|
Nederlands Forum over Oude Radio's |
Re: Anodebelasting, vraagje
Geschreven door Marcel van de Gevel op 05. Maa 2005 13:01:40:
In reactie op: Anodebelasting, vraagje geschreven door Daniel Geelhoed op 02. Maa 2005 14:57:28:
Hallo allemaal,
Wat die "impedantie van een trafo" betreft: bij een ideale trafo is de impedantie die je primair ziet inderdaad het kwadraat van de wikkelverhouding maal de belastingsimpedantie die er secundair aanhangt. Bij een praktische trafo krijg je afwijkingen, bij lage frequenties onder andere door de eindige magnetiseringsinductie en bij hoge frequenties onder andere door de spreidingsinductie.
Gebruik je een audiotrafo met bron- en belastingsimpedanties die ver afwijken van de impedanties waar het ding voor bedoeld is, dan kan de laagweergave of de hoogweergave achteruit gaan. Bij hogere impedanties is de frequentie waaronder de eindige magnetiseringsinductie begint mee te spelen hoger, wat ten koste van de laagweergave kan gaan. Bij lagere impedanties is de frequentie waarboven de spreidingsinductie vervelend wordt lager, wat ten koste van het hoog kan gaan.
Wat die opmerking dat luidsprekers uit een lage impedantie moeten worden aangestuurd betreft: moderne luidsprekers worden inderdaad vrijwel allemaal voor aansturing uit een kortsluiting ontworpen. Bij luidsprekers in historische radio's wordt de boel echter vaak mechanisch of akoestisch zodanig gedempt dat het geluid bij aansturing uit een stroombron redelijk is. De resonantie kan ook bewust gebruikt worden om min of meer te compenseren voor laagverlies door akoestische kortsluiting of door een wat lage magnetiseringsinductie van de trafo.
Wat betreft optimale vermogensaanpassing: uit de theorie van de lineaire tijd-invariante netwerken is bekend dat een bron met een impedantie Zbron maximaal vermogen afgeeft aan een belasting met een impedantie die de complex geconjugeerde van Zbron is. Voor resistieve Zbron betekent dat dat de belastingsimpedantie gelijk moet zijn aan de bronimpedantie.Het addertje onder het gras is echter dat dit verhaal alleen voor lineaire tijd-invariante netwerken geldt. Neem bijvoorbeeld een stopcontact (wandcontactdoos). De open spanning is 230V effectief, laten we even aannemen dat de inwendige weerstand 1 ohm is. Het maximale vermogen wordt dan afgegeven aan een belasting van 1 ohm: 115V bij 115A, dus 13225W. Probeer je het in het echt, dan wordt dat vermogen inderdaad een paar honderd milliseconden afgegeven. Daarna treedt een sterk niet-lineair verschijnsel op: de zekering brandt door. Daarna wordt er in plaats van de verwachte 13225W helemaal geen vermogen meer afgegeven.
Net zoiets heb je met pentodes. Stel dat een buis is ingesteld op 40mA en 200V, en dat de Ri 100kohm is. Als er maar een heel klein signaaltje op het stuurrooster staat, kun je aannemen dat alles bij benadering lineair is, en krijg je er inderdaad het grootste signaalvermogen uit met 100kohm belastingsimpedanties.
Stuur je het stuurrooster zo ver uit dat de momentane anodestroom bij constant gehouden anodespanning tussen 0mA en 80mA op en neer gaat, dan is het een heel ander verhaal. Bij belasting met 100kohm zou de momentane anodespanning dan in de negatieve pieken 200V-0,5*40mA*100kohm=-1800V moeten worden. Dat kan natuurlijk helemaal niet, want de buis loopt vast als de momentane anodespanning te laag wordt. Dat is een grof niet-lineair verschijnsel, zodat de theorie voor lineaire tijd-invariante netwerken niet meer van toepassing is.
Vandaar dat het maximale (min of meer onvervormde) signaalvermogen wordt afgegeven bij de hoogste belastingsimpedantie die nog net niet tot een te lage momentane anodespanning leidt. Als de minimale anodespanning waarbij de buis nog werkt verwaarloosbaar is vergeleken met de anodeinstelspanning, komt dat neer op een optimale belasting die ongeveer gelijk is aan VA/IA, waarbij VA de anodeinstelspanning (200V) en IA de anodeinstelstroom (40mA) is. Vandaar die vuistregel.
Met vriendelijke groeten,
Marcel van de Gevel
- Re: Anodebelasting, vraagje John Hupse 05.3.2005 17:32 (1)
- Re: Anodebelasting, vraagje anton tan 05.3.2005 17:45 (0)
- Re: Anodebelasting, vraagje anton tan 05.3.2005 16:47 (0)