Тёплый ламповый... NAND

[Lavr]

А теоретически ты и сам ведь не хуже меня знаешь...

Теоретически накопал я SPICE-модель 6Н27П по Norman-у Koren-у (наложена красным цветом):



Как ты считаешь, аппроксимация приемлемая?

Автоэмиссионные триоды оказались хиловаты по параметрам, хоть я и угробил
2 недели на их SPICE-модели...

Теперь надо от чего-то другого отплясывать, а эта лампулька даже вполне
12-вольтовая!
Может быть избегу обсуждаемых ранее проблем в "тёплой ламповой логике"?

[VituZz]

Как ты считаешь, аппроксимация приемлемая?

Я думаю, что вполне приемлемая. Разброс параметров от экземпляра к экземпляру довольно велик. Хотя основное отличие между экземплярами проявляется в большей степени в сдвиге характеристик влево-вправо, чем в их "растягивании-сжатии" вдоль обоих осей графика либо каких других искажениях.

Лампочка вроде как вполне интересная, но вот очень уж редкая... А я люблю повозиться с железно-стеклянными изделиями, эмуляция мало привлекает, только как подсобное средство.

[Lavr]

А я люблю повозиться с железно-стеклянными изделиями, эмуляция мало привлекает, только как подсобное средство.

Хех! Ну и я люблю с железом-то повозиться! Но в эмуляции можно повозиться
с тем, чего у тебя нет, и, возможно, никогда не будет!

Вот, к примеру, автоэмиссионные триоды - их пока у разработчиков штук пять
вряд ли наберётся... А я уже повозился... "пощупал" их параметры, и на что они годны.
И точно знаю, что живьём они мне пока не нужны...

[Lavr]

Но я так и не нашел ни примера, ни ответа на свой вопрос,
почему ламповый NAND не делали по следующей схеме?

Эта схема имеет недостатки лампового каскодного усилителя: потенциал катода верхнего триода может превышать допустимое напряжение катод-подогреватель, которое у большинства ламп не превышало 100В. Кроме того, входные уровни верхнего триода отличаются от таковых для нижнего, а также от выходных, что приводит к дополнительному усложнению схемы.

Я себя совсем уже было в недостатках этой схемы убедил. И главный аргумент,
который мне казался весомым, заключался в том, что когда нижний триод закрыт,
то катод верхнего оказывается как бы "подвешенным" по потенциалу.

Но, во-первых, лампа совсем - практически не закрывается (на этом основаны все
схемы автосмещения), а во-вторых, совершенно убила меня вот такая схема:



(А.П. Ложников, Е.К. Сонин. Каскодные усилители. М., Энергия, 1964.)

В этой книжке также просто однозначно утверждают, что схемы с динамической
нагрузкой просто незаменимо хороши для быстродействующих схем видеоусилителей,
для пропускания крутых фронтов видеосигналов.



Но видео-, радио- и звуковая техника переняли их из цифровой техники, где
каскады с динамической нагрузкой издревле применяют в быстродействующих
триггерах...

Да уж... есть у меня пробелы в "тёплой ламповой" цифровой технике...

[Mixa64]

...
а не делали, скажем, вот так - на двойном триоде?

Уверены, что не делали?
http://www.computer-museum.ru/books/m-2.pdf
Гл. V пар. 3

[Lavr]

... а не делали, скажем, вот так - на двойном триоде?

Уверены, что не делали?
http://www.computer-museum.ru/books/m-2.pdf
Гл. V пар. 3

Совершенно не уверен - я просто таких схем не нашел...

Но я так и не нашел ни примера, ни ответа на свой вопрос...

Но я попробовал порассуждать здесь с коллегами...

Так что - благодарю за ссылку!

Источник: Быстродействующая вычислительная машина М-2

В книжке хорошо расписаны все вопросы с ламповыми вентилями!

Да и сам источник - очень полезный: Электронные версии книг.
Ещё раз - благодарю за полезную мне ссылку!

