Sull'alimentazione dei filamenti dei DHT

[mariovalvola]

immagino il sistema suggerito da Ansaloni

Mario Straneo

[UnixMan]

Ho anche capito perché hanno inventato il riscaldamento indiretto


Originally posted by PPoli - 01/11/2008 : 19:35:33

indubbiamente... (e di buoni motivi ce ne sono anche altri).

Peccato sia stata una innovazione che probabilmente e` arrivata troppo tardi, quando era gia` cominciata la corsa alle potenze, stavano comparendo (erano comparsi?) i tubi multigriglia e soprattutto si era gia` "partiti per la tangente" con la nefasta idea che il NFB fosse la soluzione per tutti i mali (e quindi la linearita` "intrinseca" dei dispositivi era in qualche modo passata in secondo piano). Se anziche` buttarsi su tubi multigriglia pensati per ottenere il max guadagno e/o la max potenza possibile si fossero sviluppati triodi a riscaldamento indiretto pensati per ottenere la max linearita`, probabilmente oggi i DHT starebbero solo nei musei...

Ma che è 'sta inerzia termica?


Originally posted by gluca - 02/11/2008 : 11:14:29

la "capacita` termica" del filamento (data dal prodotto della capacita` termica specifica del materiale con cui e` costruito per la sua massa). E` l'analogo termico di quello che e` l'inerzia in meccanica, per questo spesso la si chiama anche cosi`.

Dato che la capacita` termica del filamento non e` infinita (anzi, essendo la massa del filamento piuttosto ridotta, anche la sua capacita` termica e` piuttosto esigua) accendendolo in AC (a bassa frequenza), in linea di principio e` verosimile che la temperatura non resti perfettamente costante durante tutto il periodo della corrente di accensione ma che in qualche modo ne "segua" l'andamento. Come dicevo, per la precisione la temperatura ovviamente "segue" la potenza dissipata sul filamento stesso. Quindi, nel caso di accensione a 50Hz, la temperatura di filamento "oscilla" a 100Hz (intorno al suo valor medio).

A questa rapida fluttuazione periodica della temperatura del filamento corrisponde(rebbe) una analoga fluttuazione della emissione e quindi in sostanza una sorta di "modulazione" della trasconduttanza del triodo, con conseguente "modulazione" della corrente di BIAS e quindi comparsa di rumore di pari frequenza sull'anodo (oltre che di prodotti di IMD in presenza di segnale).

Alcuni sostengono che, una volta bilanciata la componente a 50Hz con il potenziometro attraverso il catodo, questo sia il principale meccanismo di "ingresso" del rumore residuo visibile sull'anodo.

Ad esempio questo e` quanto sostiene M.Ferretti nel citato articolo su CHF #55. A sostegno di questa ipotesi riporta i dati di alcune sue misurazioni in cui ha rilevato che il rumore residuo diminuisce all'aumentare della Ia.

Ferretti spiega questo fenomeno con la variazione di rp. Poiche` "mu" rimane circa costante, sostiene, l'ipotizzata modulazione della trasconduttanza risulta tanto piu` "efficacie" nel trasferire il rumore sulla placca tanto piu` alta e` la rp (e quindi tanto piu` bassa e` Ia).

Pero` in realta` il fenomeno si potrebbe spiegare anche con la maggiore linearita` del tubo all'aumentare della Ia (ovvero anche della maggiore linearita` al diminuire di rp, ovviamente a parita` di carico anodico). Quindi la sua argomentazione e` ambigua ed affatto conclusiva.

Io avevo ipotizzato invece che il meccanismo principale fosse legato al fatto che il bilanciamento del ripple lavora "a valle" del tubo, cioe` dopo che le due meta` in controfase della tensione vgk a 50Hz che si forma lungo il filamento sono state amplificate. Data la non perfetta linearita` del tubo, anche con un perfetto bilanciamento sul catodo sull'anodo ci si ritrova inevitabilmente con i prodotti di distorsione e di IMD delle "correnti interne di bilanciamento" a 50Hz.

In realta`, ritengo che i meccanismi esistano entrambi. E` da capire pero` quale sia la relativa importanza quantitativa.

