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[LE VALVOLE] 8 - IL TETRODO A FASCIO
(troppo vecchio per rispondere)
i3hev, mario
2007-03-04 16:03:16 UTC
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Ciao a tutti!

Riassunto della puntata precedente: eravamo arrivati al grave problema
esistenziale del tetrodo il quale, sotto certe condizioni, presentava
una resistenza (differenziale equivalente) anodica negativa, con
conseguente insorgere di vari problemi.

La causa del fenomeno risiedeva nella emissione secondaria dell'anodo,
colpito dagli elettroni ad alta velocità: gli elettroni secondari
emessi, attirati dalla griglia schermo, andavano a cadere su di essa
(invece di uscirsene quatti quatti dalla placca), e da questo fatto
nascevano tutti i nostri guai.

Ma, a ben pensarci, non possiamo impedire questo fenomeno? Potremmo
rallentare gli elettroni, in modo che la loro energia non basti più
a causare l'emissione secondaria; questa, a ben vedere, non è per
niente una buona idea, dato che in questo modo non faremmo altro che
diminuire la corrente di placca disponibile e questo, specialmente
per un tubo di potenza, non sarebbe certo un gran progresso...

Possiamo però fare in modo che gli elettroni secondari emessi dalla
placca semplicemente non riescano ad andare a cadere sulla griglia
schermo - e come si fa? be', per esempio, consideriamo un imbuto: dal
lato largo entra tutto, ma entrare dal lato stretto è decisamente più
difficile... potremmo far passare gli elettroni attraverso un imbuto
che li incanalasse verso l'anodo, disposto in modo che gli elettroni
secondari che invece vengono dall'anodo non riescano a trovare il buco
ed a tornare così indietro verso la griglia. Detto fatto, costruiamo
un oggetto del genere:

[FIDOCAD]
RP 30 50 32 85
SA 25 85
EV 17 30 155 105
RP 135 50 137 85
LI 137 68 165 68
SA 155 68
LI 55 40 55 50
LI 55 55 55 65
LI 55 70 55 75
LI 55 75 55 80
LI 55 85 55 95
LI 90 40 90 50
LI 90 55 90 65
LI 90 70 90 80
LI 90 85 90 95
SA 55 101
SA 90 105
LI 15 85 15 120
LI 165 68 165 120
LI 55 100 55 120
LI 90 100 90 120
LI 30 85 15 85
TY 45 120 10 6 0 1 0 * -5V
TY 75 120 10 6 0 1 0 * +200V
TY 150 120 10 6 0 1 0 * +250V
TY 10 120 10 6 0 1 0 * 0V
LI 60 70 85 70 2
PP 85 70 80 68 80 72 2
PP 35 70 40 72 40 68 2
LI 50 70 35 70 2
TY 70 55 10 6 0 1 1 * 2
TY 40 55 10 6 0 1 1 * 1
PP 105 43 105 45 125 55 125 53
PP 125 80 125 82 105 92 105 90
LI 50 97 32 85
LI 100 97 50 97
LI 105 45 105 90
SA 105 92
LI 100 97 105 92
SA 32 85
LI 125 55 125 80
PP 110 70 105 68 105 72 2
LI 95 70 110 70 2
TY 95 55 10 6 0 1 1 * 3
TY 110 55 10 6 0 1 1 * 4
TY 130 55 10 6 0 1 1 * 5
===========================

Le cose ora non vanno più come prima: nelle regioni 3 e 4, la presenza
del potenziale negativo (rispetto alla griglia schermo) imprime agli
elettroni una forza che li tiene alla larga dal nostro "imbuto", che
in gergo tecnico chiamiamo "deflettore", concentrando il fascio
intorno all'asse del sistema.

Se un elettrone si allontana dall'asse, la forza repulsiva provvede a
riportarcelo, per cui in questa zona avremo elettroni che vanno
"dritti" verso l'anodo in un pennello più o meno coerente (in realtà,
gli elettroni che penetrano in questa zona con un certo angolo
oscilleranno su e giù intorno all'asse, e questa oscillazione spaziale
sarà tanto più ampia quanto maggiore è la velocità tangenziale
d'ingresso. Si capisce subito che, a frequenze molto alte, questo può
essere un problema, e limitare la banda utile del dispositivo - ma
lasciamo perdere, per ora limitiamoci ai fenomeni di base).

Ma le cose più interessanti accadono nella regione 5: qui, il pennello
elettronico va ad incidere sull'anodo, e causa la solita emissione
secondaria, come previsto; gli elettroni emessi hanno energie molto
variabili, ma specialmente si muovono un po' in tutte le direzioni.

Da qualunque parte si dirigano, però, o vedono l'attrazione del
potenziale positivo anodico, ed allora ricadono sull'anodo, e ci fanno
un favore :), oppure vedono la repulsione del potenziale negativo del
deflettore, ed allora non possono che venirne rallentati, fino ad
essere ricatturati dall'anodo; insomma, sulla griglia schermo non ci
arrivano più! E questo è esattamente ciò che volevamo...

In sostanza, siamo riusciti a risolvere il nostro problema, in maniera
semplice ed elegante, ed ora disponiamo di un tubo, che chiamiamo
tetrodo a fascio (ma qualche volta viene chiamato anche "tetrodo a
deflessione" o "tetrodo a placche", per ovvi motivi), che non ha più
velleità di oscillatore in proprio e fa invece quel che vogliamo...

Si tratta di un dispositivo decisamente interessante, dal momento che
è decisamente più lineare di un triodo, ha amplificazione maggiore, e
per sua costituzione è adatto a fornire potenze rilevanti: insomma, un
vero cacio sui maccheroni! In effetti, una larghissima parte dei
trasmettitori amatoriali dei decenni dal '50 all'80 ha avuto come
finali dei tetrodi di questo genere; tanto per citare qualche esempio
di questi tubi, eccone alcuni che sono stati (e alcuni sono ancora) di
largo uso tra i radioamatori:

Vf[V] If[A] Va[V] Ia[mA] Vg2[V] Ig2[mA] Vg1[V] Pa[W] Note
---------------------------------------------------------------------
6L6 6.3 0.9 250 72 250 7 -18 6,5
6V6 6.3 0.45 250 45 250 4.5 -12.5 4.5
6W6 6.3 1.2 200 46 125 2.2 -7.5 3.8
3S4 1.4 0.1 90 6 67 1 0.23 DL92
6AQ5 6.3 0.45 250 49 250 5 -12 4.5 EL90
6AV5 6.3 1.2 250 55 150 2.1 -50
807 6.3 0.9 550 50 200 14 12
5763 6.3 0.75 300 50 250 5 8 VHF
6146 6.3 1.25 320 140 180 10 25 VHF
6KD6 6.3 2.85 5000 400 -40 33
6DQ6 6.3 1.2 250 65 150 1.8 -22.5 18
---------------------------------------------------------------------


Dalla tabellina di esempi sopra vista (i cui valori sono da
considerare *ampiamente* indicativi), possiamo ricavare un paio di
regole "spannometriche" che, pur non essendo oro colato, ci possono
dare qualche idea in caso di stallo (ad esempio, se dobbiamo riparare
qualcosa su cui non abbiamo troppe informazioni):

- la tensione di griglia schermo nella maggior parte dei casi si
aggira intorno al 60% della tensione di placca, ma non disdegna di
assumerne lo stesso valore (mai superiore, però!),
- nei tubi più recenti di piccola e media potenza, la corrente di
griglia schermo si aggira intorno al 5-10% della corrente anodica,
ma può arrivare anche al 20% nei tubi più anziani (il cui rendi-
mento sarà conseguentemente più basso).

Ora, prima di procedere ad alcuni aspetti pratici dell'impiego, sarà
il caso di fare qualche altra considerazione, e magari anche di dare
qualche numero, giusto per avere un'idea...:

CAPACITA' D'INGRESSO

La capacità d'ingresso è composta al solito di due parti, ossia:

- la capacità tra griglia controllo ed elettrodi a potenziale fisso,
vale a dire catodo, griglia schermo e placchette di deflessione
(di solito i datasheet danno un numero unico, perché per quanto
riguarda il segnale questi tre elettrodi sono tutti "a massa"), che
vale un qualcosa che si aggira intorno alla decina di picoFarad
(che possono diventare ben di più nel caso di tubi di potenza!):
non poco, per la verità, ma almeno non subisce l'effetto Miller!
- la capacità tra griglia controllo e placca, che invece subisce
pesantemente l'effetto Miller, e quindi praticamente viene
moltiplicata per il guadagno; ma in cambio, grazie alla presenza
della griglia schermo, ha valori dell'ordine di qualche decimo di
picoFarad, diciamo un ordine di grandezza in meno che nel caso del
triodo. Ricordiamo che, in pratica, questo vuol dire che in molti
casi possiamo fare a meno di neutralizzare l'amplificatore (RF!),
e questa non è una semplificazione da poco.

CAPACITA' D'USCITA

E un po' più alta che nel caso del triodo, indubbiamente, però nel
caso di amplificatori RF può venire conglobata nella capacità verso
massa del circuito risonante di placca, e quindi il disturbo che dà
è abbastanza modesto. Diciamo che, in linea di massima, si ragiona su
una decina di pF, un po' di più per grossi tubi, un po' meno per roba
più piccolina...

RESISTENZA EQUIVALENTE ANODICA ED AMPLIFICAZIONE

La Ra di un tetrodo a fascio si aggira tipicamente intorno ai 50 kOhm,
vale a dire 5-10 volte maggiore che nel caso di un triodo (ma abbiamo
valori nettamente più piccoli nel caso di grossi tubi). Come abbiamo
già accennato, questo permette di ottenere amplificazioni decisamente
superiori, dato che in pratica la Ra va in parallelo al carico esterno
di placca. Nell'esempio che seguirà, vedremo un valore piuttosto
tipico dell'amplificazione.

