Bias automaat

[MarcelvdG]

Anne, Marcel, waarom start jij het inputsignaal op -15V (Vinitieel) met pulsen van 5V (Von)?

Eerst even, dat laatste ziet er goed uit.Die rare overgangen zijn voornamelijk door de plotse ingangssprongen die de -Vg1 (even) verschuiven waar de automaat op reageert.
Ipv een dikke C over de ref-diode kan ook een tweede diode + weerstand die enkel voor de Vref dient.
Dat rare ingangssignaal heb ik niet voorgesteld en Marcel stelde een sinus voor met een flinke hoeveelheid tweede harmonischen ??
Anne

Ik heb een signaal met een sterke tweede harmonische (gemaakt door twee sinussen op te tellen) en die asymmetrische blokgolf voorgesteld. Die asymmetrische blokgolf was bedoeld als een soort stresstest: in theorie zou elke continue regeling er moeite mee moeten hebben, maar als model voor een muzieksignaal slaat het nergens op. Dat signaal met een sterke tweede harmonische lijkt meer op een praktisch muzieksignaal.

[democles]

Even een vraagje tussendoor

In de voeding van de spanningsregelaar,welke waarde voor de elco, er voor en er na?

Dacht zelf aan 6800uF en 220uF,zal wel te hoog zitten

[Ah!buis]

Even een vraagje tussendoor

In de voeding van de spanningsregelaar,welke waarde voor de elco, er voor en er na?

Dacht zelf aan 6800uF en 220uF,zal wel te hoog zitten

Hangt er vanaf, hoeveel spanning uit de gelijkrichter, enkel/dubbelfasig, om hoeveel stroom gaat 't (automaat, vertraging, relais ...).De C na de spanningsregelaar is bijzaak, 10...22µF ofzo.
Met 1000µF en een verbruik van 100mA krijg je een rimpel van ong 1volt top-top dubelfasig, enkelfasig=dubbel.
De boel is evenredig, wil je minder rimpel C groter idem bij meer verbruik.
Je moet zorgen dat de put van de rimpel meer als 3volt boven de uitgangsspanning zit om genoeg over te houden voor de regelaar.
Anne

[Willy_61]

Op vraag van Marcel, de input met 2 sinus-bronnen in serie, met de waardes die hij voorstelde. Hier is wel -90°¨gebruikt inde 2de bron.

Aan jullie de beoordeling

[Ah!buis]

Dat is de VDV versie !
Met die dikke Ct duurt te heel lang voordat de instelling verschuift.
Toch zie je de stroom al zakken door de asymetrie van V(u1out).
Op V(t1c) zit een deel van het ingangssignaal via de 100k.Bij U2out zit dat er niet bij, geeft een duidelijker beeld van de gevolgen op de instelling.
Anne

[Willy_61]

Verdorie, dat had ik met snel te zijn niet gezien , morgenvroeg jouw schakeling.

[democles]

Hangt er vanaf, hoeveel spanning uit de gelijkrichter, enkel/dubbelfasig, om hoeveel stroom gaat 't (automaat, vertraging, relais ...).De C na de spanningsregelaar is bijzaak, 10...22µF ofzo.
Met 1000µF en een verbruik van 100mA krijg je een rimpel van ong 1volt top-top dubelfasig, enkelfasig=dubbel.
De boel is evenredig, wil je minder rimpel C groter idem bij meer verbruik.
Je moet zorgen dat de put van de rimpel meer als 3volt boven de uitgangsspanning zit om genoeg over te houden voor de regelaar.
Anne

Zeg dat de regelaar enkel deze schakeling voed dus geen extra dingen als (automaat, vertraging, relais ...).

[MarcelvdG]

Nog even terugkomen op simuleren met een kleine sinus met lage frequentie:

Ik heb de harmonische vervorming van de schakelingen van Anne en van Menno van der Veen eens gesimuleerd met een sinus van 1 mV piek, 20 Hz, dus een SINE(0 1E-3 20 0 0 0). Om er zinnig lijkende vervormingsgetallen uit te krijgen, moest ik de golfvormcompressie uitschakelen (plotwinsize=0). Daarnaast heb ik een lage reltol en een lage maximale stapgrootte opgegeven en de simulatie 10 seconden door laten lopen zodat alles goed kon inregelen:

.options reltol=1E-5 plotwinsize=0
.tran 0 10 0 50E-6
.four 20 20 V(a)

Vanwege het niet hebben van de juiste transistormodellen heb ik de PNP's vervangen door BC556B's. De TL072 van Menno van der Veen is vervangen door twee generieke op-ampmodellen met 3 MHz versterkings-bandbreedteproduct, een open-lusversterking van 100 000 en een slew rate van 10 V/us (had eigenlijk 13 V/us moeten zijn).