Ad es., il fatto che tubi a tensione di filamento maggiore siano piu` rumorosi di quelli che adottano tensioni piu` basse si puo` spiegare perfettamente con entrambi i meccanismi.

Per quanto riguarda quello legato alla distorsione, ovviamente a tensioni maggiori ai capi del filamento corrispondono anche tensioni AC maggiori tra i punti del catodo diversi dal "centro virtuale" e la griglia. Queste ovviamente implicano "correnti interne di bilanciamento" maggiori e quindi maggiore distorsione -> maggiore "rumore" residuo (ed IMD) sull'anodo.

D'altro canto, a tensioni di alimentazione maggiori corrispondono filamenti con resistenza maggiore e quindi, verosimilmente, piu` sottili di quelli utilizzati per tensioni piu` basse. Che percio` avrebbero massa (e quindi inerzia termica) minore. Di conseguenza, le fluttuazioni di temperatura sarebbero maggiori e quindi il rumore all'anodo ancora una volta maggiore.

Le misure di Dmitry pero` sembrano portare alla mia ipotesi (per essere esatti, ora che mi sono letto con calma il suo articolo, vedo che aveva seguito un ragionamento uguale al mio... ed e` quindi piu` giusto dire che e` la mia ipotesi ad essere coincidente con la sua ).

L'ipotesi cioe` che sia prevalentemente la distorsione delle "correnti interne di bilanciamento" a generare il rumore residuo, mentre i fenomeni di natura termica hanno importanza minore se non del tutto trascurabile.

Se cosi` non fosse, le misure di Dmitry con i fiamenti accesi "ad alta frequenza" (6KHz) avrebbero dovuto mostrare una significativa riduzione del rumore residuo, cosa che invece non si e` verificata.

It appears that the thermal hum is measurable, but in real conditions, it kicks in any significant way only for small DHT tubes with very wimpy filaments: 30, 26. Power tubes such as 2A3 or 6B4G show predominantly distortion-induced hum all the way down to 20hz of filament AC.

BTW: molto interessante anche il discorso sul "super-linearity phenomenon" con filamento "starved"...

P, il ripple di cui parlano i datasheet è sempre a bassa frequenza mentre i problemi con i regolatori sono ad alta frequenza.

certamente, ma e` lo stesso.

Il meccanismo di bilanciamento che permette di "annullare" l'effetto della tensione a 50Hz ai capi del filamento e` in grado di "annullare" qualsiasi altra sorgente di rumore, a qualsiasi frequenza e con qualsiasi tipo di composizione spettrale che si presenti nello stesso modo (i.e. sovrapposta alla corrente di accensione del filamento). Incluso quindi anche il rumore residuo dell'alimentazione DC.

Se alimenti in DC ad un estremo, con l'altro estremo riferito a massa, TUTTO il ripple ed il rumore presente sulla DC te lo ritrovi, amplificato, sull'anodo (insieme alle relative armoniche e prodotti di IMD).

Se invece lo "bilanci", e.g. riferendo il catodo a massa nel suo "centro virtuale" e/o iniettando il (parte del) rumore anche sulla griglia, almeno il rumore "primario" si annulla e ti restano soltanto armoniche ed IMD (probabilmente anche in misura un po` ridotta).

Insomma, a parita` di altre condizioni, complessivamente dovresti comunque guadagnare non poco in termini di rapporto S/N.


Ciao,
Paolo.

[gluca]

Sulla possibilità di usare DC e potenziometro ne avevo discusso in privato con Ansaloni con le medesime tue considerazioni (di Paolo-Unix). L'efficacia dell'abbattimento dipende però dal tipo di rumore: a modo comune o differenziale.

Tiziano, 20V raddrizzati dovrebbero bastare per i regolatori di Colemans ... proviamoci ... al più recuperiamo un 12V+12V toroidale e facciamo la prova.

** if god seems far away guess who moved (unknown) **

[mrttg]

Tiziano, 20V raddrizzati dovrebbero bastare per i regolatori di Colemans ... proviamoci ... al più recuperiamo un 12V+12V toroidale e facciamo la prova.

