nedoPC.org

Положу-ка я здесь и древний манускрипт удалых джедаев из города Горький крайне-северной галактики СССР.
Вдруг кому-либо интересно станет...

А также по той причине, что собрать этот генератор, читая книгу:


довольно-таки затруднительно, ибо прилично там опечаток и умолчаний.

Кстати, Shaos, удалой древний джедай М.И. Рабинович ныне твой землячок-с...
Вот так... стихи пишет! А вот соавтор его помер... R.I.P.

P.S. Я ранее не сталкивался с точной подгонкой к реальности трансформатора в EWB, а там есть свои Хау...Ноу...

Ну и добавлю сюда, так сказать, "вишенку на торт"...

Мало кто знает, что сигналы, рассчитанные в Electronics Workbench или Proteus, можно не только увидеть
на их виртуальных приборах, но и услышать, если они попадают в звуковой диапазон, хотя это ограничение
и вовсе не обязательно. Услышать можно любые сигналы!

Для этого в обоих этих пакетах численного моделирования есть опция записи в файл.
В частности, в Electronics Workbench эта фича выглядит так:

Но она не формирует звуковой файл, она сохраняет на диск данные обычно в текстовом виде, как таблицу.
Эту таблицу при желании можно втащить в тот же Эксель и построить графики, а можно и втащить в Маткад.

Возможно, немного придётся переделать заголовок файла - это смотря в какой Маткад.
В Маткаде, кстати, легко посмотреть спектральную плотность рассчитанного сигнала, но
гораздо интереснее состряпать в нём звуковой файл типа *.WAV - есть в нём такая опция.
Если халтурить, можно прямо и записать массив значений в *.WAV - файл.
А если по-честному, то лучше пересчитать массив с одной из стандартных частот дискретизации
звуковых файлов: 44100, 22050 и т.п.

Можно это сделать и без Маткада, написав свою программку на Паскале, С или Васюке.
Следует только учесть, что дискового пространства необходимо много, и посчитать пакетом
надо прилично: пол-часа... час, чтобы услышать что-то вменяемое, иначе будет просто очень
короткий звук, типа "бзик"...

Ну и для примера выкладываю здесь на повод послушать хаотический сигнал, который
генерирует схема Чуа, модель для которой лежит у нас здесь: Генератор Хаоса за 5 минут.
В сигнале слышна некоторая периодичность, потому как из-за нехватки дискового пространства
он собирался из нескольких кусков.
Но тем не менее, примерно так и звучит детерминированный Хаос!

Да... Тёплый ламповый... Генератор Колпитца посмотрим...

Как-то так вышло, что здесь в коллекции моих "тёплых ламповых" нет емкостной трёхточки или как её сейчас любят
называть - генератор Колпитца, названный в честь его изобретателя Эдвина Колпитца.
В жизни я ему отдаю предпочтение хотя бы за то, что не надо делать отвод от катушки и к тому же подбирать этот
отвод, если генерации не возникло. Хотя на лампах, конечно же, я генератор Колпитца никогда не делал...

Поэтому я решил совместить полезное с приятным: и генератор Колпитца посчитать и заодно посмотреть, как в
теории работает одна схема, которая меня как-то тут заинтересовала.



Схема - явно емкостная трёхточка, а теорию, как эта схема работает, можно прочитать здесь:
Сверхрегенеративный прием - основы и принципы работы

Сама трёхточка запустилась довольно-таки с пол-пинка, несмотря на низковольтное питание лампы:

И я решил сразу попробовать также и другой вариант трёхточки, который, на мой взгляд, более традиционный:

В обоих случаях, как и во многих других генераторах на моделях ламп, выложенных мной в этой ветке ранее,
наблюдается эффект довольно странный: в генерацию схема входит без особых затруднений, а вот устойчивого
режима генерации достичь довольно-таки затруднительно. И самое забавное не в том, что генерация может
сорваться, как это бывает, а в том, что амплитуда колебаний может начать расти неограниченно до киловольт!
Поэтому все модели очень чувствительны к потерям в контуре (я их задаю резистором последовательно с L),
и к добротности всего контура в целом (по его формуле).
Полное ощущение, что устойчивая генерация только тогда, когда лампа лишь компенсирует потери в контуре,
если вклад лампы чуть больше, амплитуда колебаний начинает неограниченно расти! Но реально так быть не должно!

"Что-то с лампами не так, подумал Штирлиц... Сам ты дурак, подумали лампы..." Но в итоге всё же выяснилось,
что, действительно, с моделями ламп в Electronics Workbench не всё "есть гуд".

