Kategorie: Tools
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   Mit dem Programm können Sie den optimalen Triodenbetriebspunkt bestimmen. Es erfordert keine Installation und kann mit den meisten Webbrowsern ausgeführt werden. Dies ist die erste Version des Programms, die um neue Funktionen erweitert wird.

Die Programmbedienung ist intuitiv. Klicken Sie einfach auf den unten stehenden Link:

Starten Sie das Programm

   Die Programmfensteransicht ist in Abb. 1 dargestellt.

Abb. 1. Ansicht des Programmfensters.

   Das Fenster zeigt eine Familie von Anodeneigenschaften für mehrere ausgewählte Werte der Steuergitterspannung an (in der Zeichnung sind sie blau, im realen Simulatorfenster sind sie grau). Diese Eigenschaften bilden den Hintergrund des Simulationsfensters und bleiben während der Arbeit mit dem Programm unverändert. Sie ändern sich nur, wenn der Benutzer des Programms einen anderen Bereich von Maximalwerten für Anodenspannung und -strom definiert, die in der Tabelle angezeigt werden. Die verbleibenden Diagramme in Form von drei Kurven des Anodenstroms gegenüber der Anodenspannung für drei Netzspannungswerte ändern sich dynamisch mit Änderungen der Parameter des Arbeitspunkts der Elektronenröhre. Die drei Kurven sind:

  1. Anodenkennlinie für die Netzspannung gleich der Vorspannung am ausgewählten Arbeitspunkt (Ruhepunkt) der Vakuumröhre,
  2. Anodenkennlinie für die Netzspannung, wenn die Eingangsspannung maximal ist (die Netzvorspannung ist minimal),
  3. Anodenkennlinie für die Netzspannung, wenn die Eingangsspannung maximal ist (die Netzvorspannung ist minimal).

   Änderungen der Betriebspunktparameter werden mit Hilfe von Markierungen in Form kleiner Dreiecke unterschiedlicher Farben vorgenommen.

   Vom Simulator durchgeführte Berechnungen basieren auf bekannten und häufig verwendeten mathematischen Beziehungen. Die wichtigsten Berechnungsergebnisse betreffen die Vakuumröhre selbst. Der Simulator ermöglicht die Bestimmung so wichtiger Parameter wie beispielsweise der Steigung der Charakteristik, des Innenwiderstands und der Verstärkung der Röhre. Zusätzliche Berechnungsergebnisse ermöglichen die Bestimmung bestimmter Parameter typischer Röhrenschaltungen. Im letzteren Fall sollten die im weiteren Teil der Beschreibung dargestellten Formeln bei der Analyse auf die folgenden Systemkonfigurationen des Rohrs bezogen werden.

   Konfiguration 1: Unausgeglichene Elektronenröhre (SE):


Abb. 2.

 

Abb. 3.

Konfiguration 2: Elektronenröhre in Push-Pull-Konfiguration (PP):


Abb. 4.

 

Abb. 5.

   Hier ist eine Reihe von Abhängigkeiten.

   Beginnen wir mit der Definition der Kräfte, mit denen wir in Systemen umgehen. Das interessanteste für den Benutzer eines Röhrenverstärkers ist die an der Last erzeugte Leistung. Es wird mit dem Schmollmundsymbol gekennzeichnet. Eine andere auf die Leistung bezogene Größe ist die im Anodenkreis der Elektronenröhre Pout (t) verbrauchte Leistung. Bei einer Leistungsstufe mit einem Ausgangstransformator muss die Leistung, die an die Anodenschaltung abgegeben werden kann, größer sein als die Ausgangsleistung, da selbst der beste Transformator einen Wirkungsgrad ηtr von weniger als 100% aufweist. Daher für den asymmetrischen Grad:

und für die Push-Pull-Phase:

   Der Wirkungsgrad des Lautsprechertransformators am EI-Kern liegt üblicherweise im Bereich von 0,8 bis 0,85. Bei Ringkerntransformatoren werden höhere Wirkungsgrade erzielt, z. B. 0,9. Bei der Schätzung des Werts des Effizienzfaktors ist es besser, einen solchen Faktor zu unterschätzen, als ihn zu überschätzen.

   Ein Parameter, der bei Simulationsberechnungen sehr intensiv genutzt wird, ist der Lastwiderstand:

   Der Lastwiderstand steht in direktem Zusammenhang mit der Steigung der Lastlinie.

   Jetzt sind die anderen Abhängigkeiten an der Reihe.

