Skalowanie charakterystyk pentod.

[_idu]

W jednej z książek znalazłem ciekawy nomogram dotyczący skalowania charakterystyk. Tj wybieramy sobie zmianę napięciową jako skale - F = Ug2'/Ug2. Na postawie tej wartości mamy wykresy zmian dla ra, S, Ia (dl Ig2 współczynnik taki sam jak dla Ia). Skala napięciowa dla g2 jest identyczna jak dla g1 i a. Wszystko fajnie ale osie są za rzadko 'opisane' - a skale obydwu osi nomogramu przypominają logarytmiczną skalę ale nią nie do końca są..

A teraz pytanie czy są dostęne albo czy któs zna wzory do oszacowania przeliczników dla ra, Ia, Ig2, Ug1, Ua zakładając zmianę napięcia Ug2?

[Jasiu]

Czołem.

Pewnie wyprowadzisz je sobie z ogólnych zależności opisujących model pentody. Coś takiego jest (zdaje się) w Spannenbergu - nie mam w tej chwili dostępu do swojego, ale pewnie znajdziesz w Internecie, bo to kultowa książka. Można też wykorzystać jakiś ambitniejszy model Spice'owy.

Pozdrawiam,
Jasiu

[jethrotull]

Mam coś takiego w jednej książce, mogę przeskanować. Tłumaczenie jest dość zawiłe, ale jeśli dobrze zrozumiałem, to wniosek jest taki, że sterowanie z siatki drugiej jest liniowe, tzn ile razy się zmniejszy Us2 (przy stałym Us1, Ua) tyle razy się zmniejszy Ia.

[Alek]

Jako "małorolny" (tj. odgrywający w tym wątku małą rolę) myślę, że warto przybliżyć osobom "postronnym" zaglądającym do tego wątku o co tu chodzi. Sam mogę się tylko domyślać, że problem jest taki:

Mamy charakterystykę wyjściową pentody : Ia=f(Ua) dla jakiegoś Us1, Us2= const. Chcielibyśmy zbudować sobie charakterystykę wyjściową tejże pentody dla innych, nowych warunków: Ia=f(Ua) dla jakiegoś Us1, Us2'=const
czyli dla jakiejś innej wartości napięcia siatki ekranowej.

Studi ma nomogramy, które mu na to pozwalają w sposób ograniczony, z czego on jest bardzo nierad i zapytuje, czy można to po prostu jakoś policzyć.
Ja wiem, że można, ale aby zrobić to dokładniej trzeba dysponować większą ilością danych.

Napięciowy współczynnik zmiany skali jest rzeczywiście stosunkiem napięcia siatki drugiej po zmianie do napięcia siatki drugiej przed zmianą:

Ku=Us2'/Us2

Prądowy współczynnik zmiany skali jest stosunkiem sum prądów:anodowego i siatki drugiej po zmianie do sumy prądów anodowego i siatki drugiej przed zmianą:

Ki=Is2'+Ia'/(Is2+Ia)

Udowodnienie tego równania proponowałbym przeprowadzić wychodząc z równania Langmuira dla pentody. Obecnie czas mi na to nie pozwala, ale może spróbuję to kiedyś rozpisać.

Rzecz w tym, że aby móc skorzystać z tego wzoru trzeba dysponować kompletem potrzebnych danych dla jakiegoś jednego Us1 (tj. wartościami Ia, Is2, Ia' i Is2'- oczywiście przy Us2 i Us2'). Takie dane są na talerzu, jeśli mamy kompletne charakterystyki siatkowe (konkretnie dwie charakterystyki z rodziny: Ia, Is2=f(Us1) przy Ua, Us2= const oraz Ia, Is2=f(Us1) przy Ua, Us2'=const).

