Programa de apoyo a la selección del punto de funcionamiento del triodo

   El programa le permite determinar el punto de funcionamiento óptimo del triodo. No requiere instalación y se puede ejecutar con la mayoría de los navegadores web. Esta es la primera versión del programa que se ampliará con nuevas funciones.

   El funcionamiento del programa es intuitivo. Simplemente haga clic con el mouse en el enlace de abajo:

Lanzar el programa

   La vista de la ventana del programa se presenta en la Fig.1.

Fig. 1. Vista de la ventana del programa

   La ventana muestra una familia de características de ánodo para varios valores seleccionados de la tensión de la red de control (en el dibujo son azules, en la ventana del simulador real son grises). Estas características constituyen el fondo de la ventana de simulación y permanecen sin cambios mientras se trabaja con el programa. Solo cambian cuando el usuario del programa define un rango diferente de valores máximos de voltaje y corriente del ánodo que se muestran en la tabla. Los gráficos restantes en forma de tres curvas de la corriente del ánodo frente al voltaje del ánodo para tres valores de voltaje de la red cambian dinámicamente con los cambios en los parámetros del punto de funcionamiento del tubo de electrones. Las tres curvas son:

  1. característica del ánodo para la tensión de red igual a la tensión en el punto de funcionamiento seleccionado (punto de reposo) del tubo de vacío,
  2. característica del ánodo para la tensión de red cuando la tensión de entrada es máxima (la tensión de red triodo es mínima),
  3. característica del ánodo para la tensión de red cuando la tensión de entrada toma el valor mínimo (la tensión en la red de control de triodo está en su máximo).

   Los cambios en los parámetros del punto de funcionamiento del tubo de vacío se realizan mediante marcadores en forma de pequeños triángulos de diferentes colores.

   Los cálculos realizados por el simulador se basan en relaciones matemáticas conocidas y de uso común. Los resultados de cálculo más importantes se refieren al propio tubo de vacío. El simulador permite la determinación de parámetros tan importantes como, por ejemplo, pendiente característica, resistencia interna y factor de amplificación del tubo. Los resultados de cálculo adicionales permiten la determinación de ciertos parámetros de circuitos de tubos típicos. En este último caso, al analizar las fórmulas que se presentan a continuación, deben estar relacionadas con las siguientes configuraciones del sistema del tubo.

   Configuración 1: un tubo de electrones no balanceado (SE).


Fig. 2.

 

Fig. 3.

   Configuración 2: tubo de electrones trabajando en una disposición push-pull (PP).


Fig. 4.

 

Fig. 5.

   A continuación, se muestra un conjunto de dependencias básicas.

   Comencemos por definir los poderes con los que tratamos en los sistemas. Lo más interesante para el usuario de un amplificador de válvulas es la potencia generada en la carga. Estará marcado con el símbolo de Puchero. Otra cantidad relacionada con la potencia es la potencia disipada en el circuito del ánodo del tubo de electrones Pout (t). En el caso de una etapa de potencia con un transformador de salida, la potencia que se puede suministrar al circuito del ánodo debe ser mayor que la potencia de salida, porque incluso el mejor transformador tiene una eficiencia ηtr inferior al 100%. Por lo tanto, para el grado asimétrico:

y para la etapa push-pull:

   La eficiencia del transformador de altavoz en el núcleo EI suele estar en el rango de 0,8 a 0,85. En el caso de los transformadores toroidales, se obtienen valores de eficiencia superiores, por ejemplo 0,9. Al estimar el valor del factor de eficiencia, es mejor subestimar dicho factor que sobreestimarlo.

   Un parámetro que se utiliza con mucha frecuencia en los cálculos de simulación es la resistencia de carga:

   La resistencia de carga está directamente relacionada con la pendiente de la línea de carga.

   Ahora es el turno de las demás dependencias.