[Lavr]

Если кого древняя "тёплая ламповая" логика заинтересовала, то я накопал две
ссылки довольно интересные...

http://www.neazoi.com/technology/logic/ ... rcuits.pdf

Вторая - больше похожа на краткий дайджест:
http://www.neazoi.com/technology/logic/TubeLogic.pdf

Но дайджест напомнил мне о существовании вот таких штук:



Это называется: IBM Pluggable Units

Я вот не вспомню, конечно, что в СССР было аналогом IBM, но сколько таких
"юнитов" мы откуда-то понатаскали в младших классах!
У меня, кажется, в сарае у родителей лежит старый школьный портфель,
полный таких юнитов! А сколько я их на детальки распаял!...

[VituZz]

Аналогами IBM-360 были ЕС ЭВМ, но только ЭТО было уже на мелкосхемах...

[Lavr]

Нееее модули точно как на фотках были!

Только резисторы наши там были, красненькие... млт-0.5



мало того они были загнуты выводами в монтажные отверстия под пайкой,
так и пайки были покрыты таким матёрым сиреневым цапон-лаком, что распаивать
это был сущий мазахизм!

Хотя распаял я их много... но и остался - целый ранец ещё!...

Прямо интересно - по справкам это модули от IBM 640 вроде как... интересно - что
было у нас аналогом...

[Mixa64]

пайки были покрыты таким матёрым сиреневым цапон-лаком, что распаивать
это был сущий мазахизм!

Ага, с характерной вонью и пшиканьем! Не те сейчас цапон-лаки

[Lavr]

Да уж... есть у меня пробелы в "тёплой ламповой" цифровой технике...

Я тут на неделе на больничный попал, не с COVID-ом, а давленийце скакнуло, ну и поскольку это не потеря вкуса
и обоняния, решил я на лампах что-нибуть "порисовать", тем более, что есть у меня на работе и коробка ламп
самых разных, и аппаратура подходящая: источник питания УИП-1 и Малогабаритный Испытатель Ламп МИЛУ-1.
(Забавно... набираешь в Гугл "МИЛУ", вываливает почему-то одних оленей... )

Расчехлил я старый, добрый Electronics Workbench (не всё же Proteus-ом всем головы морочить) , и посмотрел,
есть ли у него модели реальных электронных ламп. Моделей оказалось аж три, и, как подсказывает поиск в
Гугл, - это так наываемые "музыкальные лампы", для любителей "тёплого лампового звука" и гитаристов.

Lamp0.gif

Сам я в молодости про лампы вот такую книжку читал:



И в ней ламповый каскад учат рассчитывать через S - крутизну лампы, а в параметрах лампы от Electronics Workbench
крутизна не приводится, а приводится µ - "мю" - коэффициент усиления лампы, поэтому я решил формул избегать,
и соорудить ламповый каскад из общих соображений, так сказать "на пальцах", по образу и подобию полевого
транзистора с p-n-переходом.

Значит, максимум на аноде у этой лампы - 250 В при токе 1,1 mA. Обычно советуют выбирать величины примерно
0,8 от максимальных, поэтому задался 200 В анодного при токе 1 mA.
Максимальный ток возможен, когда лампа полностью открыта, при этом, если достигается ток 1 mA, то сопротивление
в цепи анода должно быть Ra = 200 В / 1 mA = 200 КОм.

Теперь лампу надо запереть отрицательным смещением на сетке, так чтобы на аноде была примерно половина питания.
По таблице параметров из Electronics Workbench отрицательное смещение на сетке лампы 12AT7 может быть до -5 В.
Чтобы не мудрствовать лукаво, вдруг ничего и не получится, добавил источник отрицательного смещения сетки,
и при значении -4 В лампа подзаперлась так, что на аноде было примерно 100 В - половина питания.
Добавил резистор утечки сетки - 1 МОм, по памяти - так примерно всегда и было, и в его цепь включил плавающий
относительно земли источник сигнала: динамический микрофон типа или головка магнитофона.
(Источники питания и смещения сетки емкостями не шунтировал - они в EWB идеальные.)

И - надо же! Всё это как по нотам аккуратненько заработало!

Lamp1.gif

Коэффициент усиления каскада примерно = 40. По параметрам он чуть больше 44, так что нормально.

Вспомнил, что у ламп в точке покоя не пол-питания вроде выставляют, а другое... но какое и почему - не вспомнил.
Так в общем-то нормально по центру 100 В выходной сигнал размахивает симметрично +/- 40 В при амплитуде
входного +/- 1 В.

