może to być wartość bardziej zbliżona.

[KaKa]

Ale generalnie dla pentod mogę liczyć w sposób jaki to podałem?
I w jaki sposób mam spojrzeć na charakterystykę żeby wyznaczyć ten punkt dokładnie? Z dokładnością powiedzmy do 100 Ohmów.

[quote=Piotr]Można przyjąć, że Ra wynosi (Ua-Uamin)/(Ia-Iamin), czyli jest równa stosunkowi dostępnych amplitud napięcia i prądu. [/quote]
Może ja jestem głupi albo ślepy ale charakterystyka 6P14P nie ma podanego Uamin oraz Iamin. Czyli zakładamy na poziomie 0 i wracam do punktu wyjścia. Poprawcie mnie jeśli wypisuje bzdury, ja dopiero się uczę , praktyka idzie mi trochę lepiej .

[Piotr]

Ależ te punkty na charakterystyce są, tylko trzeba je zobaczyć

Uamin dla klasycznego układu bez prądu siatki odczytuje się z charakteystyki dla Ug1=0 przy Iamax. Z kolei Iamax=2Ia-Iamin. Iamin natomiast jest ograniczony zniekształceniami dla niskich prądów, co objawia nagłym się zagęszczeniem linii charakterystyk poniżej pewnej wartości prądu anody.
Można na początek przyjąć, że Iamin=0. To uprości sprawę do postaci Iamax=2Ia. Wtedy Uamin można odczytać z charakterystyki Ug1=0 przy prądzie 2Ia.

[KaKa]

Czyli Iamax=96mA (bo katalogowe 48*2=96, tak?). Odczytując z wykresu otrzymuje, że Uamin=95V.
Czyli dalejRa= (300-95)/0.048 [Ohmy]=[V]/[A] Ra=4720Ohm
Właśnie zdałem sobie sprawę z tego że trafo które nawinąłem do 6P14P jest złe. Ale nie ma problemu, to gitarowiec . Kolejne pytanie czy taki sam sposób obliczania mam zastosować dla triody?

[Piotr]

Generalnie tak.
Z tym, że ja przyjmuję dla tej lapy w klasie A Pa(max)=12W, co daje Ia=40mA przy Ua=300V. Większe moce dopuszczam tylko w klasie B.

Poza tym zauważ, że korzystałeś z charakterystyk dla Ug2=250V. Dla Ug2=300V minimalne napięcie anody jest sporo niższe od 50V.

Na wykresach z twojego linku masz wszystko pięknie wyrysowane w formie wykresów. Ja podałem tylko dopasowanie pod kątem mocowym z minimalizacją zniekształceń "na oko". Na tamtych wykresach masz wszystko jak na dłoni i to ze znacznie większą dokładnością.

Dla triody obowiązuje taka sama zależność, tylko Uamin zazwyczaj wypada grubo większe, więc Ra mniejsze.

[KaW]

Po obejrzeniu karty katalogowej lampy 6c4c -widzę ,że podano dla niej punkt pracy
dobrany w sam raz dla MKramera -to jest Ua=250V, i Ia=62+/+/- /20 mA./tak naprawdę chyba jest tu błąd -powinno być +- 2mA/.
W tym punkcie pracy -przy Us=-45V i podaniu na siAtke lampy przebiegu przemiennego sinus o wartosci ampitudy +_ 31V -ma to dać -na podanym Ra=2,5kOhm- moc rzedu 2,8W.

I nic innego tu sie nie wymyśli -jak się obejrzy połozenie punktu pracy to jest symetryczne względem mozliwości pracy lampy .

.Po obejrzeniu charakterystyki-zakresu zmian Us -wynosi on od -15 przez -45 do -75 Voltów , co oznaczało -by że Ueff jest =Upp-dla Us.Skuteczna wartość Us -zmiennego napiecia o f=1kHz -jaką trzeba podac z generatora wyniesie
ok.21V.
Ale 2,8 W na Ra=2500 Ohmów to daje napięcie skuteczne-na uzw. pierwotnym- tym razem-
równe 83,66V. To da amplitude sinusoidy napiecia anodowego równą
83,66x1,41=117,96V.
Czyli rozpietośc sinusa -Upp=117,96x2=236V.
Tyle powinno byc na anodzie lampy -przy max wysterowaniu -pokazywane na ekranie oscyloskopu.
A ewentualnie podłączony miernik uniwersalny -dobrze wskazujacy napiecia skuteczne -przy 1kHz -równolegle do uzw. pierwotnego -przez kondensator oddzielający-pokaże 83,66V.