TRANSCONDUTTANZA

La conduttanza mutua di un tetrodo a fascio è dello stesso ordine di
grandezza di quella di un triodo (mediamente è un po' più alta, ma
questo non è sempre vero); i grossi tubi possono offrire pendenze
considerevoli (ad es. la 6KD6 ha ben 14 mS), mentre per i fratelli
minori si viaggia su numeri più bassi (4,1 mS per la 6AQ5).

POTENZA

I tetrodi a fascio sono praticamente tutti tubi di potenza; come si
può facilmente vedere, molti di questi tubi assorbono vari watt solo
per scaldare i filamenti, più vari altri per la griglia schermo...

Le potenze disponibili sono le più varie, si va da qualche frazione di
Watt per i tubi in miniatura (anche le radioline portatili, ai tempi,
avevano il finale di BF a valvole...), fino ai vari kiloWatt delle
bestie più grosse, i tubi di trasmissione per l'uso broadcasting che
piacciono tanto a certi tipi di radioamatori... >:)



Concludiamo la puntata, e le chiacchiere, con il promesso


+------------------------------------+
| |
| ESEMPIO |
| |
+------------------------------------+


Per prima cosa, vi consiglio caldamente di procurarvi il datasheet; il
tubo che useremo per l'esempio è la 6AQ5A, un tetrodo a fascio che a
suo tempo era ampiamente diffuso, e piuttosto "facile"; il datasheet
lo troverete facilmente in rete, ma per risparmiare fatica, seguite
il link: http://tinyurl.com/2f7475 :)

Bene, ora che ce l'avete e ve lo siete un po' guardato, procediamo:
quello che faremo, per cominciare, è un semplice amplificatore di
bassa frequenza, in classe A, con uscita a trasformatore. Eccolo:

[FIDOCAD]
MC 95 105 0 0 ihram.VT02P
MC 105 40 0 0 ihram.trafo
LI 115 40 115 45
LI 130 40 115 40
LI 115 55 130 55
MC 130 40 0 0 970
LI 105 40 105 20
MC 105 20 3 0 010
SA 105 25
LI 95 105 95 110
MC 95 110 1 0 080
LI 95 120 95 125
SA 95 125
SA 95 105
MC 95 125 0 0 045
LI 110 100 110 105
LI 110 105 120 105
LI 100 100 100 110
LI 100 110 120 110
BE 121 102 118 107 125 108 119 112
BE 123 102 120 107 127 108 121 112
TY 115 65 5 3 0 1 0 * 6AQ5A
TY 100 9 5 3 0 1 0 * +Va
TY 97 48 5 3 0 0 0 * T1
LI 105 25 65 25
LI 80 105 80 110
MC 80 110 0 0 180
LI 80 120 80 125
SA 80 125
SA 65 80
LI 65 25 65 45
MC 65 45 1 0 080
LI 65 55 65 110
MC 65 110 0 0 180
LI 65 125 65 120
SA 65 125
TY 56 48 5 3 0 0 0 * R2
LI 50 85 50 110
LI 50 120 50 125
SA 50 125
SA 50 85
MC 50 110 1 0 080
MC 35 85 0 0 170
MC 35 85 0 1 ihram.concoaxm
LI 30 90 30 125
TY 37 78 5 3 0 0 0 * C1
TY 56 112 5 3 0 0 0 * C2
TY 71 112 5 3 0 0 0 * C3
TY 41 112 5 3 0 0 0 * R1
LI 30 125 95 125
LI 95 105 80 105
LI 90 85 45 85
LI 65 80 90 80
TY 87 112 5 3 0 0 0 * R3
=============================

Si tratta di uno schema estremamente spartano, e certamente si può
fare di meglio - ma, d'altra parte, per ora vogliamo restare sul
semplice!

Passo per passo, vediamo i vari aspetti del disegno.

--- LA POLARIZZAZIONE ---

Con il datasheet alla mano, cominciamo a decidere la polarizzazione
della valvola; ma prima di tutto, un semplice appunto: su questo, e su
molti altri datasheet, troverete i dati relativi alla cosiddetta
"connessione a triodo", che si ottiene collegando al griglia schermo
all'anodo; in effetti, così collegato, il tubo si comporta proprio
come un triodo, perché la tensione di griglia è sempre uguale a quella
anodica, e quindi varia con quest'ultima, mentre ciò che determina il
comportamento tipico del tetrodo è il fatto che la tensione di griglia
schermo sia costante. Questa connessione a triodo *** non è *** in
pratica utilizzata nelle applicazioni (salvo rare eccezioni), ma viene
invece usata nelle misure, allo scopo di determinare i limiti di
funzionamento della valvola. Bene, passiamo oltre...

Il nostro datasheet gentilmente ci offre le condizioni caratteristiche
di funzionamento del tubo come amplificatore in classe A (e mi pare
giusto, dal momento che questa era una tipica valvola da finale BF di
apparecchi radio o tv!); perciò, partiamo da queste, scegliendo il set
di dati relativo alla tensione anodica più alta, perché ci piace di
più... del resto, bisogna pur sceglierne una! Nella pratica, la
tensione anodica che si sceglie dipende da vari fattori, tra cui le
esigenze del resto del circuito, ma specialmente la disponibilità del
trasformatore di alimentazione... :)

Riportiamoci, per comodità, i dati:

Va = 250 V
Vg2 = 250 V
Vg1 = -12 V
Ra = 52 kOhm
S = 4.1 mS
Ia = 45 mA
Ig2 = 4.5 mA
ZL = 5 kOhm

*** Scelta del punto di lavoro ***

Bene, questa è un'idea di massima, diciamo il punto di partenza... ora
andiamo a guardarci un po' le caratteristiche di placca per Vg2=250V;
quello che notiamo è che le caratteristiche sono "buone" per tensioni
di placca superiori ai 100 Volt; sarebbe bello, quindi, alzare ancora
un po' la tensione di placca, ma il datasheet ci informa che il
massimo è di 275 V, per cui è meglio fermarci qui. Vorrà dire che ci
limiteremo un po' sulla tensione di uscita (e quindi sulla potenza)
ottenibile al carico.

Quanto deve valere il carico? Abbiamo a disposizione 45 mA, che è il
valore suggerito per la corrente di placca; certo, questo valore lo
potremmo anche aumentare di un po', ma ne soffrirebbe la durata della
valvola, per cui non lo faremo, anzi, sarebbe forse meglio se ci
limitassimo a 40 mA (stiamo parlando della corrente di riposo!), e
questo è quello che faremo.

*** Determinazione del carico anodico ***

La nostra corrente di placca potrà dunque variare intorno al valore
medio di 40 mA, e quindi si muoverà in un campo simmetrico che va da
10 mA (meno non direi, ci si avvicina troppo ad un comportamento poco
lineare, con conseguente distorsione) a 70 mA, con un'escursione di
30 mA (di picco).

La tensione di placca, in corrispondenza a queste variazioni, varierà
a sua volta intorno al valore di riposo di 250V (pari alla tensione di
alimentazione), scendendo fino a 100 Volt, e salendo fino a 400 (è il
trasformatore che provvede all'accumulo e rilascio di energia, per
poterci permettere di salire oltre la tensione di alimentazione), con
un'ampiezza di picco pari a 150 V.

La resistenza di carico è dunque presto calcolata:

ZL = 150 V / 30 mA = 5 kOhm

che, guarda caso, è proprio il valore suggerito! Ma non ci fate
l'abitudine... non sempre i valori suggeriti vi portano al risultato
che volete voi. Per ottenere quello che si vuole, bisogna sempre
rimboccarsi le maniche :)

La potenza che possiamo ricavare al carico è

Po = DVa * DIa / 2 (perché sono valori di picco!)
= 150 V * 30 mA / 2 = 2,25 W

e questa potenza dovrà essere sopportabile per il trasformatore
d'uscita T1, che dovrà ovviamente essere un modello per bassa
frequenza (ad es. ferro al silicio a granuli orientati) e non uno
per alimentazione, altrimenti la risposta in frequenza farà schifo.
Per completare il calcolo del trasformatore, ci serve il rapporto di
trasformazione, che dipende dall'altoparlante che useremo; nel caso
di una fabbrica, si sceglie quel che si vuole in base ai costi
industriali e poi si fa fare il trasformatore; noi invece ci dovremo
accontentare del trasformatore che troviamo, e poi sceglieremo di
conseguenza l'altoparlante che va bene...

La potenza che abbiamo deciso di ricavare è nettamente minore di
quella dichiarata dal datasheet, perché ci siamo posti l'obiettivo di
girare al largo dalla zona ad alta distorsione (il datasheet ci dà,
per i valori scelti da loro, un bell'8%, che non è poco!); se però
vogliamo, possiamo aumentare la potenza aumentando le escursioni della
tensione e della corrente; il massimo teorico che possiamo ottenere,
con 250 V e 40 mA, è di 5 Watt, sempre che accettiamo che siano
distorti come un alienato mentale... >:)

*** Polarizzazione della griglia schermo ***

La tensione di griglia schermo è uguale a quella di alimentazione, per
cui a rigore la resistenza di caduta R2 potrebbe anche essere omessa
(in generale, questa resistenza di sceglie in maniera da dare giusto
la caduta di tensione necessaria per avere la tensione voluta); però
se per caso succede qualcosa di male, avere la griglia connessa
direttamente all'anodica non è bene, è sempre meglio metterci in mezzo
una resistenza che, alla mala parata, limiti la corrente. In questo
caso, faremo cadere su questa resistenza una decina di volt, tanto per
gradire; sapendo la corrente di griglia schermo, calcolare la
resistenza è un gioco da ragazzi:

R2 = (Va - Vg2)/Ig2 = 10 V / 4,5mA = 2,1 kOhm, che diventano

R2 = 2.2 kOhm 1/2 Watt, e siamo tranquilli...