** if god seems far away guess who moved (unknown) **


Originally posted by gluca - 03/11/2008 :  10:33:37

Ho controllato il trasformatore prevede anche 25-0-25 per eventuali regolatori.

Hai una curva impedenza vs frequenza del regolatore

Saluti Tiziano

[gluca]

No.

** if god seems far away guess who moved (unknown) **

[PPoli]

Torno con i piedi per terra.
A questo punto vado con lo schema 4

4) DC Regolata in tensione

Il condensatore C3 sul piedino di adj dovrebbe abbattere il ripple di circa 15 db (in funzione della frequenza).
Non ho capito bene, dal grafico del ripple rejection, il discorso del valore del condensatore, cioè 200u sotto ai 60 Hz e 25u sopra.

Visto che ci sono aggiungo anche il transistor per il softstart, come da datasheet.

Di seguito metto il link ad uno schema di Ciuffoli (gli ho chiesto il permesso ma non mi ha risposto. Spero sia d'accordo).

Interessante l'accoppiata di due resistenze, una fissa e una variabile. Non ha importanza su quale delle due resistenze del riferimento. Dipende anche dai valori che uno si ritrova in casa. Comunque il trucco permette di avere, a fronte di un range di tensioni di uscita inferiore (da calcolare) una miglior "sensibilità", anche con potenziometri da un solo giro.

La CLC in ingresso sarà utile o tanto vale sbatterci un 10/15.000u secco.

PS Stavo per dimenticare: nel mio caso sempre un pre con un triodo a riscaldamento indiretto.

[UnixMan]

La CLC in ingresso sarà utile o tanto vale sbatterci un 10/15.000u secco.


Originally posted by PPoli - 14/11/2008 :  00:05:51

meglio il CLC con condensatore di ingresso piccolo, per ridurre le correnti di picco sui diodi (e di conseguenza la potenza del rumore ad ampio spettro generato). Meglio ancora ovviamente un ingresso induttivo (LC e basta) o, al limite, se puoi sprecare un po` di tensione, un piu` economico RC.


Ciao,
Paolo.

[gluca]

PS Stavo per dimenticare: nel mio caso sempre un pre con un triodo a riscaldamento indiretto.


Originally posted by PPoli - 14/11/2008 :  00:05:51

Se proprio ne hai bisogno (di usare la DC per un triodo a riscaldamento indiretto), dovresti usare una cella iniziale RC (per ridurre la generazione di disturbi ad alta freq, come diceva l'altro paolo) e sostituire quel C6 da 150uF con un 2.7ohm in serie con 1uF per creare con la carattestica induttiva del 317 una cella criticamente smorzata.


Ciao
G

** if god seems far away guess who moved (unknown) **

[gluca]

OH! Ma cos'è quel trafo da 200V e 2A???? Stai pazziando?

** if god seems far away guess who moved (unknown) **

[pipla]

sai che botto il c3 !

remigio

[gluca]

OH! Ma cos'è quel trafo da 200V e 2A???? Stai pazziando?

** if god seems far away guess who moved (unknown) **


Originally posted by gluca - 14/11/2008 :  20:57:35

OH! Si, non è il trasformatore ... ma il ponte raddrizzatore

** if god seems far away guess who moved (unknown) **

[zen-o]

un saluto a tutti e ben ritrovati...
Vado secco con la domanda, visto che in giro non trovo schemi:
è possibile alimentare i filamenti delle DHT (in questo caso la 300B) in alternata (5V diretti) e mettere il negativo di griglia con relativo catodo a massa ?

tipo una cosa del genere :

filamenti AC-grid_negative.png

Ps:
so che esistono i coleman e che vanno bene, ma adesso non posso permettermeli.

[UnixMan]

è possibile alimentare i filamenti delle DHT (in questo caso la 300B) in alternata (5V diretti) e mettere il negativo di griglia con relativo catodo a massa ?

Certo che sì. Puoi fare come nello schema che hai postato, oppure banalmente utilizzando un secondario con presa centrale e mettendo a massa quella. L'importante ovviamente è che ciascun tubo abbia un secondario dedicato, e che questo sia collegato a massa soltanto nel punto previsto (attraverso la presa centrale del secondario dedicato oppure il cursore del potenziometro nel tuo schema).