Ну раз по-плохому всё вроде как получилось вполне неплохо, решил доделать каскад "по-хорошему", с автосмещением.
При заземлённой сетке подобрал сопротивление в цепи катода, так чтобы между катодом и сеткой снова было
примерно -4 В, а на аноде - чуть выше пол-питания.
Зашунтировал этот резистор электролитом, так, чтобы реактивное сопротивление его ωC (ω - "омега") было гораздо
меньше сопротивления в цепи катода на нижней частоте диапазона (50 Гц).
Т.е., чтобы по переменному току катод был "на замле" - что собственно и есть пресловутый "гридлик".
В цепь сетки включил на землю всё то же сопротивление утечки - 1 МОм, оно теперь заодно и входное сопротивление
этого каскада, а источник входного сигнала теперь включен относительно общей земли через разделительный
конденсатор, реактивное сопротивление котрого ωC - много меньше 1 МОм на частоте 50 Гц.

И снова всё просто как по учебнику заработало! Коэфициент усиления примерно как и был = 40.

Lamp2.gif

Если "ламповые души" этого форума меня за что-то покритикуют, буду весьма благодарен...

[Lavr]

Ну а это EWB-модели каскадов, если кто желает пощупать "тёплый ламповый звук"...

LampAmp.zip

В предыдущий пост не влезли.

[Lavr]

Ну и если усилитель работает, есть вполне естественное искушение - превратить его в генератор.

За образец я взял следующую схему:

LC_gen.gif

Если я не ошибаюсь, то похожа она на разновидность генератора Мейснера (резонансный контур не в цепи анода).
У Армстронга, Ван-дер-Поля и т.п. резонансный контур включен в анодную цепь.

Потребовалось подобрать коэффициент связи (трансформации) и потери в катушках, априори омические потери у них
довольно низкие, если брать модель "трансформатора по умолчанию".

M-img.gif

Синус получился весьма неплохой, амплитуда невелика, связь не критическая.
Если включить развертку В/А, можно увидеть фазовый портрет нарастающих до максимальной амплитуды автоколебаний
в "мягком" режиме самовозбуждения.
В EWB при запросе использовать "трансформатор по умолчанию" из модели и не давать при выключении сохранить её
в библиотеке, а то родную модель заменит.

LC-gen.zip

[Lavr]

Пока смотрел я в поиске, генератор Мейснера или нет у меня в предыдущем посте, попалась схема по пути,
которую грех было бы не попробовать, за её простоту и способность весьма неприхотливо заводиться как
в ламповых, так и транзисторных вариантах.

LC-image.jpg

Это - индуктивная трёхточка или генератор Хартли, который весьма уважают всякие CQ Ham-ы на своих Ham-овских форумах.

L-3T-gen.gif

Недостаток схемы - наличие катушки с отводом. Достоинство - запускается на модели "трансформатора по умолчанию"
(default model).
Резисторы в цепях трансформатора вносят необходимые потери в индуктивном контуре, иначе амплитуда колебаний
нарастает до размаха питания и сигнал перестаёт быть синусоидальным.

L-3T-gen.zip

[Lavr]

А вот следующую схему - RC-генератор - я и сам очень люблю за отсутствие катушек.

RC-images.jpg

Тем более, что в моей практике она заводилась всегда, причем в полном соответствии
с расчетом в Electronics Workbench. В последний раз считал её для транзисторного
варианта при двух почти севших пальчиковых батареечках - так нужно было...

RC-gen.gif

Три RC-цепи сдвигают фазу сигнала на частоте генерации так, чтобы были выполнены
фазовые условия генерации. Над амплитудными я как-то никогда не задумывался, но
оказалосось, что для лампового каскада есть точное значение (не помню), при котором
колебания строго синусоидальны. При превышении этого значения синусоидальность
нарушается, при значении меньшем этого - генерация в итоге сорвётся.

Одноламповый RС-генератор имеет малые габариты, прост по устройству, однако обладает рядом недостатков:
а) незначительное увеличение обратной связи или усиления приводят к резкому искажению формы генерируемых колебаний;
б) цепочки RC шунтируют анодную нагрузку, в связи с чем часто бывает трудно получить необходимое усиление для самовозбуждения;

RC-gen.zip