Si espelle la natura dalla morale se si dice "amate i vostri nemici"
TECNOLOGIE ELETTRONICHE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
Alcuni esempi di calcolo e progetto di un triodo
CALCOLO E PROGETTO DI UN TRIODO
Nella sottostante figura è mostrata la sezione trasve-
-rsale di un triodo dalle seguenti caratteristiche
geometriche:
-
Catodo ad ossidi a sezione ovale a1=2mm,
a2=3mm; altezza ricoperta di ossidi 16mm.
Corrente di saturazione Ie = 10mA.
-
Griglia ovale con numero di spire N =40 (a3=
3,2mm ed a4=8mm), passo S=0,6mm, filo a
sezione circolare di diametro d=0,1mm e dia-
-metro dei sostegni ds=1mm
-
Anodo rettangolare ( a5=11,2mm, a6 = 18mm)
altezza ha=20mm
E' assegnata una tensione anodica Va0 = 270V e
quella di polarizzazione Vg = -2V.
Determinare :
a)
Il coefficiente di amplificazione
b)
La perveanza
c)
La corrente anodica
d)
La resistenza differenziale anodica
e)
La conduttanza mutua
a)
COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE
Consideriamo la struttuta piana della figura a lato :
N [numero di fili di griglia/cm] = 1/s (cm)
Dall'abaco di Jervis( pagina tek78 ), considerando la linea a tratto-punto:
si ottiene il coefficiente di amplificazione
Considerando la struttura cilindrica, abbiamo :
Dall'abaco di Jervis, considerandone la linea intera, si ottiene :
Considerando la struttura effettiva, essendo
si ha:
b)
LA PERVEANZA
La superficie del catodo ricoperta da ossidi è :
Togliendo da S' la superficie S" rappresentata dalla proiezione dei montanti si sostegno della
griglia, si ottiene la superficie attiva S del catodo, ossia:
Quindi, per il triodo piano, mostrato nella figura soprastante abbiamo :
ed essendo
Invece la perveanza nel triodo cilindrico della stessa figura, risulta essere :
Rc = 1mm
a=rg/Rc=1,6
u^2 = 0,2
Tenuto conto che non vi è grande differenza tra i valori di Pp e Pa e che il triodo in esame
ha una struttura assi prossima a quella piana, è ragionevole assumere per la perveanza il
valore:
c)
LA CORRENTE ANODICA
d)
LA RESISTENZA DIFFERENZIALE ANODICA
Per la relazione, già incontrata
e)
LA CONDUTTANZA MUTUA
Si voglia adesso determinare le dimensioni geometriche di un triodo di potenza, in
maniera che per una tensione anodica Va0 ed una polarizzazione Vg0 risulti Ia0 = 60mA
ed un u = 6.
La durata del catodo deve risultare superiore alle 600 ore
di funzionamento
Alla tua sinistra è mostrata la struttura scelta, che in
pratica si comporta come una struttura piana.
Dimensionamento del catodo
Facendo riferimento alla tabella in tek97, una emis-
-sione specifica di 30mA/cm2 è compatibile con
la durata stabilita.
La superficie attiva S del catodo sarà :
Scegliendo come altezza del catodo hc = 20mm, la superficie ricoperta da ossidi, ha
il valore:
Dalla relazione :
si ottiene
a cui:
S= 200 mm2
u = 6
Va0 = 360 V
Vg0 = -40 V
Ia0 = 60mA
Dimensionamento dell'anodo
Pensando di realizzare la griglia con un filo di diametro d=0,01cm ed un numero di
spire per centimetro N=15, abbiamo:
Sull'abaco di Jervis, si traccia il segmento a passante per N=15 ed Nd = 0,15,
determinando il punto c2 sull'asse n.
Il segmento e passante per c2 e : = 6, attraversa la scala 4 in corrispondenza di xa
= 0,55 mm
Un valore così piccolo di xa comporta l'impossibilità di smaltire per irraggiamento il
calore predetto della dissipazione anodica.
E' conveniente quindi diminuire il diametro del filo di griglia.
Un buon ancoraggio può permettere di scendere a 50: ossia a d= 0,005.
In tal caso :
N d = 0,075
e dall'abaco di Jervis si ha :
xa ~1mm
Approssimando ad un rettangolo la sezione trasversale del catodo
si ha :
da cui:
scegliendo a = 2mm, b = 4, la placca ha un perimetro :
Assumendo una altezza h=30mm, la superficie corrispondente è :
L'anodo dissipa a riposo la potenza Pd = Va0 Ia0 ~21 Watt pari a
Come risulta dai diagrammi già visti, costruendo la placca con nickler carburato, la
temperatura sarà dell'ordine dei 650°C,
Tenendo conto che è buona norma evitare che gli stadi di potenza si trovino in assenza di
segnale, la temperatura indicata rappresenta il limite massimo accettabile.
CALCOLO DELLA RESISTENZA DIFFERENZIALE E DELLA CONDUTTANZA MUTUA
Dalla relazione :
OSSERVAZIONI SULLE CARATTERISTICHE DI IMPIEGO
Le migliori caratteristiche di impiego di un triodo si ottenono in genere con una resistenza di
carico Rc = 3 ra, ed in questo caso per Rc=4000 S
Riferendosi al tubo amplificatore di potenza, indicando con Pu la potenza utile e con
Vu e Vg rispettivamente i valori efficaci delle tensioni di uscita e di ingresso, si
ottiene :
ed essendo
il guadagno di tensione dell'amplificatore.
Sostituendo ad A ed Rc i rispettivi valori, si ottiene :
e per
Da questo tubo potrà essere ottenuta una potenza massima di 4 Watt, in assenza di
corrente di griglia.