   La amplitud de la tensión de entrada permite obtener la máxima potencia en la salida de la etapa amplificadora. Existe la simple suposición de que el valor de amplitud más grande es igual al valor absoluto de la primera tensión de red negativa (Ug1). Esto, por supuesto, no significa que el simulador no pueda observar las formas de onda para los valores positivos de la tensión de la malla. El valor Uinp es informativo por un lado, y por otro lado, la gran mayoría de los sistemas de tubo (audio) actualmente utilizados no utilizan la configuración del funcionamiento del tubo con la corriente de la red. La relación presentada es válida para los sistemas asimétrico (SE) y push-pull (PP).

   El valor del voltaje de entrada, necesario para obtener la potencia especificada en el circuito del ánodo, se puede estimar usando la relación:

dónde:

  • μ - factor de amplificación del tubo de vacío,
  • Ri - resistencia interna del tubo de vacío,
  • α - factor de carga del ánodo igual a la relación Ra/Ri.

   Ganancia del circuito medida entre el ánodo y los circuitos de entrada para el triodo:

 

y pentodos:

 

   Distorsión armónica para triodo desequilibrado (SE):

y sistema push-pull (PP):

   Distorsión armónica para pentodos desequilibrados (SE):

y sistema push-pull (PP):

   Los componentes individuales se determinan mediante métodos gráficos utilizando las siguientes dependencias:

   El marcado de las secciones utilizadas en el cálculo de distorsiones en el ejemplo del tubo de vacío tipo 12BH7-A se muestra en la Fig.6.


Fig. 6.

   Los parámetros básicos de un transformador de altavoz se calculan mediante las siguientes fórmulas:

   Inductancia primaria para un sistema desequilibrado con triodo:

dónde:

   Inductancia primaria para un circuito push-pull con triodo:

 

 

   Inductancia primaria para un sistema desequilibrado con pentodo:

 

 

   Inductancia primaria para un sistema de pentodo push-pull:

   La inductancia de fuga del devanado primario del transformador de altavoz:

para un sistema desequilibrado para triodo y pentodo:

 

y para un sistema push-pull para triodo y pentodos:

   Resistencia de la resistencia catódica en caso de apertura automática de la malla:

para un sistema desequilibrado con un triodo:

 

para circuito push-pull con triodos (resistencia de cátodo común para ambos tubos):

para un sistema desequilibrado con pentodo:

 

y para un sistema push-pull con pentodos (resistencia de cátodo común para ambos tubos):

 

   El valor del condensador de derivación de la resistencia del cátodo se puede determinar a partir de la siguiente relación práctica:

   Los valores del sistema de corrección por bajas frecuencias del sistema con el uso de pentodos (Fig.3 y 5) se calculan mediante las siguientes fórmulas:

para un sistema desequilibrado:

 

para el sistema push-pull:

 

   Los patrones presentados provienen de varios libros de texto y guías de las décadas de 1950 y 1960. Desafortunadamente, muchos de ellos están tan dañados que no puedo proporcionar datos bibliográficos exactos. Los libros que tenía probablemente estaban en algún sótano húmedo y no tienen portadas ni portadas. Esto se aplica principalmente a los libros y guías soviéticos, que en mi opinión son una de las mejores fuentes de información sobre circuitos de tubos. Estaré agradecido por facilitarme datos bibliográficos en los que se muestran las dependencias. Me complace agregar referencias bibliográficas relevantes a la descripción.


   Nota: verifiqué el comportamiento del programa en diferentes navegadores. No hay ningún problema con las nuevas versiones de los navegadores. Desafortunadamente, Internet Explorer versión 8.0 y anteriores no puede hacer frente a esto. En la versión más reciente de IE, por ejemplo, 11.0, este problema no ocurre. Los usuarios de WindowsXP que utilizan IE 8.0 que quieran utilizar el programa deben, por tanto, ejecutarlo en un navegador que no sea IE 8.0 (esta es la versión más alta de WindowsXP), por ejemplo, utilizando Google Chrome o FireFox.

Puede leer la discusión sobre el programa en el Foro TRIODA. Agradeceré la información sobre problemas con el inicio y funcionamiento del programa.

Elaboración: Grzegorz Makarewicz "gsmok"