[elektro-nowy]

Wiem już (mniej więcej) jak oblicza się stopień końcowy lampy a co ze stopniem sterującym? Bazujemy nadal na lampie 6S4S. Najczęściej do jej sterowania używa się jakichś triod oktalowych w postaci dwóch stopni albo SRPP jak u autora wątku. Ale zalóżmy że chcemy zastosować klasyczną pojedyńczą lampę małosygnałową. I w dodatku mamy do dyspozycji tylko novale (takiego połączenia jeszcze nie widziałem ).
Wychodzimy od tego że siatka 6S4S jest na poziomie - 45V, zatem teoretycznie, dla maksymalnego wysterowania potrzebna będzie amplituda, czyli zmiana na oporniku anodowym lampy poprzedzającej +/- 45V. Jak ustalić czy np. ECC83 albo EF86 będzie dobra czy nie? Chociaż nie, one chyba nadają się do sterowania EL84, która na siatce ma tylko -7.5V... Jak to się ustala? Czy ktoś mógłby punkt po punkcie opisać procedur ę?
Jeszcze jedno - powyżej KaW wspomniał o +/-33 V - czy nie wysterowywuje się lampy końcowej ile się da (czyli do 0 V na siatce) tylko zostawia jakiś margines? Po co?

[Piotr]

Wychodzimy od tego że siatka 6S4S jest na poziomie - 45V, zatem teoretycznie, dla maksymalnego wysterowania potrzebna będzie amplituda, czyli zmiana na oporniku anodowym lampy poprzedzającej +/- 45V. Jak ustalić czy np. ECC83 albo EF86 będzie dobra czy nie?

Dokładnie tak samo, jak w przypadku lampy mocy. Wrysowuje się na charakterystyce prostą obciążenia dla zadanego Ra (a dokładniej Ra||Rg następnego stopnia) i sprawdza, czy wystarczy amplitudy napięcia anody.

Jeszcze jedno - powyżej KaW wspomniał o +/-33 V - czy nie wysterowywuje się lampy końcowej ile się da (czyli do 0 V na siatce) tylko zostawia jakiś margines? Po co?

Żeby zakombinować. I wychodzi mu moc 2,8W

[elektro-nowy]

Wrysowuje się na charakterystyce prostą obciążenia dla zadanego Ra (a dokładniej Ra||Rg następnego stopnia)

Co oznacza zapis Ra||Rg?

[Piotr]

Połączenie równoległe.
Lampa jest obciążona własną Ra, oraz Rg następnego stopnia.

[KaW]

Ja nie rozumiem -z karty katalogowej nie ma kombinacji żadnych -
moge się co najwyzej pomylić ...moc 2,8W jest określona firmowo-
jeśli tak to MKramer może otrzymać moc 5W ze stopnia przeciwsobnego
na tych lampach .Te lampy to akurat dobry przykład na stopień przeciwsobny .

Elektronowy -- jak sie obejrzy charakterystykę lampy -to te +/- -33-czy tam ileś voltów -pokazuje mi symetrię sterowania lampą.Oznacza -optycznie -symetrie sterowania -świadczy również o firmie która jest w stanie taką lampę wyprodukować.
Przecież sinus nie ma jednej połówki większej -a przesuwanie osi symetrii przebiegu sinusa "robisię" do jakiś innych celów .
Wzmacniacz ma sinusa -wzmocnic i wydać mocnego sinusa -a nie jakiś garbaty twór.

Dalej -lampa sterująca ma w obw. anodowym -opornik np. R1 ......itd....

[elektro-nowy]

Wrysowuje się na charakterystyce prostą obciążenia dla zadanego Ra (a dokładniej Ra||Rg następnego stopnia) i sprawdza, czy wystarczy amplitudy napięcia anody.

A jak ustalić wartość opornika anodowego? Niestety, z literaturą lampową u mnie krucho (czytaj: null) a np. w dziale "Laboratorium" strony ecclab.com na samym początku przykładowych obliczeń widnieje:

Przykłady obliczeń:
Zakładając:
Ea = 350V (napięcie zasilające lampę)
Ra = 36 kom

i w tym momencie staję w tzw. kropce i mogę sobie dać spokój z dalszą lekturą.