La capacità di filtro C2 va scelta in modo che, alla frequenza più
bassa di interesse, la tensione sulla griglia schermo sia ancora
praticamente costante; dal punto di vista del segnale, possiamo
pensare alla griglia schermo come ad un generatore di corrente con
ampiezza di circa 5 mA di picco (è solo una prima approssimazione,
ma basta ai nostri scopi!), e vogliamo che questa corrente, impressa
sul parallelo della resistenza R2 e della capacità C2, causi una
variazione del potenziale Vg2 trascurabile. Be', senza complicarci
troppo la vita, diremo che questo risultato sarà ottenuto se la
reattanza del condensatore, alla minima frequenza d'interesse, sarà
molto minore della resistenza R2. Supponendo che ci interessi
amplificare dai 300 Hz in su (qui facciamo radio, mica Hi-fi!), questa
condizione si scrive:

1
------------------- << R2 , ovvero:
2*pi.greco*Fmin*C

1 1
C2 >> -------------------- = --------------- = ~ 0.24 uF
2*pi.greco*Fmin*R2 6.28*300*2200

Prendendoci i soliti margini ampi (degli elettrolitici ci fidiamo
sempre poco, quando sono ad alta tensione ce ne fidiamo ancora meno!)

C2 = 4.7 uF - 300 VL

*** Polarizzazione catodica ***

Ora dobbiamo calcolare la resistenza di polarizzazione e la capacità
di bypass di catodo, e per farlo dobbiamo prima dare un'occhiata alle
caratteristiche di trasferimento griglia - anodo, dalle quali vediamo
che, per avere una corrente di placca di 40 mA, la tensione di griglia
controllo dovrà essere di -13,6V. Abbiamo già discusso per il caso del
triodo questo tipo di polarizzazione, quindi non stiamo a fare tante
storie, calcoliamo subito la resistenza:

R3 = -Vgs / Ik = 13.6 V / 40 mA = 340 Ohm --> 330 Ohm

Passiamo alla verifica: con 330 Ohm a 40 mA abbiamo -13.2V; guardando
ancora le caratteristiche, troviamo che a questa tensione corrisponde
una Ia = 42 mA; poiché aumentando la corrente la caduta aumenta, la
corrente di polarizzazione sarà dunque compresa tra 40 e 42 mA, e ce
ne riteniamo soddisfatti. La potenza dissipata su questa resistenza è
di circa 42 mA * 13,2V = ~ 550mW, per cui alla fine

R3 = 330 Ohm 1W

La capacità ancora una volta deve presentare una reattanza che sia
trascurabile rispetto a questa resistenza, ossia:

1 1
C3 >> -------------------- = --------------- = ~ 1.6 uF,
2*pi.greco*Fmin*R3 6.28*300*330

per cui la moltiplichiamo per 10 per garantire che sia "molto
maggiore", ed ancora per due per tutelarci dalle tolleranze
fetenti degli elettrolitici; concludendo:

C3 = 33 uF - 25 VL

Usciti dalle secche della polarizzazione, dobbiamo ora affrontare


--- LO STADIO D'INGRESSO ---

Per prima cosa, ci serve conoscere il reale valore della capacità
d'ingresso Cg che, a causa dell'effetto Miller, dipende dal

*** Guadagno dell'amplificatore ***

per cui innanzitutto dobbiamo calcolarci questi parametri: ma è presto
fatto! La transconduttanza la verifichiamo dalle caratteristiche di

griglia (che sono nel datasheet). Dall'ispezione diretta troviamo che
variando la tensione di griglia da -16 a -12V, la corrente varia tra

31 e 47 mA, per cui possiamo dire che la pendenza vale (circa):

47 mA - 31 mA
S = --------------- = 4 mA/V = 4 mS
16 V - 12 V

questo, guarda caso, è proprio il valore dichiarato dal datasheet
(che, in effetti, riporta appunto il valore caratteristico per la
nostra applicazione; ma, come sempre, controllare è d'obbligo!
Altrimenti, il circuito funzionerà come vuole lui, e non è per niente
detto che questo corrisponda a quel che vogliamo noi...).

Il carico totale equivalente anodico è il parallelo del carico reale
ZL e della resistenza interna equivalente Ra; poiché quest'ultima è
oltre 10 volte superiore al primo, possiamo anche trascurarne
l'effetto, con errore minore del 10%, quindi del tutto accettabile.
L'amplificazione di tensione vale quindi:

Av = S * ZL = 4 mA/V * 5 kOhm = 20 ,

ossia 26 dB - il che, per uno stadio di potenza, non è malaccio :)

Incidentalmente, osserviamo che, per ottenere la piena potenza in
uscita, il segnale d'ingresso dovrà avere un'ampiezza pari a:

Vi = Vo / A = 150 V / 20 = 7,5 Vp --> = 5.3 Vrms


La capacità d'ingresso del tubo è circa data da (secondo Mr. Miller):

Cg = ~ Cgks + A * Cga = 8 pF + 20 * 0,4 pF = 16 pF

Osserviamo incidentalmente che la capacità d'uscita è circa Co=9pF.
Con la resistenza di carico di 5 kOhm, questa capacità impone una
frequenza di taglio pari a:

1 1
Fto = ------------------ = --------------------- > 3 MHz
2*pi.greco*ZL*Co 6.28 * 5kOhm * 9 pF

e di certo, in uno stadio di BF, non ce ne dovremo preoccupare....


*** Calcolo dei componenti d'ingresso ***

Dobbiamo calcolare i componenti del circuito d'ingresso, R1 e C1. Per
fare un ragionamento sensato, dobbiamo ancora una volta fare
riferimento ai dati del tubo per scoprire che la massima resistenza
ammissibile per il circuito di griglia è di 500 kOhm; be', tutto
sommato ci va bene, anzi, molto probabilmente sceglieremo un valore
minore. Ma *come* lo scegliamo? Il ragionamento è questo: dal punto
di vista del segnale d'ingresso, abbiamo di fronte un circuito fatto
più o meno in questo modo:

[FIDOCAD]
MC 50 55 0 0 480
MC 55 50 0 0 080
SA 70 50
SA 70 80
LI 50 55 50 50
LI 50 50 55 50
LI 50 75 50 80
TY 57 42 5 3 0 0 0 * Rg
MC 90 60 1 0 080
SA 90 80
SA 90 50
LI 90 80 90 70
LI 90 60 90 50
MC 105 60 1 0 170
SA 105 80
SA 105 50
LI 105 80 105 70
LI 105 60 105 50
TY 97 62 5 3 0 0 0 * Cg
TY 81 62 5 3 0 0 0 * R1
TY 77 42 5 3 0 0 0 * C1
MC 75 50 0 0 170
LI 65 50 75 50
LI 120 75 120 55 1
PP 120 55 119 61 121 61 1
TY 121 63 5 3 0 0 1 * Vg
SA 120 50
SA 120 80
LI 50 80 120 80
LI 85 50 120 50
LI 70 75 70 55 1
PP 70 55 69 61 71 61 1
TY 71 63 5 3 0 0 1 * Ve
=========================

Questo circuito ci è perfettamente familiare: si tratta di un comune
ponte di Wien, la cui risposta in frequenza è del tutto nota (non c'è
nemmeno bisogno di calcolarla, si trova in mille e mille tabelle!), e
presenta uno zero nell'origine (c'è il condensatore in serie!) ed un
massimo alla frequenza:

1
Fo = ----------------------------- .
_____________
2*pi.greco*\/ R1*Rg*C1*Cg

Il massimo dipende dai rapporti tra le resistenze e tra le capacità:

1
Ai,max = ----------------- ,
Rg Cg
---- + ---- + 1
R1 C1

Poi, per frequenze superiori, la risposta torna a zero a causa
dell'effetto shunt della capacità Cg. Quello che interessa è la
larghezza di banda del circuito d'ingresso, che vale:

R1*Cg + Rg*C1 + R1*C1
B = ------------------------ .
2*pi.greco*R1*Rg*C1*Cg

Prima di procedere, ci conviene cercare qualche semplificazione a
queste due ultime espressioni, invero un po' complesse; la prima
osservazione da fare riguarda ovviamente il guadagno della rete
d'ingresso, che in generale vogliamo che sia il più alto possibile
(con alcune eccezioni, peraltro, ma su questo sorvoliamo). Perché
il guadagno sia massimo, è necessario che tutti i termini del
denominatore siano il più possibile piccoli, e quindi le condizioni
che dovremo porre sono del tutto ovvie:

R1 >> Rg (ossia, dobbiamo caricare poco il generatore d'ingresso) e
C1 >> Cg (dobbiamo rendere trascurabile la capacità di griglia).

Ad esempio, se R1 = 10*Rg e C1 > 10*Cg, l'errore che si commette nel
trascurare completamente i due termini al denominatore è dell'ordine
del 20%, quindi già del tutto accettabile in un disegno "normale".

L'introduzione di queste ipotesi permette una grande semplificazione
nell'espressione della banda passante, che si riduce a:

1
B = ~ ------------------
2*pi.greco*Rg*Cg

Sempre in questa ipotesi, gli estremi della banda passante assumono
una espressione particolarmente semplice, che ci tornerà molto utile
nella determinazione dei valori dei componenti:

/
| 1
| Fmin = ~ ------------------ << Fmax!
| 2*pi.greco*R1*C1
<
| 1
| Fmax = ~ ------------------ = ~ B!
| 2*pi.greco*Rg*Cg
\

I valori della Rg vanno tipicamente da poche decine di Ohm ad un
massimo di qualche kOhm, mentre i valori della Cg si aggirano intorno
alla decina di pF o poco più; la banda quindi ha l'ordine di grandezza
del MegaHertz!

