Программа, поддерживающая выбор рабочей точки триода

   Программа позволяет определить оптимальную рабочую точку триода. Он не требует установки и может работать с большинством веб-браузеров. Это первая версия программы, которая будет расширена новыми функциями.

   Работа с программой интуитивно понятна. Просто нажмите на ссылку ниже:

Запустить программу

   Вид окна программы представлен на рис.1.

Рис. 1. Вид окна программы.

   В окне отображается семейство анодных характеристик для нескольких выбранных значений напряжения управляющей сетки (на чертеже они синие, в реальном окне симулятора - серые). Эти характеристики составляют фон окна моделирования и остаются неизменными при работе с программой. Они меняются только тогда, когда пользователь программы определяет другой диапазон максимальных значений анодного напряжения и тока, показанных на диаграмме. Остальные графики в виде трех кривых зависимости анодного тока от анодного напряжения для трех значений напряжения сетки динамически меняются с изменением параметров рабочей точки электронной лампы. Три кривые:

  1. анодная характеристика для напряжения сети, равного предварительному напряжению в выбранной рабочей точке (точке покоя) вакуумной трубки,
  2. анодная характеристика напряжения сети при максимальном входном напряжении (предварительное напряжение сети минимальное),
  3. анодная характеристика для напряжения сети в момент минимального входного напряжения (предварительное напряжение сети максимальное).

   Изменение параметров рабочей точки производится с помощью маркеров в виде маленьких треугольников разного цвета.

   Расчеты, выполняемые симулятором, основаны на известных и обычно используемых математических соотношениях. Наиболее важные результаты расчетов касаются самой вакуумной лампы. Симулятор позволяет определять такие важные параметры, как, например, наклон характеристики, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления лампы. Дополнительные результаты расчетов позволяют определять некоторые параметры типовых ламповых схем. В последнем случае при анализе формул, представленных в дальнейшей части описания, их следует соотнести со следующими конфигурациями системы трубки.

   Конфигурация 1: несимметричная электронная лампа (SE).


Рис. 2.

 

Рис. 3.

   Конфигурация 2: электронная лампа в двухтактном исполнении (PP).


Рис. 4.

 

Рис. 5.

  Вот набор зависимостей.

   Начнем с определения полномочий, с которыми мы имеем дело в системах. Наиболее интересным для пользователя лампового усилителя является мощность, вырабатываемая на нагрузке. Он будет отмечен символом Pout. Другая величина, связанная с мощностью, - это мощность, рассеиваемая в анодной цепи электронной лампы Pout (t). В случае силового каскада с выходным трансформатором мощность, которая может быть передана в анодную цепь, должна быть больше, чем выходная мощность, потому что даже лучший трансформатор имеет КПД ηtr ниже 100%. Следовательно, для степени асимметричности:

   и для каскада усиления в двухтактной схеме:

   КПД трансформатора громкоговорителя на сердечнике EI обычно находится в диапазоне от 0,8 до 0,85. В случае тороидальных трансформаторов достигаются более высокие значения КПД, например 0,9. При оценке значения КПД такой коэффициент лучше недооценивать, чем переоценивать.

   Параметр, который очень интенсивно используется при расчетах моделирования, - это сопротивление нагрузки:

   Сопротивление нагрузки напрямую связано с наклоном линии нагрузки.

   Теперь очередь за другими зависимостями.

   Амплитуда входного напряжения, позволяющая получить максимальную мощность на выходе усилительного каскада. Существует простое предположение, что наибольшее значение амплитуды равно абсолютному значению предварительного натяжения первой сетки (Ug1). Это, конечно, не означает, что симулятор не может наблюдать формы сигналов для положительных значений натяжения сетки. С одной стороны, значение Uinp является информативным, а с другой стороны, подавляющее большинство используемых в настоящее время ламповых (аудио) схем не используют текущую конфигурацию сетки. Представленные отношения действительны для асимметричной и двухтактной системы.

   Величину входного напряжения, необходимого для получения заданной мощности в анодной цепи, можно оценить с помощью соотношения:

где:

  • μ - коэффициент усиления вакуумной трубки
  • Ri - внутреннее сопротивление вакуумной трубки
  • α - коэффициент анодной нагрузки равен соотношению Ra/Ri

   Коэффициент усиления цепи, измеренный между анодной и входной цепями для триода:

 

и пентоды:

 

   Гармонические искажения для несимметричного триода:

   и двухтактная система:

   Гармонические искажения для несбалансированных пентодов:

   и двухтактная система:

   Отдельные компоненты определяются графическими методами с использованием следующих зависимостей:

   Маркировка сечений, использованных при расчете перекосов на примере вакуумной лампы 12BH7-A, показана на рис.6.


Рис. 6.

   Основные параметры трансформатора громкоговорителя рассчитываются по формулам:

   Первичная индуктивность для несимметричной системы с триодом:

где:

   Первичная индуктивность для двухтактной схемы с триодом:

 

 

   Первичная индуктивность для несимметричной системы с пентодом:

 

   Первичная индуктивность для двухтактной пентодной системы:

   Индуктивность рассеяния первичной обмотки трансформатора громкоговорителя:

   для несбалансированной системы на триод и пентоды:

 

   а для двухтактной системы для триода и пентодов:

   Сопротивление катодного резистора при автоматическом открытии сетки:

   для неуравновешенной системы с триодом:

 

   для двухтактной схемы с триодами (катодный резистор общий для обеих ламп):

   для неуравновешенной системы (SE) с пентодом:

 

   а для двухтактной системы с пентодами (катодный резистор общий для обеих ламп):

 

   Величину катодного резистора шунтирующего конденсатора можно определить из следующих практических соотношений:

   Значения системы коррекции для низких частот системы с использованием пентодов (рис. 3 и 5) рассчитываются по следующим формулам:

   для несбалансированной системы:

 

   для двухтактной системы:

 

   Представленные выкройки взяты из различных учебников и руководств 1950-1960-х годов. К сожалению, многие из них настолько повреждены, что я не могу предоставить точных библиографических данных. Книги, которые у меня были, вероятно, лежали в каком-то сыром подвале, и у них нет ни обложек, ни титульных листов. В основном это касается советских книг и руководств, которые, на мой взгляд, являются одним из лучших источников информации о ламповых схемах. Буду благодарен за предоставленные библиографические данные, в которых показаны зависимости. С удовольствием добавлю к описанию ссылки на соответствующую литературу.


   Примечание: я проверял поведение программы в разных браузерах. С новыми версиями браузеров проблем нет. К сожалению, Internet Explorer версии 8.0 и ранее не справляется с этим. В случае более новой версии IE, например 11.0, этой проблемы не возникает. Пользователи WindowsXP, использующие IE 8.0, которые хотят использовать программу, должны запускать ее в браузере, отличном от IE 8.0 (это самая высокая версия в WindowsXP), например, используя Google Chrome или FireFox.

   Обсуждение программы вы можете прочитать на форуме TRIODA. Буду признателен за информацию касательно проблем с запуском и работой программы.

Доработка: Grzegorz Makarewicz "gsmok"