[zen-o]

è possibile alimentare i filamenti delle DHT (in questo caso la 300B) in alternata (5V diretti) e mettere il negativo di griglia con relativo catodo a massa ?

Certo che sì. Puoi fare come nello schema che hai postato, oppure banalmente utilizzando un secondario con presa centrale e mettendo a massa quella. L'importante ovviamente è che ciascun tubo abbia un secondario dedicato, e che questo sia collegato a massa soltanto nel punto previsto (attraverso la presa centrale del secondario dedicato oppure il cursore del potenziometro nel tuo schema).

Bene, Grazie Paolo ...

immagino che con lo zero cetrale il collegamento sia questo:

filamenti AC-zeroCentrale-grid_negative.png

In rete dagli schemi che ne sono usciti pare che siamo in pochi ad adottare questo sistema, vedo sempre alimentazioni in continua, eppure, senza nulla togliere ai Coleman @ affini, sembra sia anche la suluzione più bensuonante, se si accetta un poco di Hum, ma al momento non ho diffusori efficienti.

Ps: Per la griglia, meglio un trasformatore separato ? Oppure sono sufficienti avvolgimenti separati ? Stavo pensando a due avvolgimenti per i filamenti, uno per tubo più un avvolgimento per la griglia.

[UnixMan]

immagino che con lo zero cetrale il collegamento sia questo:

no. In quel caso il potenziometro non ci va (il collegamento è fisso, non puoi regolare il riferimento di massa per minimizzare il ronzio).

Ps: Per la griglia, meglio un trasformatore separato ? Oppure sono sufficienti avvolgimenti separati ?

basta e avanza un avvolgimento separato; anche uno solo per entrambi i tubi, basta che separi dopo raddrizzatore e (primo) filtro per permettere la regolazione indipendente del BIAS di ciascun tubo.

[zen-o]

immagino che con lo zero cetrale il collegamento sia questo:

no. In quel caso il potenziometro non ci va (il collegamento è fisso, non puoi regolare il riferimento di massa per minimizzare il ronzio).

Quasi figo, un pezzo in meno ... se poi servisse il pot per minimizzare il ronzio ci si mette togliendo lo zero centrale.

Ps: Per la griglia, meglio un trasformatore separato ? Oppure sono sufficienti avvolgimenti separati ?

basta e avanza un avvolgimento separato; anche uno solo per entrambi i tubi, basta che separi dopo raddrizzatore e (primo) filtro per permettere la regolazione indipendente del BIAS di ciascun tubo.

Bene Benissimo ...

Grazie

Ma quanto humma ?
Cioè vedo che non usa "nessuno" questa soluzione (a parte forse il compianto Mau749), o hanno tutti trombe da 200mila dB oppure orecchie da pipistrelli oppure sono io sordo o troppo carico di ottimismo .
Vedremo!

Grazie ancora

[UnixMan]

Ma quanto humma ?

cosa? l'alimentazione in AC dei filamenti? Sulle finali, se il cablaggio è fatto bene, ben poco.

[mariovalvola]

Ma quanto humma ?

cosa? l'alimentazione in AC dei filamenti? Sulle finali, se il cablaggio è fatto bene, ben poco.