Insomma, parliamoci chiaro: di questi problemi in pratica ce ne
dovremo preoccupare solo quando stiamo facendo stadi RF; per uno
stadio di BF, il limite della banda passante è legato al costoso
trasformatore d'uscita, unico vero collo di bottiglia del sistema!
Credo che ormai sarà chiaro perché si è cercato (peraltro con ottimo
successo!) di abolire i trasformatori d'uscita...

Semmai, eventualmente, il problema per un amplificatore di BF sarà
l'opposto: l'eccessiva banda passante del sistema può essere fonte di
guai, e probabilmente sarà conveniente aggiungere in parallelo alla
griglia una capacità sufficiente a limitarne l'estensione a poche
decine di KHz, per evitare di trovarci magari una antipatica
autooscillazione ad una frequenza compresa nello spettro radio.

Ricapitoliamo le condizioni ed i dati che abbiamo, mettendoli insieme
per arrivare ad una scelta adeguata dei componenti d'ingresso; non
abbiamo però ancora fissato l'impedenza d'uscita del generatore! Be',
in effetti non la sappiamo... la cosa migliore è scegliere un valore
che sia ragionevole. Ad esempio, molti sistemi hanno un'impedenza di
uscita dell'ordine di 4.7 kOhm, e questa allora assumeremo come la
nostra impedenza del generatore. Se poi quella reale sarà più bassa,
tanto meglio! Nel nostro caso, allora, abbiamo:

1 1
Fmax = ~ -------------------- = ------------------ = ~ 2 MHz.
2*pi.greco*Rg*Cg 6.28* 4k7 * 16pF

e non ce ne dovremo preoccupare; o anzi, sì, ma per abbassarla! ;)

Quindi i nostri dati e vincoli sono:

Rg = 4.7 kOhm
Cg = 16 pF
Fmin = 300 Hz
R1 >> Rg
C1 >> Cg
R1max = 500 kOhm

Per prima cosa, da Fmn ci troviamo la costante di tempo R1*C1:

1 1
R1*C1 = ----------------- = ~ ------------ = 530E-6 [Ohm*Farad]
2*pi.greco*Fmin 6.28 * 300

Partiamo da R1, che ha due vincoli, e scegliamo di stare nel mezzo: le
assegniamo dunque il valore della media (geometrica) dei due limiti, di
modo che otteniamo:
__________
R1 = \/4,7 * 500 = ~ 47 kOhm,

che è dieci volte più grande della Rg e 10 volte più piccola della
R1max; in questo caso, quindi, ci è andata bene! Osserviamo comunque
che la condizione su R1max è in qualche modo più "debole" dell'altra,
per cui se fossimo costretti a scegliere, sarebbe meglio avvicinarci
alla R1max piuttosto che alla Rg (a condizione, beninteso, di non
superarla, altrimenti nascono guai).

Una volta determinata la R1, il valore di C1 ne risulta a sua volta:

C1 = (R1*C1) / R1 = 530E-6 / 47E3 = 11.3E-9 F --> 12 nF.

Aumentando questo valore, ovviamente, la banda passante si estenderà
verso il basso.

A questo punto, pare il caso di ridurre un po' l'estensione verso
l'alto della banda passante, il che si può facilmente ottenere, se lo
desideriamo, aggiungendo una capacità in parallelo alla R1, ovvero tra
griglia e massa; il valore di questa capacità si può facilmente
trovare usando l'espressione semplificata della Fmax, dopo averla un
po' rigirata; ad esempio, possiamo fissare una Fmax di 50 kHz (giusto
per essere sicuri di aver tagliato fuori eventuali problemi di Rf che
entri o rientri dal circuito). La nuova capacità di griglia dovrà
essere pari a:

1 1
C'g = ~ -------------------- = ------------------- = ~ 677 pF.
2*pi.greco*Rg*Fmax 6.28* 4k7 * 50kHz

A questo punto, è importante verificare che questa nuova capacità
rispetti ancora il vincolo C1 >> Cg; se così non fosse, il nostro
calcolo andrebbe a pallino, ed i risultati non sarebbero più quelli
attesi... come al solito, però, siamo fortunati, e le cose vanno bene.
La capacità da aggiungere in parallelo alla griglia è dunque:

C = C'g - Cg = 677 pF - 16 pF = ... 680 pF :)

Be', avremmo finito - ma abbiamo fatto talmente tante approssimazioni
ed arrotondamenti che a qualcuno potrebbe nascere il fondato sospetto
che quello che abbiamo fatto non sia proprio quello che ci aspettiamo;
naturalmente, chi ne ha voglia può fare tutti i calcoli giusti, usando
le espressioni complete e tenendo fino all'ottavo decimale... per chi
avesse la voglia di imbarcarsi su questa strada, dirò che i risultati
"reali" del nostro circuito sono:

Fmin = 242 Hz
Fmax = 56.6 kHz
A = 17.6 = 24.7 dB

Come si vede, la banda è un po' più larga del necessario; ma è più
larga, mai più stretta, ed è questo quello che conta :)

Il guadagno, a causa della leggera perdita della rete d'ingresso, è
diminuito di circa 1.3 dB, quantità assolutamente irrisoria della
quale ci possiamo fare un doppio baffo, e per giunta a torciglione.

Insomma, ci siamo risparmiati un sacco di conti che, alla fin fine,
non ci avrebbero portato un risultato significativamente migliore;
perciò, viva le semplificazioni! Anche perché, tanto, la tolleranza
dei componenti è tale che, anche facendo i conti precisi precisi, non
avremmo alcuna garanzia di ottenere specifiche finali più vicine...

Un'obiezione più seria sarebbe invece che, in questo progetto, abbiamo
proceduto con passo del gambero... in sostanza, anziché disegnare il
circuito in modo che avesse le caratteristiche volute, in qualche passo
abbiamo prima disegnato, e poi ci siamo presi quel che è venuto fuori
dal disegno, salvo verifica. Questo è un procedimento che, lo ammetto,
non è il più moderno possibile - ma in cambio è il più semplice!

====================================

Be', oggi è domenica, basta lavorare :)

Ciao a tutti, alla prossima!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

Non è Radioamatore, se non gli fuma il saldatore!
- Campagna 2006 "Il Radioamatore non è uno che ascolta la radio"

it.hobby.radioamatori.moderato
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http://digilander.libero.it/esperantovenezia
f***@gmail.com
2007-03-11 19:50:50 UTC
Permalink
Salve a tutti,
un doveroso ringraziamento a Mario per il tempo che dedica ai suoi
articoli. C'e' sempre da imparare :-)

Ho sempre avuto un dubbio: come mai nei tetrodi a fascio di potenza
per RF (non so negli altri) la corrente di griglia schermo sotto certe
condizioni puo' anche diventare negativa (cioe' invece che entrare
verso la G2 ne esce)? Ho scoperto questa cosa quando un valido
progettista di numerosi apparati rtx commerciali mi suggeri' di
eliminare i diodi nell'alimentazione delle G2 delle 6146B nel mio
FT-102. Tali diodi forzano la corrente a fluire sempre in un verso e
secondo lui questa cosa avrebbe alla lunga portato a problemi vari
perche' a volte appunto la corrente vuole "uscire" da G2. La modifica
al circuito e' comunque un po' piu' complessa di come l'ho descritta,
ma l'ho citata solo per porre la domanda.
Chi mi illumina?

Francesco
i3hev, mario
2007-03-11 23:52:35 UTC
Permalink
Post by f***@gmail.com
Salve a tutti,
ciao! :)
Post by f***@gmail.com
un doveroso ringraziamento a Mario...
piacere mio ;)
Post by f***@gmail.com
Ho sempre avuto un dubbio: come mai nei tetrodi a fascio di potenza
per RF (non so negli altri) la corrente di griglia schermo sotto certe
condizioni puo' anche diventare negativa (cioe' invece che entrare
verso la G2 ne esce)?
la domanda non mi è chiara :-o

Come farebbe la corrente a diventare negativa?? Perché questo avvenisse,
bisognerebbe che la griglia schermo divenisse in grado di emettere
elettroni, e la placca avesse una tensione abbastanza alta da poterli
attirare a se'... mi vengono in mente due condizioni in cui questo
potrebbe accadere, e sono entrambe condizioni "impossibili", che
porterebbero ad una rapidissima distruzione del tubo:

- una mostruosa emissione secondaria da parte della griglia; ma se la
placca ha potenziale superiore alla griglia, perché mai gli elettroni
dovrebbero andare a cadere sulla griglia? A meno che non siano talmente
tanti da distruggere il tubo... ma in questo caso, è meglio che non passino!

- una corrente tanto elevata da rendere la griglia abbastanza calda da
causare l'emissione termoionica; in pratica, questo vorrebbe dire farla
arrivare a circa 1300 K, e credo che in queste condizioni non potrebbe
durare più di un tempo brevissimo (e, se dico qualche minuto, credo di
essere decisamente troppo ottimista!).
Post by f***@gmail.com
Ho scoperto questa cosa quando un valido
progettista di numerosi apparati rtx commerciali mi suggeri' di
eliminare i diodi nell'alimentazione delle G2 delle 6146B nel mio
FT-102. Tali diodi forzano la corrente a fluire sempre in un verso e
secondo lui questa cosa avrebbe alla lunga portato a problemi vari
perche' a volte appunto la corrente vuole "uscire" da G2. ...
Come ho detto sopra, non mi viene in mente nessuna condizione di
funzionamento lecita in cui questo possa accadere; ed anche le
condizioni ipotetiche di cui ho parlato mi sembrano eventualità molto,
molto remote... :-o

Con la curiosità che mi hai fatto sorgere, mi sono scaricato i manuali e
gli schemi dell'FT102, e sono andato a guardare quel pezzo di circuito;
la mia impressione è che quei due diodi servano ad evitare che i
condensatori di filtro possano andare a scaricarsi altrove durante la
commutazione del sistema, o forse che qualche extracorrente di apertura
possa fare danni da qualche parte: apparentemente nel pcb c'è un relè,
probabilmente destinato alla protezione delle griglie, che non sembra
riportato da nessuna parte nel circuito...

in effetti, quella che le griglie schermo debbano essere alimentate __
non prima __ di aver dato tensione ed applicato un carico alle placche
è una condizione che viene esplicitamente dettata nel data sheet dei
tubi, pena la loro distruzione; ed in un data sheet che ho trovato si
consiglia altrettanto esplicitamente di utilizzare un relè per staccare
la tensione alle griglie quando il carico sia insufficiente.