Potem jest już prosto, bo dla każdego punktu nowej charakterystyki mamy:

Ia'=Ki*Ia
Is2'=Ki*Is2

Studi niestety nie podaje, jakie dane wejściowe są wprowadzane do nomogramu, w szczególności, czy znane jest np."pierwotne" nachylenie charakterystyki siatkowej lub inne parametry. Według mnie będą one potrzebne, by obyć się bez charakterystyk siatkowych.
Liczę, że sam zainteresowany zamieści więcej szczegółów

[OTLamp]

A. Smoliński "Zasady wzmacniania" tom II:

[Alek]

OTLamp

Wydaje się, że parametr gamma, który jest przyjmowany "na dzień dobry" jako 1,5 bierze się z ogólnego równania Langmuira:

Ia=G*(Ua)^1,5

G jest tam sobie jakimś współczynnikiem proporcjonalności, dla pentody zależnym od... niemal wszystkiego

Intuicyjnie tak jakby czuć tu "idealną" lampę.

Jak widać ze skanu pierwszego, obliczano Ki jako:

Ki=Ku^1,5, gdzie 1,5 była proponowaną wartością współczynnika gamma...

Podobieństwo obu równań rzuca się w oczy, co słowami można wytłumaczyć trochę po chłopsku tak: "skoro dla idealnej lampy prąd anodowy jest proporcjonalny w trzech drugich napięcia anodowego, to prądowy współczynnik zmiany skali będzie proporcjonalny w trzech drugich współczynnika napięciowego zmiany skali"

Dobór innej wartości parametru gamma świadczy o "nieidealności" danej lampy. Brak jednak kryterium tego doboru!
Irytujące, że podany wzór w nawiasie kwadratowym zawiera parametry takie, jak współczynniki oddziaływania siatki drugiej, które często nie są znane. Czyni to podany wzór bezużytecznym. Zamiast tego oferowana jest "recepta" z gammą, którą przyjmuje się "na dobry początek" równą 1,5.

W przykładzie ze skanu drugiego współczynnik prądowy jest brany jako sam stosunek prądów anodowych Ki=Ia'/Ia,
co stanowi pewne uproszczenie podanego w moim wcześniejszym poście wzoru. Jest ono zrozumiałe, jeśli przeczyta się założenia na pierwszym skanie od Ciebie. Założono bowiem, że prądy anodowe i siatek ekranowych zmieniają się w tym samym stosunku przy zmianie napięcia siatki drugiej.

Obawiam się, że te wątłe założenia dają dokładność metody nie gorszą od prowadzenia brakującej charakterystyki "na oko" między dwiema sąsiednimi. Metoda ze skanów stanowić może ratunek, gdy "jedyne co mam to... jedyna charakterystyka anodowa.". I złudzenia...


P.S. Zawile tłumacząc Jethrotull podaje wartość współczynnika gamma równą jeden...

[jethrotull]

Alek jak wspomniałem, nie jestem pewien czy dobrze rozumiem, ale:
w szerokim zakresie zmian Us1 prąd anodowy jest do Us1 proporcjonalny (przy czym punktem zerowym nie jest rzecz jasna Us1=0 tylko takie Us1 przy którym następuje odcięcie lampy - widać to na charakterystyce siatkowej). Czyżby siatka druga zachowywała się odmiennie?

BTW, przypomina mi to jedną legendarną pracę magisterską, gdzie pi zostało określone w przybliżeniu jako 3

[_idu]

OTLamp
Wydaje się, że parametr gamma, który jest przyjmowany "na dzień dobry" jako 1,5 bierze się z ogólnego równania Langmuira:
Ia=G*(Ua)^1,5

No ta sobie doczytałem.
Otóz podaje sie sie zaelżnośc na całkowity prąd w środku lampy gdy V3 = 0 (jak w tetrodzie):

Is = G (V1 + V2/u21 + Va/ua)^1.5

G jest wspólczynnikiem zależnym od konstrukcji lampy.
u to sa wspólczynniki wzmocnienia.
Is = Ia + Ig2

u21 - hmm nawet sobie sprawdziłem jest praktycznie równy współczynnikowi wzmocnienia pentody pracującej w układzie triody.
Zreszta w pewnej mądrej książce (dzięki Jasiu) wręcz to podano....