Dipende anche dai diffusori e dai tubi impiegati
Con 45 e 2A3 più facili le monoplacca per ovvi motivi, di solito, ottieni effettivamente un rumore accettabilissimo.
Con le PX4, poco di più. Con le AD1 e le RE604 ancora di più.
Con la 300B (bisognerebbe vedere quale) inizia a diventare maggiormente percepibile
Le 6B4G sono una guerra
Con le VT25 e le 50, il rumore, è difficile da gestire
845 e 211, lasciamo perdere.
Alimentare con apposito secondario (con o senza presa centrale) è una soluzione percorribile ma devi avere una rete davvero stabile, priva di rumore, con trasformatori pensati bene e privi di gigantismi. I giapponesi, sbagliando, preferiscono pensare alla maggiore universalità e ti avvolgono secondari in grado di fornire troppa corrente ( che ovviamente serve quando raddrizzi la tensione). Se devo alimentarmi una AD1, mi basta 1A. Avere 5A con quei delicatissimi filamenti ad arpa, mi viene l'ansia. A questo punto, o lavori con resistenze in serie per centrare la tensione oppure devi sperimentare altri artifici. A questo punto salvi capra e cavoli con i Coleman. Non sono perfetti ma, alla fine, sono il male minore.
Sto provando anche degli alimentatori assolutamente scorretti dal punto di vista "ideologico". Si tratta di schedine switching cinesi vendute dal sito francese radioelec.
Entri con i 230 e hai in uscita una tensione continua lievemente regolabile con soft start. Propongono schedine per 2A3, AD1, 300B, ecc.
Il rumore è circa 5mV se le usi nude e crude. Se usi uno stupido filtro LC arrivi agevolmente a 0.1mV di rumore residuo sulla tensione DC. A breve, queste schedine, le ascolterò su un ampli per cuffie Stax con 2A3 e trasfo di uscita 1:2. Immagino che su un ferro di uscita normale, il rumore percepibile, sarà ancora più basso.

[zen-o]

Ma quanto humma ?

cosa? l'alimentazione in AC dei filamenti? Sulle finali, se il cablaggio è fatto bene, ben poco.

Dipende anche dai diffusori e dai tubi impiegati
Con 45 e 2A3 più facili le monoplacca per ovvi motivi, di solito, ottieni effettivamente un rumore accettabilissimo.
Con le PX4, poco di più. Con le AD1 e le RE604 ancora di più.
Con la 300B (bisognerebbe vedere quale) inizia a diventare maggiormente percepibile
Le 6B4G sono una guerra
Con le VT25 e le 50, il rumore, è difficile da gestire
845 e 211, lasciamo perdere.
Alimentare con apposito secondario (con o senza presa centrale) è una soluzione percorribile ma devi avere una rete davvero stabile, priva di rumore, con trasformatori pensati bene e privi di gigantismi. I giapponesi, sbagliando, preferiscono pensare alla maggiore universalità e ti avvolgono secondari in grado di fornire troppa corrente ( che ovviamente serve quando raddrizzi la tensione). Se devo alimentarmi una AD1, mi basta 1A. Avere 5A con quei delicatissimi filamenti ad arpa, mi viene l'ansia. A questo punto, o lavori con resistenze in serie per centrare la tensione oppure devi sperimentare altri artifici. A questo punto salvi capra e cavoli con i Coleman. Non sono perfetti ma, alla fine, sono il male minore.
Sto provando anche degli alimentatori assolutamente scorretti dal punto di vista "ideologico". Si tratta di schedine switching cinesi vendute dal sito francese radioelec.
Entri con i 230 e hai in uscita una tensione continua lievemente regolabile con soft start. Propongono schedine per 2A3, AD1, 300B, ecc.
Il rumore è circa 5mV se le usi nude e crude. Se usi uno stupido filtro LC arrivi agevolmente a 0.1mV di rumore residuo sulla tensione DC. A breve, queste schedine, le ascolterò su un ampli per cuffie Stax con 2A3 e trasfo di uscita 1:2. Immagino che su un ferro di uscita normale, il rumore percepibile, sarà ancora più basso.

Interessante; la Ad1 assorbe, da datasheet, 0.95A, quindi:
o mi procuro un trasformatore (due avvolgimenti, uno per tubo), da 5 volt 1.5A per ogni avvolgimento dove affinare la tensione con delle resistenze in serie
oppure mi invento qualcosa in CC.
Gluca parla abbastanza bene dell'alimentazione/accensione in corrente.
Le 300B sono delle Genalex PX300B
I coleman in questo momento sono fuori portata, vedremo più avanti.

[mariovalvola]

Se uno vuole fare alla svelta e/o impegnare risorse intonate alla qualità del tubo finale, potrebbe semplicemente usare uno schemino di stabilizzatore con un 3 piedi robusto ( 5A) e mettere un sistema di accensione graduale tipo quello usato da Aloia nel suo PST 200.
Il vero tema è: hai già il trasfo di alimentazione? Se non lo hai ancora, valuta comunque i Coleman. Altrimenti è inutile filosofeggiare.