Descrivimi un po' meglio questa modifica, se ne hai voglia: magari,
qualcosa potrebbe far spuntare, a me od a qualcun altro, un'idea che ne
spieghi la ragione.

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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f***@gmail.com
2007-03-12 09:32:05 UTC
Permalink
Ciao Mario,

innanzitutto grazie per i chiarimenti.
Post by i3hev, mario
Con la curiosità che mi hai fatto sorgere, mi sono scaricato i manuali e
gli schemi dell'FT102, e sono andato a guardare quel pezzo di circuito;
la mia impressione è che quei due diodi servano ad evitare che i
condensatori di filtro possano andare a scaricarsi altrove durante la
commutazione del sistema, o forse che qualche extracorrente di apertura
possa fare danni da qualche parte: apparentemente nel pcb c'è un relè,
probabilmente destinato alla protezione delle griglie, che non sembra
riportato da nessuna parte nel circuito...
Si infatti il rele' e' installato ma normalmente non e' funzionante,
nel senso che le G2 sono perennemente collegate alla loro
alimentazione di circa 210V, anche gli anodi comunque stanno sempre
attaccati all'alimentazione di 900V, a meno che uno non accenda i
filamenti con i tubi inseriti e senza cappuccio anodico, nel qual caso
le G2 si distruggono in pochi attimi.
Nel mio apparato il rele' l'ho usato per tenere a massa le G2 fintanto
che non accendo i filamenti E commuto in TX l'apparato. Se queste due
condizioni non sono entrambe realizzate, le griglie schermo restano a
massa.
Post by i3hev, mario
in effetti, quella che le griglie schermo debbano essere alimentate __
non prima __ di aver dato tensione ed applicato un carico alle placche
è una condizione che viene esplicitamente dettata nel data sheet dei
tubi, pena la loro distruzione; ed in un data sheet che ho trovato si
consiglia altrettanto esplicitamente di utilizzare un relè per staccare
la tensione alle griglie quando il carico sia insufficiente.
Descrivimi un po' meglio questa modifica, se ne hai voglia: magari,
qualcosa potrebbe far spuntare, a me od a qualcun altro, un'idea che ne
spieghi la ragione.
Se guardi lo schema del PCB RECT-A, ho tolto i due diodi in serie
all'uscita 210V e sostituiti con una opportuna resistenza (vado a
memoria ma dovrebbe essere 220 ohm), poi ho tolto anche l'ulteriore
diodo in serie dopo il rele' nella Final Unit. Ho collegato una serie
di zener sulle G2, per un totale di 210V e 20W di dissipazione (gli
zener sono imbullonati in una alettona di alluminio presente
all'interno dell'apparato e che si prestava allo scopo, l'unico non
isolato e' quello che finisce a massa). Poi come dicevo ho fatto in
modo che i 210V provenienti da RECT-A vadano sulle griglie schermo (e
sugli zener, quindi non li scaldo inutilmente) solo quando ho i
filamenti accesi e commuto in trasmissione. Inoltre, visto che ho
fissato la G2 con un riferimento indipendente dalle fluttuazioni della
alimentazione, ho fatto la stessa cosa con la polarizzazione delle
griglie controllo usando una serie di zener per totali 65V
(dissipazione irrisoria in questo caso)
per la polarizzazione delle griglie controllo. L'apparato lo sto
usando da 6 mesi ormai e non ha mostrato instabilita' o problemi
particolari. C'e' anche da dire che quando l'ho comprato era ridotto a
rottame. Non c'e' scheda interna sulla quale non sia dovuto
intervenire per riparare guasti vari prodotti dal precedente
proprietario (e mi sfugge anche come ci sia riuscito per molti di
essi).
Comunque anche a me e' sembrato molto strano che una G2 possa emettere
elettroni senza provocare danni, ma ho visto in giro che pochi schemi
hanno diodi sull'alimentazione delle griglie schermo, da qualche parte
avevo anche letto che vanno evitati ma non ho mai letto il perche'.
E poi tale modifica l'ho fatta perche' il famoso progettista e
radioamatore mi ha detto che sulle 6146 i diodi portano alla morte
prematura del tubo.

73
Francesco
i3hev, mario
2007-03-12 22:10:14 UTC
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Post by f***@gmail.com
Ciao Mario,
Ciao!
Post by f***@gmail.com
innanzitutto grazie per i chiarimenti.
di niente :)
Post by f***@gmail.com
Si infatti il rele' e' installato ma normalmente non e' funzionante,
nel senso che le G2 sono perennemente collegate alla loro
alimentazione di circa 210V, anche gli anodi comunque stanno sempre
attaccati all'alimentazione di 900V...
novecento??? :-o

nello schema non ci avevo fatto caso, ma è decisamente troppo:
l'absolute maximum rating del tubo è 750 volt (per uso non
continuativo)... be', se non altro è ben lontano dalla zona di
resistenza negativa! >:)
Post by f***@gmail.com
... a meno che uno non accenda i
filamenti con i tubi inseriti e senza cappuccio anodico, nel qual caso
le G2 si distruggono in pochi attimi.
Anche se non succede proprio all'istante, lo stesso effetto lo puoi
avere se trasmetti senza antenna, o con l'uscita in corto.
Post by f***@gmail.com
Nel mio apparato il rele' l'ho usato per tenere a massa le G2 fintanto
che non accendo i filamenti E commuto in TX l'apparato. Se queste due
condizioni non sono entrambe realizzate, le griglie schermo restano a
massa.
E se invece ti si rompe l'antenna mentre trasmetti, che succede?
Personalmente, io sarei assai restio a modificare i circuiti di
protezione di un apparato complesso: se i signori della yaesu hanno
previsto una protezione, magari sapranno perché l'hanno fatto ;)
Post by f***@gmail.com
Se guardi lo schema del PCB RECT-A, ho tolto i due diodi in serie
all'uscita 210V e sostituiti con una opportuna resistenza....
francamente, continua a sfuggirmi il motivo; ma, d'altra parte, anche
l'esistenza di quei due diodi non è che mi sia chiarissima, bisognerebbe
sapere perché ce li hanno messi :-o

Comunque, se dici che funziona... :)
Post by f***@gmail.com
...tale modifica l'ho fatta perche' il famoso progettista e
radioamatore mi ha detto che sulle 6146 i diodi portano alla morte
prematura del tubo. ...
avrà sicuramente ragione, per carità, ma mi piacerebbe sapere il
perché... e, benché quasi tutto sia possibile, quella che la griglia
diventi un catodo davvero non è cosa che mi convinca troppo <:)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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2007-03-13 08:47:42 UTC
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Post by i3hev, mario
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Si infatti il rele' e' installato ma normalmente non e' funzionante,
nel senso che le G2 sono perennemente collegate alla loro
alimentazione di circa 210V, anche gli anodi comunque stanno sempre
attaccati all'alimentazione di 900V...
novecento??? :-o
confermo, 800-850V sotto carico.
Post by i3hev, mario
l'absolute maximum rating del tubo è 750 volt (per uso non
continuativo)... be', se non altro è ben lontano dalla zona di
resistenza negativa! >:)
Post by f***@gmail.com
... a meno che uno non accenda i
filamenti con i tubi inseriti e senza cappuccio anodico, nel qual caso
le G2 si distruggono in pochi attimi.
Anche se non succede proprio all'istante, lo stesso effetto lo puoi
avere se trasmetti senza antenna, o con l'uscita in corto.
ok, ma in quel caso cosa potrebbe salvare i tubi? A parte il fatto che
in fase di accordo mi accorgerei che qualcosa non va.
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
Nel mio apparato il rele' l'ho usato per tenere a massa le G2 fintanto
che non accendo i filamenti E commuto in TX l'apparato. Se queste due
condizioni non sono entrambe realizzate, le griglie schermo restano a
massa.
E se invece ti si rompe l'antenna mentre trasmetti, che succede?
non ne ho idea. Quando ho preso l'apparato ho trovato alcuni
condensatori nel pigreco di uscita esplosi (c'erano rimasti solo i
reofori, originariamente erano mica argentata con isolamento 1000V),
poi ho trovato anche il connettore d'antenna dissaldato e ho dedotto
che il precedente proprietario abbia tentato caparbiamente di
trasmettere in quelle condizioni. Anche l'alimentazione delle G2 era
mancante, le resistenze di filtro dopo il raddrizzatore erano
interrotte. I tubi originali inoltre non riuscivano a rimanere
polarizzati, nel senso che la corrente anodica nel punto di riposo era
continuamente crescente e non c'era verso di stabilizzarla. Credo che
molti danni derivino dal fatto che il bocchettone d'antenna era
dissaldato, ma penso anche che il proprietario abbia dovuto insistere
davvero a lungo per provocarli tutti.
Post by i3hev, mario
Personalmente, io sarei assai restio a modificare i circuiti di
protezione di un apparato complesso: se i signori della yaesu hanno
previsto una protezione, magari sapranno perché l'hanno fatto ;)
Beh, se guardi in giro gli schemi di altri apparati che usano le
stesse finali (kenwood TS-520/530 mi pare) non hanno quei diodi per
esempio.
Puo' essere che li abbiano previsti per evitare problemi ai
raddrizzatori o condensatori in caso di scarica fra anodo e griglia
schermo. Io preferisco cambiare qualche diodo e qualche elettrolitico
piuttosto che sostituire tre 6146B selezionate (oppure un giorno
cambio il circuito di polarizzazione e separo la regolazione dei tre
punti di riposo delle tre finali).
Poi come dici tu, 900V di anodica per quel tubo sono tanti, eppure il
progettista Yaesu ha scelto quel valore.
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
Se guardi lo schema del PCB RECT-A, ho tolto i due diodi in serie
all'uscita 210V e sostituiti con una opportuna resistenza....
francamente, continua a sfuggirmi il motivo; ma, d'altra parte, anche
l'esistenza di quei due diodi non è che mi sia chiarissima, bisognerebbe
sapere perché ce li hanno messi :-o
Comunque, se dici che funziona... :)
si, non ho avuto problemi fino ad ora, l'apparato e' funzionante ormai
da 6 mesi. Dovrei ancora ritarare un po' di cosine qua e la (tipo i
filtri di banda) ma sono sprovvisto di analizzatore di spettro e
tracking generator :(
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
...tale modifica l'ho fatta perche' il famoso progettista e
radioamatore mi ha detto che sulle 6146 i diodi portano alla morte
prematura del tubo. ...
avrà sicuramente ragione, per carità, ma mi piacerebbe sapere il
perché... e, benché quasi tutto sia possibile, quella che la griglia
diventi un catodo davvero non è cosa che mi convinca troppo <:)
infatti ho chiesto per capire. In origine avevo chiesto anche a chi
suggeriva questa modifica, ma aveva parlato di emissione secondaria e
non era troppo entrato nei dettagli. Piu' che altro sembrava che
parlasse per lunga esperienza (non ho dubbi che sia davvero un
progettista di numerosi apparati commerciali) e magari la ragione non
la ricordasse piu' alla perfezione.

