RCA -TT-5 Calculo de Amp Clase C con Tetrodo

Cálculo y Diseño de condiciones de
Operación para Amplificador Valvular de RF
Estos simples cálculos podrán ser utilizados para determinar las condiciones y régimen óptimo de
funcionamiento bajo cualquier tipo de servicios en el que los flujos de la corriente de Placa de una
válvula circulan durante un ciclo completo de la señal.
Se pueden utilizar tanto en tipo de válvulas (Triodos, Tetrodos, Pentodos) de potencia en
amplificadores de clase “C” modulados o no modulados, también amplificadores Push Pull clase
AB y clase B, en amplificadores lineales de RF de clase AB y clase B.
Algunos de los factores (parámetros) básicos utilizados en estos cálculos son:
- La corriente pico de “Placa”.
- El voltaje nominal (instantáneo) de “Placa”.
- Voltaje de “Grillas”
- Corriente de “Grillas”.
1) Seleccionar un voltaje de Placa (Eb), un voltaje para la grilla Pantalla (Ec2), una corriente
de Placa (Ib) que represente una potencia de entrada a Placa (Pi) admitida y especificada
para la válvula.
Luego seleccione un valor para el Angulo de conducción que sea menor a 180 Grados (Se
recomienda 140 Grados).
2) Con el valor correspondiente al Angulo de conducción que se representa por (K1) de la
tabla (I) calculamos el valor Pico de la corriente de Placa
1
3) Determinar el voltaje efectivo mínimo de placa (Eb-Min) y el voltaje positivo pico de Grilla
Nº1 (Ec1-Max) a partir de las curvas de PLACA para el valor elegido de Ec2 (Grilla
Pantalla) y el valor que fue calculado en el punto (2) para (Ib-Max)
Para una máxima eficiencia respecto a la ganancia de potencia en el circuito de
placa, tanto Eb-Min como Ec1-Max
Un valor tomado por debajo de Eb-Min/Ec1-Max conllevan a una valor excesivo
en la grilla (Grid-1) y corriente de Grilla Pantalla (Grid-2).
4) Usando el valor de (K2) de la (Tabla I) para el Angulo de conducción seleccionado
calculamos la POTENCIA DE SALIDA (Po) de la siguiente manera:
5) Ahora calculamos la potencia de disipación de Placa (Pp)
Si este valor excede el máximo admitido, entonces debemos recalcular a partir del paso
Nº1 tomando un Angulo de conducción más pequeño
6) Tomando el valor de (K3) y (K4) de la (Tabla I) calculamos el voltaje de polarización de
Grilla Nº1 (Ec1) de la siguiente manera:
Donde…
es el Factor mu (Grid.-2 a Grid-1) de la válvula
7) El voltaje PICO de RF en (Grid-1) requerido para máxima salida:
8) Determinar la corriente máxima de Pico (Ic1-Max), a partir del esquema de
características de curvas para un valor apropiado de respecto a la
tensión de (Grid-2) grilla pantalla (Ec2). Al igual que la corriente PICO de Placa,
la corriente fluye en el instante en que la tensión de la placa es igual que (Eb-Min)
y el voltaje de (Grid-1) es igual (Ec1-max)
Entonces usando el valor proporcionado por K6 obtenido de la (Tabla II) para los
valores calculados de (Ec1 y Eg1) determinar la (Dc) corriente de Grilla (Ic1) con
la siguiente formula:
2
9) La potencia aproximada que se dará dentro del circuito Grilla-Cátodo se calcula de
la siguiente manera y formula:
10) Ahora será necesario calcular la corriente de (Grid-2) Ic2, y la potencia de entrada
de (Grid-2) Wc2
Primero determinamos la corriente de Pico de (Grid-2) “Ic2-Max” desde el
esquema de curvas características de Grilla-2 (Grilla Pantalla) para un valor
apropiado de (Ec2)
El valor de Ic2-Max está determinado por la intersección correspondiente al voltaje
Eb-Min y la coordenada correspondiente al voltaje de Grid-1 (Ec1-Max)
Entonces utilizando el valor de (K5) obtenido de la (Tabla I) para el Angulo de
conducción empleado calculamos la (corriente ) de Grid-2 (Ic2)
La potencia de entrada en Grid-2 está dada por:
Si la potencia calculada se excede de la admitida por la válvula debemos
recalcular partiendo de un Angulo de conducción mas bajo. O reducir el la tensión
de pantalla (Grid-2)
Ejemplo practico
Calculamos los valores para un régimen óptimo de funcionamiento para una etapa
con válvula RCA - 6146B para Servicio de telegrafía como etapa CLASE “C”
bajo condiciones “CCS”
Los valores elegidos para un funcionamiento básico son los siguientes:
Eb = 600V
Ib = 112 mA
Ec2 = 150V
Angulo de conducción = 140º
1) Calculamos la potencia de entrada (Pi):
Pi = (Eb x Ib) => (600V x 0.112 mA) = 67,2 Watts.
