Közvetlen fűtésű triódák alul fűtött - éheztetett - üzemben
Ale Moglia ETF2018-as előadásában már szóba került a közvetlen fűtésű csövek névlegesnél alacsonyabb fűtőfeszültséggel való üzemeltetése "éheztetése". Erről az érdekes jelenségről illetve üzemmódról szól az alábbi cikk. Az eredeti elérhető itt.
Az egyik érdekes hatás, amivel találkoztam, a közvetlenül fűtött triódák csökkentett fűtő feszültséggel történő működtetésekor - éheztetett üzem - tapasztalható jelenség volt. Mint kiderült, ez drasztikusan csökkenti az eszközben keletkező torzítást. Úgy tűnik, hogy ez a hatás a közvetlenül fűtött csövek minden fajtájnál föllép, a tápcsövektől a kis jelű csöveken át az "akkumulátoros" üzemre tervezett csövekig. A jelenség a későbbiekben bemutatott okok miatt kis jelű alkalmazásoknál kiaknázható, nagy áramú alkalmazásokban nehezebben kihasználható.
Néhány mérési eredmény
| Cső: O1A, Anód terhelés=100k, Tápfeszültség=330V, Nyugalmi anód feszültség=132V. | ||
|---|---|---|
| Fűtő feszültség | Kimenő jel (rms) | Torzítás |
| 5V | 10V | 0.19% |
| 5V | 20V | 0.38% |
| 5V | 30V | 0.58% |
| 5V | 40V | 0.79% |
| 5V | 50V | 0.90% |
| 3.15V | 10V | 0.03% |
| 3.15V | 20V | 0.06% |
| 3.15V | 30V | 0.10% |
| 3.15V | 40V | 0.20% |
| 3.15V | 50V | 1.50% |
|
Cső: 1619, Anód terhelés=25k, Tápfeszültség=330V, Nyugalmi anód feszültség=150V. |
||
|---|---|---|
| Fűtő feszültség |
Kimenő jel (rms) |
Torzítás |
| 2.5V | 10V | 0.70% |
| 2.5V | 20V | 1.6% |
| 2.5V | 30V | 2.50% |
| 2.5V | 40V | 3.60% |
| 2.5V | 50V | 5.00% |
| 1.4V | 10V | 0.23% |
| 1.4V | 20V | 0.40% |
| 1.4V | 30V | 0.55% |
| 1.4V | 40V | 0.80% |
| 1.4V | 50V | 1.10% |
Még a teljesítmény csövek is mutatják ezt a hatást. A táblázatban egy 1619-es (hasonló a 6L6-hoz, kivéve, hogy közvetlenül fűtött 2,5 V-os izzószál van a 6L6 közvetetten fűtött katódja helyett) cső mérési adatait tartalmazza.
| Cső: 26, Anód terhelés=100k, Tápfeszültség=330V, Nyugalmi anód feszültség=132V. | ||
|---|---|---|
| Fűtő feszültség | Kimenő jel (rms) | Torzítás |
| 1.5V | 10V | 0.28% |
| 1.5V | 20V | 0.58% |
| 1.5V | 30V | 0.90% |
| 1.5V | 40V | 1.20% |
| 1.5V | 50V | 1.50% |
| 0.8V | 10V | 0.03% |
| 0.8V | 20V | 0.06% |
| 0.8V | 30V | 0.10% |
| 0.8V | 40V | 0.18% |
| 0.8V | 50V | 0.34% |
Egy 26-os cső adatai. Ez volt a "legjobb" hét tesztelt 26-os közül...
| Cső:1U4, Anód terhelés=200k, Tápfeszültség=220V, Nyugalmi anód feszültség=109V. | |
|---|---|
| Fűtő feszültség | Torzítás |
| 1.4V | 1.9% |
| 1.3V | 1.85% |
| 1.2V | 1.80% |
| 1.0V | 1.50% |
| 0.9V | 1.10% |
| 0.85V | 0.60% |
Ez a hatás egyenáramú és váltóáramú fűtésnél is föllép, és nem túlzottan érzékeny a feszültségre. A táblázat egy 1U4-es akkumulátoros fűtésű cső adatait tartalmazza az izzószál feszültségének változtatásakor. A kimeneti szint 20 vrms.