73

Francesco
i3hev, mario
2007-03-13 17:11:52 UTC
Permalink
Post by f***@gmail.com
confermo, 800-850V sotto carico.
quando si dice tirare per il collo...
Post by f***@gmail.com
...se trasmetti senza antenna, o con l'uscita in corto.
ok, ma in quel caso cosa potrebbe salvare i tubi?
Togliere la tensione di G2 alle valvole, per mezzo di un relè veloce,
come del resto suggerito dal datasheet della valvola. Togliere tensione
agli anodi, invece, servirebbe solo ad accelerarne la dipartita.
Post by f***@gmail.com
... in fase di accordo mi accorgerei che qualcosa non va.
in fase di accordo? A me una volta hanno steso le mutande sul dipolo
mentre trasmettevo... ho visto il cosomisurosmetro schizzare a metà
passaggio! Durante gli accordi, viceversa, la donnaccia stava ancora
sulle scale... >:)
Post by f***@gmail.com
non ne ho idea. Quando ho preso l'apparato ho trovato alcuni
condensatori nel pigreco di uscita esplosi ....
ma da chi l'hai comprato, da Attila? O forse era Conan il Barbaro? >:)
Devo farti i miei complimenti per avere avuto la pazienza di rimetterlo
a posto... ce ne deve essere voluta davvero parecchia :)
Post by f***@gmail.com
Beh, se guardi in giro gli schemi di altri apparati che usano le
stesse finali (kenwood TS-520/530 mi pare) non hanno quei diodi ...
questo vuol dire molto poco: troppi sono i fattori che potrebbero fare
la differenza, ed un confronto di questo genere sarebbe molto difficile
da fare, bisognerebbe studiare a fondo tutti i circuiti.
Post by f***@gmail.com
Puo' essere che li abbiano previsti per evitare problemi ai
raddrizzatori o condensatori in caso di scarica fra anodo e griglia
schermo. Io preferisco cambiare qualche diodo e qualche elettrolitico
piuttosto che sostituire tre 6146B selezionate...
la prima è di sicuro una possibilità, e la seconda mi pare una
valutazione sensata... ;)
Mi piacerebbe tanto sapere che (*BEEP*) ce li abbiano messi a fare! :-o
Post by f***@gmail.com
....aveva parlato di emissione secondaria ...
be', è una delle due possibilità che ho preso in considerazione anch'io
all'inizio, ma mi pare strano che ci si possa arrivare senza aver prima
fumato il tutto come una nazionale... comunque, se c'è una cosa che
insegna l'elettronica, è a non stupirsi delle cose strane! :)

E un'altra è di non escludere mai nulla a priori...
Post by f***@gmail.com
...sembrava che parlasse per lunga esperienza... e magari la ragione non
la ricordasse piu' alla perfezione.
LOL, è possibile! :)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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2007-03-14 10:00:26 UTC
Permalink
Riciao,
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
ok, ma in quel caso cosa potrebbe salvare i tubi?
Togliere la tensione di G2 alle valvole, per mezzo di un relè veloce,
come del resto suggerito dal datasheet della valvola. Togliere tensione
agli anodi, invece, servirebbe solo ad accelerarne la dipartita.
si, certo, posso provare a studiare un circuito con un varistor o
qualcosa del genere sulle G2 in modo che se la tensione supera un
certo valore faccia intervenire qualcosa che stacchi al volo
l'alimentazione sulle stesse.
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
... in fase di accordo mi accorgerei che qualcosa non va.
in fase di accordo? A me una volta hanno steso le mutande sul dipolo
mentre trasmettevo... ho visto il cosomisurosmetro schizzare a metà
passaggio! Durante gli accordi, viceversa, la donnaccia stava ancora
sulle scale... >:)
ehehe, beh per ora io non corro questi rischi. Al massimo si puo'
dissaldare qualcosa mentre trasmetto, ma non credo che bastino i 240W
input dell'FT-102.
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
non ne ho idea. Quando ho preso l'apparato ho trovato alcuni
condensatori nel pigreco di uscita esplosi ....
ma da chi l'hai comprato, da Attila? O forse era Conan il Barbaro? >:)
Devo farti i miei complimenti per avere avuto la pazienza di rimetterlo
a posto... ce ne deve essere voluta davvero parecchia :)
un elenco parziale dei danni riscontrati e' il seguente (fra un
trasloco e ci ho messo un annetto a finire le riparazioni, qualcosa
mi sfugge di sicuro):

-) mancanza delle tensioni 24V e 15V sulla rect-B (un transistor
aperto e un 78l15 in corto);
-) modifica per trasmettere in 11m e 6.5 MHz (vari diodi da rimuovere
e aggiungere, ritaratura dei VCO, ritaratura di alcuni filtri di
banda, sostituzione di alcuni condensatori nella parte RF);
-) assoluta assenza di segnale ricevuto (bocchettone di antenna
dissaldato, condensatore esploso sulla relay-unit, rele' non sigillati
da sostituire, tre filtri di banda mancanti!);
-) mancanza delle tensioni anodica della 12BY7A e G2 delle 6146B
(quattro resistenze interrotte);
-) finali da sostituire;
-) mancanza di tensione ALC (un jfet in corto, un BJT in corto e due
diodi in corto sulla IF Unit);
-) circuito del pi-greco di uscita da "rifare", entrambi i
condensatori variabili vistosamente anneriti, tre condensatori a mica
argentata esplosi e due molto anneriti, isolamento dei cavi bruciato
nel comparto delle finali (pazienza e olio di gomito per i variabili,
i fissi ovviamente sostituiti);
-) difetti vari sul primo amplificatore RF (era un solo maledetto
diodo in corto alla fine, ma non e' stato semplice trovarlo);
-) tarature, tarature, tarature (e ancora mi mancano quelle per i
filtri di alcune bande, rimandati a quando avro' un analizzatore di
spettro).
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
Beh, se guardi in giro gli schemi di altri apparati che usano le
stesse finali (kenwood TS-520/530 mi pare) non hanno quei diodi ...
questo vuol dire molto poco: troppi sono i fattori che potrebbero fare
la differenza, ed un confronto di questo genere sarebbe molto difficile
da fare, bisognerebbe studiare a fondo tutti i circuiti.
giusto. Comunque ho ritrovato la mail originale (in inglese) in cui mi
veniva consigliata la modifica, se vuoi ti mando la parte in cui mi
descriveva il problema.
Post by i3hev, mario
Post by f***@gmail.com
Puo' essere che li abbiano previsti per evitare problemi ai
raddrizzatori o condensatori in caso di scarica fra anodo e griglia
schermo. Io preferisco cambiare qualche diodo e qualche elettrolitico
piuttosto che sostituire tre 6146B selezionate...
la prima è di sicuro una possibilità, e la seconda mi pare una
valutazione sensata... ;)
Mi piacerebbe tanto sapere che (*BEEP*) ce li abbiano messi a fare! :-o
penso sia proprio per protezione nel caso di scarica anodo-griglia
schermo, cosi' dice nella mail che ho ritrovato.


73
Francesco
i3hev, mario
2007-03-14 21:18:30 UTC
Permalink
...posso provare a studiare un circuito ... che... stacchi al volo
l'alimentazione sulle stesse.
buon divertimento :)
un elenco parziale dei danni riscontrati...
forse l'ho già detto: bella pazienza!
...ho ritrovato la mail originale (in inglese) in cui mi
veniva consigliata la modifica, se vuoi ti mando la parte in cui mi
descriveva il problema.
la leggerei con interesse... ma, già che ci sei, perché non mandarla
direttamente qui? Magari interessa anche a qualcun altro.
penso sia proprio per protezione nel caso di scarica anodo-griglia
schermo, cosi' dice nella mail che ho ritrovato. ...
se c'è questo pericolo, in effetti la cosa sembra più che sensata...
quello che fa male, della scarica, è la corrente, se la blocchi la
scarica in se' di solito non è un problema.

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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Piero Soldi
2007-03-13 12:43:35 UTC
Permalink
i3hev, mario ha scritto:
[CUT]
Post by i3hev, mario
avrà sicuramente ragione, per carità, ma mi piacerebbe sapere il
perché... e, benché quasi tutto sia possibile, quella che la griglia
diventi un catodo davvero non è cosa che mi convinca troppo <:)
Ciao a tutti e due.