Este valor está dentro del rango máximo “CCS” determinado hasta 67,5 Watts
2) De la (Tabla I) seleccionamos en Angulo de conducción 140º que nos da el
valor “4”
Por tanto el valor pico de la corriente de PLACA (Ib-Max sería:
Ib-Max = Ib x4 => (0.112 x 4) = 0,448 Amp o 448 mA
3) De las curvas características de Placa para la válvula 6146B dada en la figura siguiente
con (Ec2=150 Volt), el voltaje de Placa mínimo (Eb-Min) es de
3
70 Volts
El voltaje positivo Pico correspondiente a Grid-1 (Ec1-Max) determinado
desde las curvas características de (Ec1) para una corriente Pico de Placa de
448 mA es aproximadamente de +16V
4) De la (Tabla I), Obtenemos para un ángulo de conducción el valor
de K2 = 0,862. Por tal la potencia de salida será:
Po = (K2 x (Eb – Eb-Min) x Ib)
Po = (0,862 x (600 – 70) x 0,112) = 51 Watts
5)
La potencia de disipación de placa (Pp) se calculara entonces:
Pp = (Eb x Ib) – Po
Pp = (600 x 0,112) – 51 = 16,2 Watts
Se observa que este valor se encuentra dentro de los valores próximos
admitidos para la válvula 6146B en su hoja de datos trabajando en Clase “C”
bajo el servicio de Telegrafía CCS en donde su valor máximo es 20 Watts
6)
De la (Tabla I) seleccionamos K3 y K4 para el mismo ángulo de conducción
seleccionado (140º), serian estos valores 0,520 y 1,520
En la hoja de datos técnicos de la 6146 nos indica que el Factor Mu
es 4,5
4
Por lo tanto:
Ec1 = - (8,32 – 50,6) = (-58,9) Aprox -59Volt
7) Ahora calculamos el voltaje de PICO de RF de Grilla Nº1
(Eg1)
8) Seguidamente determinaremos la corriente de grilla nº1 (Ic1) que según el
diagrama de curvas características nos muestra que para
(Ec2 = 150 Volts), (Eb-min = 70 Volts), (Ec1-max = +16 Volts) y la corriente
de Pico de Grilla nº1 (Ic1-max = 28 mA).
Entonces de la (Tabla II) tomamos el valor de (K6)
para la relación:
tomando un valor aproximado entre 0,75 y 0,80
nos daría un valor de K6 = 9. Donde consecuentemente la corriente de grilla
nº1 (Ic1) se calcularía de la siguiente manera:
Es decir que (Ic1) seria aproximadamente igual a 3 mA
5
9) La potencia (Pd) dada entonces para el conjunto del circuito de grilla nº1
(Grid-1), será
. Aproximadamente 0,2 Watts
10) Desde la características de Curvas para la Grilla nº 2 se observa que:
Ec2=150 Volts, para una Eb=70 Volts, Ec1 = +16Volts, la corriente Pico de
Grilla nº 2 (ic2-max) es igual a 49/50 mA Aproximadamente.
De la (Tabla I) para el ángulo de conducción seleccionado (140º)
el valor de K5= 0,200. Por tal Ic2= (0,200 x 0,049) = 0,0098 (9 mA aprox)
La potencia de entrada/disipación de Grilla nº2 (Wc2) se calcularía así:
Wc2 =Ec2 x Ic2 = Wc2= (150 x 0.0098) = 1,47 Watts
Este valor esta entro de los admitido en la hoja de datos de la válvula 6146 que
especifica un máximo de 3 Watts.
Articulo traducido el 01/05/2015 del manual TT-5 RCA (Válvulas de Transmisión - 1962)
por LU6CDS
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