Współczynniki wzmocnienia można przyjać jako stałe. Współczynnik G też. Przecież lampy maja spore rozrzuty charakterystyk - więc odstęstwo rzeczywistych parametrów lampy sposodowane rozrztutem będzie wi ększe niż z pzałozen do powyższego wzoru (w tym też z wykładnikiem przyjętym jako 1.5...).

Jeśli wszystkie napięcia zmienię w pewnej wielokrotności (Fu = V1'/V1 = V2'/V2 = Va'/Va) to:
Is' = D Fu ^ 1.5 * (V1 + V2/u21 + Va/ua)

A Is' / Is będzie wspołczynnikiem zmiany skali prądów.
Czyli

Fi (Ia + Ig2) = D Fu ^ 1.5 * (V1 + V2/u21 + Va/ua)

Czyli zmianę względną napięcia powiedzmy Ug2 podnosimy do potęgi 1.5 a otrzymany wynik jest współczynnikiem dla prądów anodowego i siatki ekranującej. W ten sposób możemy sobie np. 'przesunać' źle leżącą hierpbolę mocy admisyjnej.

Praktyka mam ch-ke Ia = f(Ua) dla róznych Ug1 podaną Ug2 = 120V.
Za duże Ug2 chcemy mieć mniejsze np. 90v.
Fu = 0.75.
Czyli napiecia Ug1, Ua mnożymy przez 0.75.
A prądy mnożymy przez 0.75 ^ 1.5
Wykreślamy nową hiperbolę mocy admisyjnej i mamy nową ch-kę (owszem przybliżóna nieco ale wystarczającą do oszacowania punktu pracy, Ra, mocy itd...)


I jeszcze inna ciekawa zależność. Otóż szacowanie Ig2....
W dośc szerokim zakresie wartości Ua / Ug2 mam wzór przyblizony:
Ia / Ig2 = D (Ua / Ug2) ^ 0.2

Dla rozsądnego zakresu Ua/Ug2 (0.3 - 3.0) jest to bardzo dobre przybliżenie.

[_idu]

Kilka wykresów - poglądowych

Najpierw triody... zwykłe i z wydłużona charakerystyką (tak są takie.... nawet w wykonaniu zwanym neutrodą - PC900 oraz np. 6N24P analod PCC189 - wersja PCC88 z wydłużonymi ch-kami). Czyli w triorach też są odpowiedniki selektod.

RodzajeTriod.png

Dwa wykresiki dot. współczynnika wzmocnienia triody. Jeden z nich zapewne powszechnie znany.

MuTriody.png

MuTriody2.png

A teraz pentody - ....

Pentoda01.png

Warto zwrócić uwagę na to jak bardzo proporcjonalne są zmiany prądów. To daje nadzieję na to skalowanie...

Pentoda02.png

Pentoda03.png

A teraz mało znane zależności od napiecia siatki trzeciej...

Pentoda04.png

Pentoda05.png

Pentoda06.png

No i na koniec fajny wykresik.... On jest podstawą tego równania zależności stosunku prądów w lampie od stosunku napięć.
Dla Ip/Is to nachylenie jest równe 0.1....

Pentoda07.png

[OTLamp]

OTLamp

Wydaje się, że parametr gamma, który jest przyjmowany "na dzień dobry" jako 1,5 bierze się z ogólnego równania Langmuira:

Ia=G*(Ua)^1,5

G jest tam sobie jakimś współczynnikiem proporcjonalności, dla pentody zależnym od... niemal wszystkiego

Intuicyjnie tak jakby czuć tu "idealną" lampę.

To bardzo prawdopodobne.