A jelenség feszültség függése – Harmonikus komponensek
z egyik lehetséges probléma ennek az effektusnak az alkalmazásakor a második harmonikus komponens potenciális eltűnése a többi harmonikus komponens rovására. Ez azonban nem feltétlenül történik meg. Az alábbi diagramon egy egzotikus, de azért elérhető 6B4 "kis jelű cső" görbéi láthatóak. Megfigyelhető, hogy a magasabb rendű komponensek még jobban csökkennek, mint a második felharmonikus, egészen addig, amíg nagyon alacsony nem lesz a fűtő feszültség.
A hatás magyarázata Annak érdekében, hogy megértsem, mi történik, egy karakterisztika rajzolót használtam a cső jellemzőinek méréséhez. Teszteszközként a 01A-t használtam, mivel ez az cső jellemző tagja az osztálynak. A bemutatott görbéket úgy kaptuk meg, hogy a mért adatokat a görbékről leolvasva, azokat beírtuk egy Excel táblázatba. (Volt egy korábbi verzió, amit feltettem a weboldalra, ami a nyomkövetések "képe" volt. Elég csúnya volt, hogy a most látható formátumban újra megcsináljam). Az alábbi görbéket a rácsfeszültség 2V-os lépéseinként használnak. A 0, -10 és -20 voltos rács feszültségek piros színnel ábrázoltak meg a jobb áttekinthetőség érdekében.
Ez NAGYON érdekes. Az "éhezett" állapot széles tartományt foglal magában, ahol a mu, a transzkonduktivitás és az rp ellenállás lényegében állandó a terhelés széles tartományában... A "normál" jellemzőknél az ismerős "rp ellenállás változó és gm változik, de a mu állandó". Az "éheztetett" karakterisztikák egyértelműen az anódáram változásának "ellaposodását" mutatják (az "éheztetés" miatt), de jól látható az állandó gm és konstans mu tartománya is. A jellemzők "ellaposodása" azt is jelenti, hogy ezt a hatást nehezebb lenne megvalósítani teljesítményerősítő helyzetben. Ennek a csőnek az "katalógus adatai": rp=10k, gm=0,8mS, mu=8. A fenti jelleggörbékből leolvasva az értékeket az adatlap által javasolt munkapont közelében, azt kapom, hogy rp=8,8k, gm=0,95mS, mu=7,5. Az "éhezett" fűtőszállal mért értékeket leolvasva, ismét ugyanazon működési pont közelében, az értékek rp=13,5k, gm=0,63mS, mu=8,5. Egy valós áramkörben mérhető növekedés tapasztalható az áramkör erősítésben, amikor a fűtőszál feszültsége csökken, összhangban a jelleg görbékkel. A nagy különbség azonban továbbra is az a széles tartomány, amelyen belül a csőparaméterek lényegében állandóak. Tehát talán megmagyaráztuk a rejtélyt; az izzószál "éheztetésével" a DHT-eszközökben a cső karakterisztikája nemcsak állandó mu-t, hanem állandó gm-t és állandó rp-t is mutat, így lényegében megszűnik az összes torzítást okozó mechanizmus. Mellesleg "élettartam" teszteltem egy 1U5-öt, ami "éhezett" fűtéssel működik, hogy megbizonyosodjak arról, hogy a "katód tértöltése" nem tűnik el, és ez a hatás a cső élettartamának csökkenése nélkül kiaknázható. Bár ez általában sok időt emészt fel, előzetes adatok szerint (eddig valamivel több mint 2 hét után), sem az éheztetett üzemmódú csőnél, sem az egyidejűleg tesztelt "normál üzemű" (kontroll) 1U5-nél nem volt romlás a transzkonduktivitásban... További tanulmányozáshoz: A közvetetten fűtött triódáknak nincs ilyen hatása, egy kivétellel: a 27. Steve (Bench)
Visszahivatkozások
Nincsenek visszahivatkozások
Hozzászólások
A hozzászólások megjelenítése így: Folyamatos | Logikai sorrend