casagrandefabio ha scritto: ↑02 gen 2024, 22:35
blocking? mi potresti spiegare meglio?
normalmente i tubi lavorano in griglia negativa, cioè con la griglia a potenziale più basso rispetto al catodo. In quelle condizioni la griglia si comporta come l'anodo di un diodo polarizzato inversamente e quindi praticamente non passa corrente, o quasi. Di fatto, se trascuriamo i (normalmente minuscoli) contributi dovuti agli eventuali residui di gas (ioni positivi) nel tubo ed ai pochi elettroni emessi dal catodo che statisticamente vanno a colpire la griglia nonostante il potenziale negativo che li respinge, sostanzialmente la griglia si comporta come un condensatore di piccolo valore (la somma delle capacità inter-elettrodiche, eventualmente moltiplicate dall'effetto Miller).
Se però il tubo viene pilotato con un segnale che ha picchi positivi che superano la tensione negativa di BIAS, la griglia diventa momentaneamente positiva e quindi si comporta come l'anodo di un diodo a vuoto polarizzato direttamente... cioè come un "quasi corto-circuito". Di conseguenza la griglia "tira" correnti significative (di fatto limitate solo dall'impedenza e/o dai limiti di erogazione di corrente di ciò che la pilota), e per giunta "in un solo verso". Cioè, la corrente che ne risulta ha pure una forte componente DC.
Se la griglia è accoppiata allo stadio precedente con un condensatore, quello che accade è che questo si scarica (o si carica, a seconda se all'altro capo la tensione è positiva o negativa rispetto al catodo del tubo che segue).
Poiché (quando la griglia è polarizzata inversamente) l'impedenza equivalente in serie al condensatore è piuttosto elevata (circa pari al valore del resistore "di fuga" di griglia in serie con l'impedenza equivalente del circuito a monte), la costante di tempo che ne risulta può essere piuttosto lunga, e quindi il condensatore di accoppiamento impiega un certo tempo per tornare nelle condizioni di riposo e, per tutto quel tempo, impone una tensione sulla griglia che altera il BIAS della stessa.
Ovviamente un fenomeno analogo accade anche con accoppiamenti induttivi anziché capacitivi.
In pratica, ovunque ci sia un accoppiamento in AC, ogni volta che "spingi" troppo portando la griglia in regime positivo causi un transiente che altera il BIAS del tubo e che perdura per un certo tempo anche dopo che il segnale di pilotaggio "è tornato nei ranghi".
Il fenomeno diventa ancora più grave in presenza di NFB, in quanto nel momento in cui ti avvicini al clipping ed il tubo comincia a distorcere il feedback cerca di correggere l'errore aumentando l'ampiezza del segnale di pilotaggio, spingendo così il tubo ancor più in griglia positiva, esacerbando l'effetto.
Fenomeni simili possono accadere anche a causa del condensatore catodico (laddove sia usata la polarizzazione "automatica" con Rk//Ck), oppure ancora a causa di alimentazioni "deboli" (ad es. capacità di filtro insufficienti, che si scaricano causando una riduzione della tensione di alimentazione quando il tubo viene spinto al massimo, ecc).
Per quanto riguarda il primo problema, la soluzione "radicale" è ovviamente l'accoppiamento diretto. Questo però comporta complicazioni (e costi) non indifferenti, ed anche possibili problemi non banali, specie se applicata su più stadi in cascata.
Una soluzione molto più semplice, "parziale" ma comunque efficace quanto basta ed applicabile banalmente a qualsiasi circuito accoppiato in AC consiste nell'introdurre un resistore "grid stopper" di valore (relativamente) elevato in serie alla griglia (tra questa e il resistore di fuga/riferimento). Non appena la griglia comincia a "tirare" corrente, ai capi di tale resistore cade una tensione (V=R*I) che si sottrae alla tensione di pilotaggio, impedendo così alla griglia di assumere tensioni positive. In sostanza l'aggiunta di tale resistore limita drasticamente la corrente di griglia e quindi la conseguente (s)carica del condensatore di (dis)accoppiamento. Si evitano così effetti deleteri prolungati nel tempo.
Ovviamente il valore di tale resistore va calcolato tenendo conto dell'inevitabile effetto di filtraggio passa-basso che questo introduce in combinazione con la capacità della griglia (tenuto conto dell'effetto Miller).
Come al solito, la scelta del valore da adottare sarà frutto di un compromesso: se da una parte per evitare il blocking servirebbe un valore più alto possibile, per evitare di limitare eccessivamente la banda passante (e di introdurre eccessive rotazioni di fase in banda) si vorrebbe al contrario un valore nullo o comunque più basso possibile.
In pratica, si procede così: per prima cosa ti devi calcolare il valore (max) della capacità di griglia (tenuto conto dell'effetto Miller). Quindi fissi la frequenza di taglio del RC ad un valore accettabile, ad es. 30KHz, e con quei dati calcoli il valore della max impedenza con cui puoi pilotare la griglia, che chiameremo Rp.
Questo però non è il valore che puoi dare alla grid stopper, in quanto devi tenere conto anche dell'impedenza di uscita dello stadio precedente (o di qualsiasi cosa sia a pilotare la griglia). In parallelo a questa c'è la resistenza di fuga (Rg). La resistenza equivalente (parallelo delle due) la chiameremo Rs.
Note Rs ed Rp, il valore della grid stopper sarà perciò dato banalmente da Rgs = Rp - Rs. Ovviamente il valore esatto non è critico, ed andrai ad adottare il valore standard più vicino. Per sicurezza ricalcola quindi il valore della frequenza di taglio che ne risulta per verificare che non sia troppo bassa, e nel caso adotta il valore standard inferiore.
Per gli altri problemi si tratta di adottare alimentazioni adeguate (incluse le eventuali celle di filtraggio locali... melius abundare quam deficere) ed evitare la polarizzazione catodica con Rk//Ck o altri sistemi che presentano il medesimo problema. Meglio usare soluzioni che non causano variazioni significative e prolungate del BIAS in presenza di variazioni della componente DC della corrente catodica. Per i tubi di segnale si può anche usare banalmente una polarizzazione catodica con diodi LED o Zener, ecc, mentre per le finali di solito è più opportuno usare la polarizzazione fissa con negativo di griglia o simili.