Resultaat:
Menno van der Veen: 4,695633 % harmonische vervorming, waarvan een fors deel oneven harmonischen die dus niet wegvallen in een push-pulluitvoering
Van der Veen met een spanningsbron van -7 V op de uitgang gezet om de hele regeling te saboteren: 0,007288 % harmonische vervorming
Regeling van Anne, gewoon draaiend, niets gesaboteerd: 0,012339 % harmonische vervorming

Over de nauwkeurigheid van vervormingssimulaties moet je je niet te veel illusies maken, maar ik denk dat dit toch wel aantoont dat de Van der Veen-regeling een vervormingsprobleem bij lage signaalniveaus en lage frequenties heeft dat de schakeling van Anne niet heeft.

Opbouw van de harmonischen bij Van der Veen:
Harmonic Frequency Fourier Normalized
Number [Hz] Component Component
1 2.000e+01 3.527e+00 1.000e+00
2 4.000e+01 8.609e-02 2.441e-02
3 6.000e+01 1.363e-01 3.866e-02
4 8.000e+01 2.087e-02 5.918e-03
5 1.000e+02 2.773e-02 7.862e-03
6 1.200e+02 8.995e-03 2.551e-03
7 1.400e+02 9.098e-03 2.580e-03
8 1.600e+02 4.849e-03 1.375e-03
9 1.800e+02 3.672e-03 1.041e-03
10 2.000e+02 2.939e-03 8.334e-04
11 2.200e+02 1.620e-03 4.592e-04
12 2.400e+02 1.907e-03 5.406e-04
13 2.600e+02 7.169e-04 2.033e-04
14 2.800e+02 1.290e-03 3.658e-04
15 3.000e+02 2.821e-04 7.998e-05
16 3.200e+02 8.954e-04 2.539e-04
17 3.400e+02 6.289e-05 1.783e-05
18 3.600e+02 6.317e-04 1.791e-04
19 3.800e+02 4.980e-05 1.412e-05
20 4.000e+02 4.479e-04 1.270e-04
Total Harmonic Distortion: 4.695633%


Opbouw van de harmonischen bij Anne:
Harmonic Frequency Fourier Normalized
Number [Hz] Component Component
1 2.000e+01 2.097e-02 1.000e+00
2 4.000e+01 1.027e-06 4.896e-05
3 6.000e+01 1.912e-07 9.117e-06
4 8.000e+01 3.514e-07 1.676e-05
5 1.000e+02 6.709e-07 3.199e-05
6 1.200e+02 8.841e-07 4.215e-05
7 1.400e+02 2.829e-07 1.349e-05
8 1.600e+02 6.343e-07 3.025e-05
9 1.800e+02 9.349e-07 4.458e-05
10 2.000e+02 7.417e-07 3.537e-05
11 2.200e+02 4.036e-07 1.925e-05
12 2.400e+02 6.215e-07 2.963e-05
13 2.600e+02 3.365e-07 1.605e-05
14 2.800e+02 4.377e-07 2.087e-05
15 3.000e+02 2.436e-07 1.161e-05
16 3.200e+02 4.121e-07 1.965e-05
17 3.400e+02 7.642e-07 3.644e-05
18 3.600e+02 3.675e-07 1.752e-05
19 3.800e+02 5.290e-07 2.523e-05
20 4.000e+02 5.122e-07 2.442e-05
Total Harmonic Distortion: 0.012339%

[MarcelvdG]

Bij Van der Veen heb ik overigens ook een weerstand van 5 kohm over de anodespoel gezet, net als bij het model van de schakeling van Anne. De schakeling van Van der Veen wordt nog wel uit een ideale spanningsbron aangestuurd, dus niet een met 10 kohm uitgangsweerstand zoals bij het model van de schakeling van Anne.

[OpaBert]

Anne for President
Ik snap alleen dat die schakeling van Anne met vlag en Wimpel geslaagd is Mede dankzij jullie vasthoudendheid om het te ( vervolmaken ) en uit te testen simuleren Knap werk

[Ah!buis]

Zeg dat de regelaar enkel deze schakeling voed dus geen extra dingen als (automaat, vertraging, relais ...).