Fare quella modifica per le 6146 mi sembra un qualcosa di dubbioso.

Tutti i tetrodi trasmittenti con placca *non esterna* hanno sempre la
corrente di Gschermo positiva.
Esistono però dei tetrodi, segnatamente quelli a placca esterna, di più
vecchia concezione ( es : 4cx250 e altri, come le PL172 ) che, in
particolari condizioni, possono avere la G2 che genera tensione invece
di assorbirla. Questo porta, con alimentatori a bassa regolazione di
tensione, ad avere un aumento della tensione di G2 anche di 100 o più
volt, facendo assorbire una corrente molto alta alla stessa, e anche,
come ben sa Mario, alla placca.
Questo può portare alla distruzione del tubo.
Guarda un lineare fatto da qualche ditta americana una trentina di anni
fa, e vedrai che il milliamperometro di G2 ha lo zero spostato, per
poter segnare anche corrente "negativa".
Per limitare questo effetto, la Eimac costruiva il catodo "a strisce"
cioè l'ossido emittente era concentrato dove non c'era la barretta della
G1 ( g. controllo) e la G2 ( schermo ) era posizionata nell'ombra
elettronica proiettata dalla G1, proprio per limitare la corrente di G2.

Spero di essre stato chiaro, altrimenti cercherò dei riferimenti precisi
ad apparecchi che avevano queste caratteristiche.

Ciao, Piero.
i3hev, mario held
2007-03-13 17:50:58 UTC
Permalink
Tutti i tetrodi trasmittenti con placca *non esterna*....
cosa intendi per "non esterna"? :-o
Esistono però dei tetrodi, segnatamente quelli a placca esterna, di più
vecchia concezione ( es : 4cx250 e altri, come le PL172 ) che, in
particolari condizioni, possono avere la G2 che genera tensione invece
di assorbirla. ...
hai qualche riferimento a questo proposito? Sinceramente, non ne ho mai
sentito parlare, e ne' il datasheet della 4-250 (la versione più vecchia
che sono riuscito a trovare!) ne' i successivi fanno menzione di questo
strano fatto.

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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Piero Soldi
2007-03-14 19:45:50 UTC
Permalink
Post by i3hev, mario held
Tutti i tetrodi trasmittenti con placca *non esterna*....
cosa intendi per "non esterna"? :-o
esempio: tubi tutto vetro, come le 4-65A, 5-125, 4-250A ( NON 4CX250 )
e simili, 4-400, 4-1000A, con anodo che deve funzionare di solito al
rosso ciliegia scuro per assorbire i residui di gas interni.
Post by i3hev, mario held
Esistono però dei tetrodi, segnatamente quelli a placca esterna, di più
vecchia concezione ( es : 4cx250 e altri, come le PL172 ) che, in
particolari condizioni, possono avere la G2 che genera tensione invece
di assorbirla. ...
hai qualche riferimento a questo proposito? Sinceramente, non ne ho mai
sentito parlare, e ne' il datasheet della 4-250 (la versione più vecchia
che sono riuscito a trovare!) ne' i successivi fanno menzione di questo
strano fatto.
Radio Amateur's Handbook del 1986, Tavola 15, Capitolo 35, pag.11

Tubo 4CX1000A Eimac, Classe AB1, Ig2 da -4 a 60 mA.

Idem, Radio Amateur's Handbook del 1982, Tav 2, Capitolo 23, pag.13.

Non sono riuscito a farmi prestare l'Handbook del '66, che ho regalato
ad un amico OM, per mancanza di tempo.
Qui vado a memoria, ma ci dovrebbe essere un amplificatore lineare con
la 4CX1000A in AB1,che ha proprio l'avvertimento che la G2 può emettere
corrente invece che assorbirla.
In SSB durante il parlato consigliavano di tenere circa sullo zero
l'indice del milliamperometro di G2, a cui ( milliamperometro) era stato
opportunamente spostato lo zero verso destra, per misurare anche
correnti opposte, senza arrivare a un milliamperometro a zero centrale.

Mi sembra che dicessero che la corrente di Griglia schermo fosse un
ottimo indicatore della condizione di carico ottimale per il tubo.
Appena posso ti sarò essere più preciso.

Ciao, P.
i3hev, mario held
2007-03-14 22:08:35 UTC
Permalink
...tubi tutto vetro... con anodo che deve funzionare di solito al
rosso ciliegia scuro per assorbire i residui di gas interni. ...
scusa, ma ancora non riesco a capire cosa intendi per "placca esterna"!
Non ho mai visto, ne' sentito parlare, di un tubo che abbia la placca
fuori del contenitore, per cui interna ed esterna a cosa è riferito?

Per quanto riguarda i residui di gas, non capisco come potrebbero venire
assorbiti dalla placca (e, se è calda, ancor meno, ché li farebbe
evaporare...)
Radio Amateur's Handbook del 1986, Tavola 15, Capitolo 35, pag.11 ...
ho dovuto girare un po' intorno (io ho le edizioni 56, 80 ed 89), ma ho
trovato le tabelle e le indicazioni di cui parli; poi sono andato a
cercarmi il datasheet, ed ho scoperto la soluzione del mistero, che è
più semplice di quello che pare :)

La 4CX1000 non è un tetrodo a fascio, è un tetrodo! Di conseguenza,
l'emissione secondaria dell'anodo è un fenomeno che effettivamente si
riscontra normalmente nel funzionamento del tubo (ed in quel tubo è
particolarmente spiccato!), per cui la griglia può fornire corrente in
condizioni che non serve siano estreme (la EIMAC lo dice a chiare
lettere nel datasheet, ma del resto per i tetrodi la cosa è nota!).

Però per un tetrodo a fascio, tubo che è stato inventato appunto per
sopprimere (o quanto meno ridurre di molto) questi fenomeni, la cosa è
decisamente meno normale...
Mi sembra che dicessero che la corrente di Griglia schermo fosse un
ottimo indicatore della condizione di carico ottimale per il tubo. ...
sì, certo, questo è implicito in quanto si è già detto nei giorni
scorsi: come un carico corretto evita i problemi alla griglia schermo,
per converso sorvegliando la griglia schermo hai un'indicazione che il
carico sia corretto... ;)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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Piero Soldi
2007-03-15 00:56:20 UTC
Permalink
Post by i3hev, mario held
...tubi tutto vetro... con anodo che deve funzionare di solito al
rosso ciliegia scuro per assorbire i residui di gas interni. ...
scusa, ma ancora non riesco a capire cosa intendi per "placca esterna"!
Non ho mai visto, ne' sentito parlare, di un tubo che abbia la placca
fuori del contenitore, per cui interna ed esterna a cosa è riferito?
Per placca esterna di solito si intendono i tubi che hanno la placca
alettata per dissipare calore,con ventilazione forzata,come nei triodi e
tetrodi trasmittenti di più recente produzione, vedi GI7B e simili,
GS35, 3CX800A,in cui la stessa placca fa da contenitore,al posto del
vetro, in parte, del tubo. Sotto c'è l'isolante ceramico e poi lo
zoccolo o i varii elettrodi connessi a anelli metallici isolati tra loro
e disposti l'uno sopra l'altro.
Se vai a controllare, per esempio:

http://www.w8ji.com/vacuum_tubes_and_vaccum_tube_failures.htm
( si, c'è un errore tipografico, ma è così nel sito...)

vedrai come la Eimac indica i tubi da loro costruiti, in cui fa
riferimento a tubi con anodo esterno.
Post by i3hev, mario held
Per quanto riguarda i residui di gas, non capisco come potrebbero venire
assorbiti dalla placca (e, se è calda, ancor meno, ché li farebbe
evaporare...)
Lo zirconio depositato sull'esterno della placca di tubi come la 4-1000A
( NON la 4CX1000A ), si attiva alla temperatura di circa 700-1000 gradi
centigradi, adsorbendo i residui ( minimi ! )di gas presenti nel tubo,
facendo le veci di un "getter" che non è possibile usare perchè il campo
elettrico è molto alto (V anodo alta) e il deposito metallico verrebbe
strappato via dal vetro,con conseguente corto circuito tra gli elettrodi
del tubo.

Anche la 4-1000A o la 4-400A,per esempio, sono dei tetrodi puri, non a
fascio, ma NON esibiscono il fenomeno dell'emissione secondaria dalla
placca, per cui non hanno corrente negativa di G2.

Altro punto in cui c'è un riferimento alla corrente negativa sulla G2:

Radio Amateur's Handbook 1986, capitolo 31, pag. 73 e seguenti.
"A legal limit 2 meter tetrode amplifier"
Cap 31, pag 80:
"The 4CX1000A often operates under condition of negative screen
current,so a 10 Kohm load resistor is connected from the screen supply
to ground to maintain screen regulation during negative screen current
conditions. This load resistor draws approximatively 30 mA.
As a side benefit, having the meter's zero reference the 30 mA upscale
allow for meaningful measurement of negative screen current".

sufficit ?

Ciao, P.
i3hev, mario
2007-03-15 18:39:59 UTC
Permalink
Post by Piero Soldi
Per placca esterna di solito si intendono i tubi che hanno la placca
alettata per dissipare calore,con ventilazione forzata...
ah ecco, questo spiega perché mi fossero sconosciuti: non mi sono mai
occupato di grandi potenze, non sono mai riuscito ad appassionarmene :)

In effetti, spiegato così (grazie per il link! ne consiglio caldamente
la lettura) è tutto molto logico, anche se da punto di vista
elettromagnetico credo che qualche problema ci possa essere... del
resto, per tubi che usano decine o centinaia di watt, quando non
kilowatt, solo per scaldare i filamenti, credo che il problema del
controllo delle temperature sia inimmaginabile!