   Die Amplitude der Eingangsspannung ermöglicht es, die höchste Leistung am Ausgang der Verstärkerstufe zu erhalten. Es gibt eine einfache Annahme, dass der größte Amplitudenwert gleich dem absoluten Wert der Gittervorspannung der ersten (Ug1) Röhre ist. Dies bedeutet natürlich nicht, dass der Simulator die Wellenformen für die positiven Werte der Maschenspannung nicht beobachten kann. Einerseits ist der Uinp-Wert informativ, und andererseits verwendet die überwiegende Mehrheit der derzeit verwendeten Röhrenschaltungen (Audioschaltungen) nicht die Netzstromkonfiguration. Die dargestellte Beziehung gilt für ein asymmetrisches und ein Push-Pull-System.

Der Wert der Eingangsspannung, der erforderlich ist, um die angegebene Leistung in der Anodenschaltung zu erhalten, kann unter Verwendung der folgenden Beziehung geschätzt werden:

wo:

   Schaltungsverstärkung gemessen zwischen Anoden- und Eingangsschaltungen für die Triode:

 

   und Pentoden:

 

   Harmonische Verzerrung für eine unsymmetrische Triode:

   und ein Push-Pull-System:

   Harmonische Verzerrung für unsymmetrische Pentoden:

   und ein Push-Pull-System:

   Einzelne Komponenten werden durch grafische Methoden unter Verwendung der folgenden Abhängigkeiten bestimmt:

   Die Markierung der Abschnitte, die bei der Berechnung der Verzerrungen am Beispiel der Vakuumröhre 12BH7-A verwendet wurden, ist in Abb. 6 dargestellt.


Abb. 6.

   Die Grundparameter eines Lautsprechertransformators werden nach folgenden Formeln berechnet:

   Primärinduktivität für ein unsymmetrisches System mit Triode:

   wo:

   Primärinduktivität für eine Gegentaktschaltung mit Triode:

 

 

   Primärinduktivität für ein unsymmetrisches System mit Pentode:

 

 

   Primärinduktivität für ein Push-Pull-Pentodensystem:

   Die Streuinduktivität der Primärwicklung des Lautsprechertransformators:

   für ein unsymmetrisches System für Trioden und Pentoden:

 

   und für ein Push-Pull-System für Trioden und Pentoden:

   Widerstand des Kathodenwiderstands bei automatischer Netzöffnung:

   für ein unsymmetrisches System mit Triode:

 

   für Gegentaktschaltung mit Trioden (Kathodenwiderstand für beide Röhren gemeinsam):

   für ein unsymmetrisches System mit einer Pentode:

 

   und für ein Push-Pull-System mit Pentoden (Kathodenwiderstand für beide Röhren gemeinsam):

 

   Der Wert des Bypass-Kondensators des Kathodenwiderstands kann aus der folgenden praktischen Beziehung bestimmt werden:

   Die Werte des Korrektursystems für niedrige Frequenzen des Systems unter Verwendung von Pentoden (Fig. 3 und 5) werden unter Verwendung der folgenden Formeln berechnet:

für ein unausgeglichenes System:

 

   für das Push-Pull-System:

 

   Die vorgestellten Muster stammen aus verschiedenen Lehrbüchern und Leitfäden aus den 1950er und 1960er Jahren. Leider sind viele von ihnen so beschädigt, dass ich keine genauen bibliografischen Daten liefern kann. Die Bücher, die ich hatte, befanden sich wahrscheinlich in einem feuchten Keller und haben weder Umschläge noch Titelseiten. Dies gilt hauptsächlich für sowjetische Bücher und Führer, die meiner Meinung nach eine der besten Informationsquellen über Röhrenschaltungen sind. Ich bin dankbar, dass Sie mir bibliografische Daten zur Verfügung gestellt haben, in denen die Abhängigkeiten aufgeführt sind. Gerne füge ich der Beschreibung relevante Literaturhinweise hinzu.


   Hinweis: Ich habe das Programmverhalten in verschiedenen Browsern überprüft. Es gibt kein Problem mit neuen Versionen von Browsern. Leider kann Internet Explorer Version 8.0 und früher damit nicht umgehen. Bei einer neueren Version von IE, z. B. 11.0, tritt dieses Problem nicht auf. WindowsXP-Benutzer, die IE 8.0 verwenden und das Programm verwenden möchten, müssen es daher in einem anderen Browser als IE 8.0 (dies ist die höchste Version in WindowsXP) ausführen, z. B. mit Google Chrome oder FireFox.

   Sie können die Diskussion über das Programm im TRIODA-Forum lesen. Ich bin dankbar für Informationen zu Problemen beim Starten und Funktionieren des Programms.

Ausarbeitung: Grzegorz Makarewicz "gsmok"