Espectros de distorções harmônicas em tubos de elétrons. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O autor apresenta os resultados de medições do espectro de distorção harmônica em uma cascata com carga de transformador para uma série de triodos e pentodos comuns em uma conexão triodo. O artigo fornece recomendações para a escolha de válvulas a vácuo para um amplificador de baixa potência.

O motivo do estudo dos espectros de distorção harmônica do sinal tonal foi o desejo de escolher a lâmpada mais adequada para o estágio de saída do amplificador para fones de ouvido. O amplificador pretendido exigia um triodo (ou um pentodo em uma conexão triodo) com um espectro bem definido do sinal de saída. A finalidade da lâmpada foi determinada pelo modo de teste: corrente anódica (lA) - na faixa de 20...40 mA e resistência de carga reduzida ao enrolamento primário do transformador - 5 kOhm.

Tendo delineado vários tipos de lâmpadas, montei uma cascata de acordo com o diagrama mostrado na Fig. 1, e começou a testar. O analisador de espectro foi conectado à saída do estágio no ponto A. Embora o transformador contribua para a distorção total, na frequência de 1 kHz o erro devido à sua não linearidade é tão pequeno que pode ser ignorado.

Depois de examinar as lâmpadas pretendidas, por curiosidade, examinei os espectros de todas as lâmpadas mais ou menos adequadas para esta cascata.

Os pentodos foram testados em conexão triodo e, para comodidade de comparação dos resultados, as medições foram realizadas com a mesma potência de saída para todas as lâmpadas, igual a 1 W, caso a lâmpada fosse capaz de fornecer essa potência.

Para lâmpadas de baixa potência, a corrente anódica foi selecionada a mais alta possível, mas não superior a 40 mA, e foi selecionado um modo que garantiu o nível mínimo de harmônicos.

Os resultados obtidos podem ser extrapolados com alguma cautela para outros modos de funcionamento da lâmpada; Isto se aplica especialmente a lâmpadas potentes, que foram significativamente subcarregadas durante os testes.

Para a maioria das lâmpadas, as seguintes considerações podem ser seguidas.

Reduzir a resistência da carga da lâmpada e aumentar simultaneamente a corrente não altera significativamente a natureza da distribuição harmônica de energia no espectro. Uma diminuição na resistência de carga em uma corrente quiescente constante leva a um aumento nos harmônicos de ordem inferior e ao aparecimento de harmônicos de ordem superior. Um efeito semelhante é observado com o aumento da oscilação da tensão de saída, mas neste caso o crescimento dos harmônicos de ordem superior ocorre mais rapidamente.

Para algumas lâmpadas, ao ajustar o modo de energia, você pode suprimir quaisquer harmônicos. Por exemplo, para uma lâmpada 6P13S, ao selecionar a posição do ponto de operação, você pode suprimir quase completamente o quarto harmônico.

Na Fig. 2-16 para várias lâmpadas mostra os espectros de distorção harmônica da tensão de saída com indicação de seu modo de operação na tabela. 1.

(clique para ampliar)

Na Fig. A Figura 17 mostra um gráfico resumo dos espectros das lâmpadas testadas.

Na tabela A Figura 2 mostra os níveis numéricos dos componentes harmônicos em porcentagens.

Com base nos resultados obtidos, podem ser tiradas várias conclusões sobre as lâmpadas mais promissoras ou frequentemente utilizadas.

Para amplificadores simples com potência de saída de 1...2 W, a melhor escolha entre os domésticos seriam as lâmpadas 6P14P, 6P1P.

6P1P e 6N6P são adequados para estágios de driver simétricos e poderosos. A possibilidade de utilização da lâmpada 6S19P é muito controversa. Esta válvula tem um nível baixo de terceiro harmônico, mas a cauda harmônica mais longa. A lâmpada 6P9 opera de forma instável com alta dissipação de potência no ânodo.

Para estágios de saída single-ended mais potentes, de acordo com os resultados da medição, a lâmpada EL36 é a mais adequada; É talvez a mais linear de todas as lâmpadas testadas. A utilização de uma lâmpada 6CCD em estágios single-ended, na minha opinião, é totalmente inviável, apesar de possuir um nível mínimo de terceiro harmônico. Possui uma cauda harmônica bastante longa e um alto nível de segundo harmônico; seu lugar é em cascatas push-pull. A lâmpada 6P41S parece muito atraente para uso em estágios single-ended. Devido ao aumento do nível de harmônicos pares, a lâmpada 6N13S “gravita” mais em cascatas push-pull.

As recomendações aqui apresentadas para o uso de algumas lâmpadas testadas não devem ser aceitas inequivocamente devido ao desvio significativo do modo de medição do ideal para lâmpadas de alta potência. Os resultados das medições devem ser considerados como insumos para reflexão; Os materiais apresentados ajudarão os leitores na escolha de uma lâmpada de estágio de saída.

As conclusões do autor quanto à aplicabilidade das lâmpadas mais potentes em diversas cascatas não coincidem inteiramente com as recomendações encontradas na literatura.

Autor: E.Karpov, Odessa, Ucrânia

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