Модели генераторов Колпитца в устойчивом режиме выкладываю:
При попытке подачи внешнего сигнала в контур, обе модели уходят в неограниченный разнос.
А вот почему это так происходит, пришлось выяснить подробно, и расскажу об этом далее...

И пока я пишу "многабукв", то, хоть и чуть не в тему, но "на повод поиграться" - просто наглая
по простоте трёхточка на транзисторе:

Транзистор в меру некритичный соразмерно частоте контура, даже КТ315-и здесь генерит.

Резистор 0.8 Ом - это я проверял, как влияют потери в катушке на генерацию, в реальной
схеме этого резистора как отдельного элемента просто нет.

Но вернёмся к нашим... лампам...

Во-первых, эти модели ламп "не понимают", что у лампы должна быть отсечка.

То есть, модель усилительного каскада с питанием +250В в наглую усиливает отрицательную
полуволну сигнала до 300В и выше!

Я, кстати, этот казус давненько заметил, поэтому диод этим "лампам" на анод ставить следует
просто обязательно! Иначе получится полная ерунда с таким ламповым каскадом!
Сопротивление в 1...2 Ом, чтобы Electronics Workbench не вышел за свои пределы расчета и не
остановился с ошибкой.

А во-вторых, на рисунке здесь видно, что ограничение сверху в этом ламповом каскаде вроде как
существует, но оно и на вид "не ламповое", и как модель это делает, я точно сказать затрудняюсь,
потому как измерил анодно-сеточные характеристики моделей этих триодов, и пришел к выводу, что
в принципе в линейном режиме усиления эти модели по характеристикам довольно-таки близки к
изображаемым ими лампам:

Но вот чего нет на этих их характеристиках, так это области насыщения, характерной для реальных триодов.

Кстати, когда я искал характеристики этих настоящих ламп, а в Electronics Workbench все 3 или 4 модели -
это так называемые "гитарные лампы", я и увидел совершенно нереальные их цены!

Подведя итог, можно сказать, что модели ламп в Electronics Workbench довольно правдиво позволяют
пронаблюдать работу лампового каскада в линейном режиме. В иных случаях следует относиться к расчетам
с ними весьма и весьма осторожно.
К сожалению, Electronics Workbench, насколько я знаю, не позволяет заменить модель лампы на более
совершенную, как я это проделывал в Proteus...

Ну и хорошая новость напоследок, как в известном анекдоте, если "модели ламп в Electronics Workbench
правдиво позволяют пронаблюдать работу лампового каскада в линейном режиме", рассчитаем усилитель!!!

Но не совсем простой усилитель, а весьма-таки необычный лампово-транзисторный усилитель, схему которого
я уже где-то на форуме выкладывал, но проникся я к нему полным недоверием, потому как в моей далёкой
юности так делать усилители меня категорически не учили!

Загнать транзистор в линейный режим А с недецкими токами считалось просто недостойным варварством!
Правда, и транзисторы тогда были П214, П217 ну ещё - страшный транзистор П4БЭ - но на нём делали сугубо
светомузыку... а вот мог ли он качественно осилить реальную музыку - я несколько сомневаюсь...

Но выяснил я, что это чудо на схеме выше народ называет "усилитель Кремера" и даже весьма положительно
оценивают люди его характеристики!

Окончательно добил меня своей публикацией один человек, который и без того несложный усилитель Кремера
упростил совсем до безобразия! Маломощный гибридный усилитель для кухни

На мой взгляд, так должен сгореть динамик в режиме покоя...

Но у автора он не горит, транзисторы стоят не жутко мощные, а самое интересное, что послушал я его вариант
усилителя Кремера, и даже через интернет признал, что в общем-то звучит!!! И неплохо звучит!!!

В общем, поскольку лампы в Electronics Workbench хорошо работают в линейном режиме, я этот гибридный лампово-
транзисторный усилитель смоделировал, и к моему собственному удивлению, даже в виде модели он меня не разочаровал!

Кстати, там есть кнопочка на схеме, она позволяет увидеть, почему-таки динамик не горит в режиме покоя...
Ну а поскольку здесь у нас ограничение 3 вложения на пост, сами модели выложу постом ниже.


P.S. Как время бежит, когда этот анекдот был популярным, он звучал куда как не столь приземленно!

Здесь в архиве, как и обещал, модели гибридного лампово-транзисторного усилителя Кремера:


И у меня вопрос ко всем, который к своему удивлению и настойчивости я не смог разрешить в этом
нашем интернете самостоятельно.

Вопрос следующий: каковы реальные межэлектродные размеры в лампе в цифрах?

Здесь лучевой тетрод изображен, но это не меняет суть вопроса.