W przykładzie ze skanu drugiego współczynnik prądowy jest brany jako sam stosunek prądów anodowych Ki=Ia'/Ia,
co stanowi pewne uproszczenie podanego w moim wcześniejszym poście wzoru. Jest ono zrozumiałe, jeśli przeczyta się założenia na pierwszym skanie od Ciebie. Założono bowiem, że prądy anodowe i siatek ekranowych zmieniają się w tym samym stosunku przy zmianie napięcia siatki drugiej.

Poza tym i tak musisz mieć choć jeden punkt dla nowego Us2, aby zachować stały stosunek napięcia Us2 do Ua i wtedy odczytać prąd. W tym celu można wykorzystać podawane w niektórych kartach katalogowych rodziny zerowych charakterystyk anodowych dla różnych Us2, ale i tak mamy wtedy z góry narzucone wartości Us2. Zupełnie odmienną kwestią obok dokładności tej metody jest "wygoda" jej stosowania. Niezależnie czy liczymy z wykładnika 1.5, czy z bezpośredniego odczytania prądów przy stałym stosunku Us2/Ua, otrzymujemy często na osiach mocno niepraktyczne wartości (współczynniki przemiany skali to czasem bardzo nieładne ułamki). Warto więc zrobić to przy pomocy jakiegoś excela, bo od ręcznego liczenia kratek na takiej przeskalowanej osi może szlag trafić (przynajmniej mnie ). Dlatego jeśli już potrzebuję jakiejś rodziny charakterystyk anodowych dla innego Us2 niż w karcie katalogowej, wolę je zdjąć doświadczalnie, co dla pentody jest względnie szybkie.

Swoją drogą ciekaw jestem, jakiego wykładnika używają protelowe modele. Stawiałbym na 1 lub właśnie 1.5.

[Jasiu]

Czołem

=> OTLamp
http://www.excem.fr/download/usergui5.pdf

Pozdrawiam,
Jasiu

[_idu]

Mając do dyspozycji kilka charakterystyk dla róznych Ug2=Ua wyszły mi szacunki współczynnika:

EF80 1,210
P(F)L200 1,130
PL504 1,360
P(C)L805 1,380

[_idu]

Warto więc zrobić to przy pomocy jakiegoś excela, bo od ręcznego liczenia kratek na takiej przeskalowanej osi może szlag trafić (przynajmniej mnie ).

To najmniejszy problem. I tak wstawiam ch-kę jako bitmape do Corela (bo ładnie w nim się kreski rysuje ). Odczytywanie wartości i tak wymaga przy powiększeni posłużeniem sie linijką i kalkulatorkiem. W sumie żaden problem.

Dlatego jeśli już potrzebuję jakiejś rodziny charakterystyk anodowych dla innego Us2 niż w karcie katalogowej, wolę je zdjąć doświadczalnie, co dla pentody jest względnie szybkie.

I z tym jest problem. To wymaga sprzętu jak i niestety też całkiem sporo czasu.

[Alek]

Czas poświecony na zdjęcie charakterystyki na rejestratorze papierowym nie przekracza czasu potrzebnego na skalowanie. Wypraktykowane .

[_idu]

Czas poświecony na zdjęcie charakterystyki na rejestratorze papierowym nie przekracza czasu potrzebnego na skalowanie. Wypraktykowane .

Pod warunkiem że masz rejestrator papierowy.
Skalowanie jest proste i szybkie. Potrzebujesz jedynie wykreślić hiperbolę mocy admisyjnej (czasem zbędne) oraz wykreśliś prostą obciążenia. Wyniki punktów pracy tylko przeliczasz..

Napiecia - raczej nie będziesz obierał wspołczynnka napięciowego 0,871 ....

Same charakerystyki wydrukowane w katalogach to też nie są super dokładne ( a jak dodamy poślizgi maszyn drukarskich itd...). Wykresy zazwyczaj to były naniesione punkty na papierze milimetrowym i linie odrysowane przy użyciu krzywików.