L'altro giorno mi era capitato "in mano" il datasheet della 8973 - 65 kg
di valvola, 1MW, 25 kV @40 A di placca, 680 A @ 18V di filamento: si
consiglia di togliere anelli e ornamenti vari prima di avvicinarsi ai
cavi che portano la tensione ai filamenti... semplicemente spaventoso!
Post by Piero Soldi
Anche la 4-1000A o la 4-400A,per esempio, sono dei tetrodi puri, non a
fascio, ma NON esibiscono il fenomeno dell'emissione secondaria dalla
placca, per cui non hanno corrente negativa di G2. ...
be', per la 4-400 non ho trovato sufficienti informazioni, ma la 4-1000
è un tetrodo a fascio (è descritta come "radial beam tetrode").
Post by Piero Soldi
Altro punto in cui c'è un riferimento ...
sufficit ?
direi di sì, grazie :)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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Piero Soldi
2007-03-15 19:39:05 UTC
Permalink
Post by i3hev, mario
be', per la 4-400 non ho trovato sufficienti informazioni, ma la 4-1000
è un tetrodo a fascio (è descritta come "radial beam tetrode").
Si, ma attento, RADIAL beam tetrode,come anche la 4-400A, NON ha nè
griglia soppressore ( allora sarebbe stata nominata 5-1000A :-), come
per esempio, la 5-125A, ed esiste anche la 4-125A ), nè deflettori tra
griglia schermo e anodo. L'effetto è ottenuto creando una "lente
elettronica" che simula,in larga parte, la presenza dei deflettori,
aiutata anche dalla composizione del metallo con cui hanno fatto la
placca. Sia la griglia controllo che la griglia schermo sono fatte con
elettrodi verticali, come una "gabbia di scoiattolo" in verticale.
Tieni presente che la 4-1000A e anche la 4-400A potrebbero lavorare tra
i 3000 e i 4000 Volt agevolmente, quindi circa 1,5/2 volte la tensione
deel 4CX1000A. Questo porterebbe all'aumento del problema della corrente
negativa su G2,per emissione secondaria dell'anodo, mentre invece non
succede, o almeno succede in maniera tale che la corrente su G2 è sempre
positiva.
Come ben sai, una corrente negativa di G2 significa che, in particolari
condizioni di polarizzazione, si può innescare una oscillazione RF tra
anodo e G2, perchè la curva è a pendenza negativa, come per i diodi tunnell.

Ciao, P.
i3hev, mario
2007-03-16 22:46:36 UTC
Permalink
... attento, RADIAL beam tetrode... NON ha nè griglia soppressore...
nè deflettori ...
Diciamo piuttosto che ha dei deflettori di forma diversa :)
Però il principio di funzionamento è esattamente quello stesso,
e il fabbricante sottolinea questo fatto chiamandolo "beam tetrode".

Non è che l'emissione secondaria non ci sia, naturalmente; al solito, il
sistema impedisce che gli elettroni secondari tornino sulla griglia
schermo sagomando il campo elettrico: dal punto di vista funzionale,
puoi pensare ad un tubo di questo genere come a tanti tetrodi a fascio,
accostati l'uno all'altro come gli spicchi di un'arancia :)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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Paolo Zaffi I4EWH - N8FK
2007-03-15 21:30:27 UTC
Permalink
On Thu, 15 Mar 2007 19:39:59 +0100, "i3hev, mario"
Post by i3hev, mario
L'altro giorno mi era capitato "in mano" il datasheet della 8973 - 65 kg
consiglia di togliere anelli e ornamenti vari prima di avvicinarsi ai
cavi che portano la tensione ai filamenti... semplicemente spaventoso!
Meraviglia!!! Il bello di queste cose sono le "furbate", cioe' le
soluzioni costruttive che nascono dall' esperienza. Per esempio ho un
amico che costruisce finali da molti anni il quale suggerisce di
mettere in corto le sezioni non usate della bobina nel pi-greco
finale, altrimenti a certi livelli di potenza il commutatore puo'
sfiammare. Altri hanno realizzato un alimentatore separato da circa 4
KV in un cassone grande, pesantissimo e ventilato, che alimenta due o
tre finali contemporaneamente. Bisogna avere la trifase pero'
effettivamente e' comodo, anche se difficilmente trasportabile.
Ah, intanto che siamo qui, nessuno ha idea di dove si possano trovare
dei connettori per alta tensione?
--
Good luck in the pile-up de I4EWH - N8FK
http://i4ewh.altervista.org
i3hev, mario
2007-03-16 22:53:54 UTC
Permalink
Post by Paolo Zaffi I4EWH - N8FK
Meraviglia!!!
Contento te... :)
Post by Paolo Zaffi I4EWH - N8FK
Il bello di queste cose sono le "furbate"... Per esempio ho un
amico che costruisce finali da molti anni il quale suggerisce di
mettere in corto le sezioni non usate della bobina nel pi-greco...
si vede che ha letto Ravalico... ;)

Le spire non utilizzate di un avvolgimento andrebbero sempre chiuse in
corto, perché altrimenti come minimo costituiscono una fastidiosa
capacità - per non dire che fanno da antenna indesiderata! E, se le
potenze sono rilevanti, sono sede di sovratensioni tali da poter
effettivamente scaricare.

Comunque, anche questo è un accorgimento superato, nei sistemi moderni
si preferisce di gran lunga usare induttori diversi, disposti in modo da
non interagire e commutati tra loro, perché le spire in corto si
mangiano una parte della potenza e, soprattutto, quel che è peggio,
scaldano...
Post by Paolo Zaffi I4EWH - N8FK
...Bisogna avere la trifase pero'...
Gli sta bene, così imparano a esagerare! >:)

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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2007-03-16 09:06:24 UTC
Permalink
Ciao a tutti,

ecco alcuni estratti della conversazione fra me e G3RZP riguardo la
polarizzazione delle 6146B (spero che Peter non se la prenda se
quoto):

Many years ago (more than I really want to remember!) I designed a
maritime 2MHz SSB transmitter that was all solid state except for the
3 6146Bs in the final. It was rated at 100 watts output into a load of
10 ohms in series with 250pF. Part of the requirement was that it
could transmit at full power for 15 minutes into either an open or
short circuit load. I used no protection on the 6146Bs, and the
transmitter passed Type Approval in the UK, France, Germany, Denmark,
Spain, Italy and Greece..... so you can see why I don't worry about
it! I used separate bias potentiometers for each tube, of course.

Anotehr HF SSB 4 channel transceiver I did used matched pairs of
6146Bs: looking back, I think that a separate bias potentiometer would
have been a good idea. The original design requirement was for a
quantity of 500 per year: in the frist year, we built 1800! So I've
seen a lot of 6146Bs go down production lines......

I'm told the diode is an 'anti flash over diode' and is supposed to
protect the screen grid circuitry if there is a plate to screen flash
over for some reason, such as overloading by mistuning. Now, as the
tubes get older, it becomes possible for them to draw negative screen
grid current - some tubes, such as the 4CX150/250 family do this
normally under certain conditions of loading, and you have to design
the screen grid supply to handle this. Exactly what happens in 6146Bs,
I am not sure - possibly, over the years, some cathode material gets
transferred to the screen grid, or maybe there is anti emissive
coating on the screen grid which burns off with time and temperature.
Once the tube starts to draw negative screen grid current i.e. it is
pushing electrons out of the screen terminal, if there is a diode
there, they can't go anywhere. So the screen grid volts go up,
attracting more electrons. They can't go anywhere, so the volts go up,
attracting more electrons and so on. As the screen volts go up, so
does the plate current, and the tubes 'run away'. Under light, loading
where the plate volts can swing below the screen volts on each RF
cycle, there will be a reversal of the electric field between plate
and screen and if it is enough, the beam forming plates won't prevent
the electrons going back to the screen grid.
i3hev, mario
2007-03-16 23:12:38 UTC
Permalink
Post by i3hev, mario
Ciao a tutti,
ecco alcuni estratti della conversazione ...
con tutto il rispetto per il collega britannico, ho l'impressione che
abbia molta esperienza pratica, ma le idee un po' confuse, cosa che per
la verità accadeva con una certa frequenza all'epoca... devo dire però
che alcune delle cose che afferma sono dei "sentito dire" e/o proprio
non hanno molto senso ;)
Post by i3hev, mario
Once the tube starts to draw negative screen grid current i.e. it is
pushing electrons out of the screen terminal, if there is a diode
there, they can't go anywhere. So the screen grid volts go up,
attracting more electrons.
questa è una vera e propria, palese, baggianata: se gli elettroni non
possono andarsene, e quindi restano sulla griglia, accumulano una carica
negativa che ne __abbassa__ il potenziale, facendole __respingere__ gli
elettroni che cercano di caderci sopra! E' la stessa cosa che accade
sulla griglia controllo, se questa non ha la sua resistenza di bleeding,
e che porta all'interdizione del tubo. Tutto il fenomeno descritto è
assurdo...
Post by i3hev, mario
... Under light, loading
where the plate volts can swing below the screen volts on each RF
cycle, there will be a reversal of the electric field between plate
and screen and if it is enough, the beam forming plates won't prevent
the electrons going back to the screen grid.
questo invece è ben noto, ed è perfettamente rappresentato dalla
distorsione delle curve caratteristiche quando la tensione anodica è
molto più bassa di quella di griglia schermo - ma è un fenomeno
completamente diverso, direi quasi opposto, al precedente ragionamento.

Per inciso, questo a rigore vale per qualsiasi tetrodo a fascio o
pentodo, ma c'è un dettaglio: se la tensione anodica cala troppo,
l'energia degli elettroni all'arrivo sulla placca ad un certo punto non
sarà più sufficiente a causare l'emissione secondaria; e si tratta di
vedere, secondo la geometria del tubo, quale cosa accade per prima...

Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario

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