Хотелось бы точно посмотреть где-либо расстояния катод-анод, катод-сетка и шаг сетки, я точных
цифр нигде не нашел, хотя примерный порядок этих величин мне известен...

Вопрос связан вот с чем: копаясь со всем этим ламповым контентом, я в очередной раз удосужился
внимательно посмотреть известный ролик, как француз под музыку делает самодельные триоды...
И показалось мне, что триод у него слишком крупный, чтобы быть эффективным триодом!

Собственно, последовательность была несколько иная, поскольку я никогда точно не интересовался
межэлектродными размерами в лампе, меня насторожила одна фраза из литературы:

То есть, грубо говоря, в правильной пропорции конструкция триода выглядит вот так:
Где внешний диаметр анода от силы миллиметра 2...3 (если честно - это не так).

И вот тут я сразу вспомнил вдруг про не раз просмотренный ролик француза, которого зовут Claude Paillard.
Для масштаба на снимке пальцы имеются, и электронную систему под наклоном хорошо видно!

Тут-то меня и заинтересовали конкретные цифры!
К сожалению, я так и не нашел все цифры для одной лампы, но некоторые цифры для ориентировки
всё-таки имеются:

К сожалению, не сказано расстояние катод-анод, но триод типа 6Н3П считается весьма хорошим!
Хотя показатели совсем не удивляют:

Стоит заметить, если кто не знает, что у триода в принципе трудно добиться высоких усилительных
показателей, в частности, усиление в принципе не может превысить 100.
Но крутизна характеристики S - как раз определяется тем, насколько сетка близка к аноду.

Есть некоторые весьма похожие цифры зарубежной радиолампы:

К сожалению, нет данных по электрическим параметрам это лампы, но, думаю, если даже катод-сетка -
76,2 микрон, а анод ближе, крутизна должна быть точно не хуже 5,6 мА/В.

У француза всё, очевидно, крупнее - собственно я и задумался над этим вопросом сразу:
А как Claude Paillard выдержал расстояние от катода прямого накала пусть в даже в 80 микрон?
Так, чисто к сведению, это - 0,08 мм !

Вот из таких примерно цифр и получается, что триоды от Claude Paillard-а весьма слабенькие...
Хотя... как пишут во многих источниках, первый триод Ли де Фореста имел коэффициент усиления
всего - 4.

И я сразу подумал, а нет ли простой возможности модели электронных ламп в Electronics Workbench
как-либо "подшаманить"? В основном-то всё весьма близко к истине!

И, поискав, нашел я мануал от создателей Electronics Workbench, он теперь стал называться Multisim,
и по мнению многих стал от этого зело хуже. Создатели попытались догнать Proteus по части
симуляции микропроцессоров: догнать не догнали, а всё хорошее, что было в Electronics Workbench,
на этом пути растеряли...

Но ламп в Multisim не прибавилось, лампы остались практически те же, и как оказалось, симулируют
их поведение в Multisim и в Electronics Workbench самым простым способом, согласно закону "степени
трёх вторых", хотя давным-давно известно, что он "не применим к области отрицательных и малых
положительных напряжений, к области перехода в режим насыщения и к самому режиму насыщения."



Я экспортировал модель 12AT7, на которой делались все расчеты, в файл формата SPICE, и убедился,
что, действительно, там всё просто и грустно...


Оставалось попробовать последний известный мне трюк: втащить в Electronics Workbench более подходящую
SPICE-модель лампы! И я попробовал на этой самой SPICE-модели 12AT7, получилась вот такая запутанная
и совершенно "мутная" схема.

То есть, обратно в себя Electronics Workbench втаскивает SPICE-модель, заменяя формулы функциональными
преобразователями... Поэтому и ушел я несколько лет назад моделировать лампы под Proteus!
Но в Proteus "осциллограф" отвратительный... нет счастья с этими САПРами...

Однозначно ясно теперь, что эти поисковики за нами следят и "стучат куда надо"!
Второй день уже, куда бы я не зашел, мне навязчиво подсовывают лампу 12АТ7 !

Сначала мне подумалось - совпадение... но что-то уж сильно частое совпадение!

Но под Proteus там тоже не всё "с разбегу" работало, я брал адекватные модели ламп на сайте каких-то
ламповиков-звуковиков тогда... Просто в Proteus гораздо проще вставить собственную SPICE-модель.

Я попробовал найти этих ламповиков, но пока безрезультатно... что странно - ламповый звук расцвёл
полным цветом, а теоретики "лампизма" попрятались. Раньше их было больше, чаще встречались...

Попалось одно видео расчета лампового каскада в Proteus:

Proteus ECC88 tube circuit simulation


ECC88 - это как раз зарубежный аналог 6Н23П. Впрочем, "гитарные" триоды 12...7, модели которых
я использую в расчетах, по параметрам весьма близки - это также двойные триоды, но нити накала
у них соединены последовательно, откуда 12.6 В накал, хотя есть возможность соединять нити накала
параллельно. Так сделано в наших триодах 6Н1П, 6Н2П, 6Н3П, которые весьма близкие аналоги гитарных
триодов.

Если кто считает Proteus и Electronics Workbench некошерными, то побаловаться с моделями ламп можно
и в совершенно "фришном" LTspice.

После видео про ECC88 под Proteus мне предложили про симуляцию 12AX7 в LTspice посмотреть.
Triode stage (12AX7) tube Spice model tutorial

Для LTspice есть достаточно вменяемая модель 12AX7, как утверждают...

Как тут выяснилось, есть у меня древняя лампа 6Н23П (aka ECC88), которая при низковольтном питании
28 Вольт и нагреве накала через стабилизатор КР142ЕН5Б признаки нормальной жизни подаёт!

Я дал ей время поработать ещё часов 8, чтобы она окончательно пришла в себя после 40-летнего молчания...

Ну и первой мыслью было - повторить измерения, показанные в ролике Низковольтный режим лампы 6Н23П:
подать на сетку с генератора так примерно 100 мВ на частоте 1000 Гц, посмотреть осциллографом,
что там на аноде у лампы... ну, как-то так:



Я даже пошел и свой древний генератор ГУК-1 вытащил!
Но в последний момент вдруг передумал: сейчас еще осциллограф притащить придётся... схема-то
в два спичечных коробка! А тут будут кабеля от генератора... щупы осциллографа... буду ими тыкать
туда и сюда... И от этой идеи я отказался...

Я, собственно, чего хочу-то: проверить, способна ли эта лампа к усилению и генерации, а для этого
всего-то надо собрать на ней низкочастотный генератор, и чтобы он мне вслух запищал!

Я вспомнил, что у меня есть вот такой высокоомный головной телефон...



...и посмотрел я в сети, что у него весьма неслабая индуктивность 0.5 Гн.

Поскольку я тут с генераторами в теории уже натренировался, нарисовал я быстренько вот такую
схему лампового генератора звукового диапазона, где в позиции индуктивности - этот самый головной
телефон, он ТК-67-Н называется, и сопротивление его 1700 Ом.

Ну и поскольку в симуляции вся генерация с пол-пинка возникала, то я и собрал эту схему, не откладывая
в долгий ящик.

Хотелось бы написать, что она и заработала с пол-пинка, но при включении была тишина...
Я хотел уж режимы измерить, но вовремя вспомнил, что ЛАМПЫ СНАЧАЛА ГРЕЮТСЯ!!!
И я выждал чутка, чтобы лампа прогрелась... но звука явно не было...
И когда я уже взял щупы тестера и наклонился к схеме - Я ВДРУГ ЗВУК УСЛЫШАЛ!!!
Понятное дело - трудно было ожидать, чтобы головной телефон горланил на пол-метра!

В общем ничего я измерять не стал, всё так лежит, генерит и радует!
Первая реальная схема на лампе в моей жизни, которую я сам рассчитал, собрал, и она работает
в точности по расчету!
Даже звук практически по расчету! Есть у меня такая программка - NCH Tone Generator - подобрал
по ней звук, идентичный генератору: очень точно совпадает - колебательный контур - он и там, и там -
контур!

А древняя лампа и светит, и греет, и генерит...

Здесь в архиве EWB-модель генератора, если вдруг кому понадобится...

Там, кстати, видно, если укрупнить осциллограф ("Expand"), как частота измерялась.

И генератор там добавлен: можно подать от него сигнал на вход X осциллографа, включить
развертку X/Y, и оценить частоту по фигурам Лиссажу.

Попалась мне в поиске по сети случайно бредборда для ламповых поделий...

... так мне аж прямо стыдно стало за свой навесной монтажЪ...



Ну... буду считать, что это у меня был стэндЪ! А чем не стэндЪ? - СтэндЪ!!!

Не в первый раз попадается мне следующая ламповая схема, и всякий раз она меня почему-то не по-деццки веселит!



P.S. Как оказалось, язык статьи - чувашский, а журнал "Самрак конструктор" в переводе что-то типа "Самоделкин".

P.P.S. Стало мне как-то зело интересно, что же там по чувашски написано-то?
Я поднапрягся и перевёл... переводчик с чувашского есть вот здесь. Но лучше бы я
времени не тратил, ибо написана там полная ерунда , а всё важное - в картинках!