Hangt er vanaf, hoeveel spanning uit de gelijkrichter, enkel/dubbelfasig, om hoeveel stroom gaat 't

. Als je met 10mA rekent zit 't ruim.Nu nog de andere twee
Anne

[Ah!buis]

De schakeling van Van der Veen wordt nog wel uit een ideale spanningsbron aangestuurd, dus niet een met 10 kohm uitgangsweerstand zoals bij het model van de schakeling van Anne.

Die 10k was wegens de versterker van Willy met de uitgang fasedraaier aan de eindbuis.Als er een kathode-(emitter)volger tussen zit (democles ?) is de weerstand er niet.
Anne

[MarcelvdG]

Ik heb nog een fout ontdekt in mijn simulatie: de Van der Veen stond op 60 mA in plaats van 30 mA. De conclusies veranderen er niet door, maar voor de volledigheid:

Vervorming met 1 mV piek, 20 Hz in:

Van der Veen op 30 mA anodestroom ingesteld, 0 ohm bron: 4,736682 % vervorming
Van der Veen op 30 mA anodestroom ingesteld, 10 kohm bron: oscilleert, LTSpice vindt daardoor 124,56999 % vervorming
-9,8 V vast negatief, 0 ohm bron: 0,00802 %
Anne met 0 ohm bron en hetzelfde koppelnetwerk aan het rooster als bij Van der Veen en bij -9,8 V vast negatief om de vergelijking eerlijker te maken: 0,006949 %

[Willy_61]

Marcel zou je je spice files (.asc) eens willen posten, ik behaal in mijn simulaties :
VDV:
N-Period=1
Fourier components of V(a)
DC component:297.102

Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 2.000e+01 8.849e-04 1.000e+00 -151.51° 0.00°
2 4.000e+01 6.092e-07 6.884e-04 54.88° 206.40°
3 6.000e+01 4.111e-05 4.646e-02 -119.08° 32.43°
4 8.000e+01 1.389e-07 1.570e-04 -108.78° 42.74°
5 1.000e+02 8.883e-04 1.004e+00 -117.03° 34.48°
6 1.200e+02 3.271e-07 3.697e-04 25.56° 177.07°
7 1.400e+02 7.325e-05 8.277e-02 142.15° 293.66°
8 1.600e+02 4.394e-07 4.965e-04 125.89° 277.41°
9 1.800e+02 1.074e-05 1.214e-02 137.75° 289.26°
10 2.000e+02 2.625e-07 2.967e-04 137.47° 288.99°
11 2.200e+02 1.100e-05 1.243e-02 175.95° 327.46°
12 2.400e+02 2.838e-07 3.207e-04 -63.15° 88.36°
13 2.600e+02 1.543e-06 1.744e-03 -130.26° 21.25°
14 2.800e+02 1.353e-07 1.529e-04 -153.53° -2.02°
15 3.000e+02 2.900e-06 3.277e-03 -146.77° 4.74°
16 3.200e+02 3.304e-07 3.733e-04 105.99° 257.50°
17 3.400e+02 6.109e-07 6.903e-04 165.64° 317.16°
18 3.600e+02 1.199e-07 1.355e-04 -30.48° 121.03°
19 3.800e+02 5.933e-07 6.705e-04 -56.10° 95.41°
20 4.000e+02 3.653e-07 4.128e-04 -105.91° 45.61°
Total Harmonic Distortion: 100.839959%(100.846582%)

Anne:
N-Period=1
Fourier components of V(a)
DC component:296.893

Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 2.000e+01 2.638e-21 1.000e+00 90.05° 0.00°
2 4.000e+01 1.055e-20 4.001e+00 90.09° 0.05°
3 6.000e+01 2.375e-20 9.003e+00 90.14° 0.09°
4 8.000e+01 4.222e-20 1.600e+01 90.18° 0.14°
5 1.000e+02 6.596e-20 2.501e+01 90.23° 0.18°
6 1.200e+02 9.498e-20 3.601e+01 90.27° 0.23°
7 1.400e+02 1.293e-19 4.901e+01 90.32° 0.27°
8 1.600e+02 1.689e-19 6.401e+01 90.36° 0.32°
9 1.800e+02 2.137e-19 8.102e+01 90.41° 0.36°
10 2.000e+02 2.638e-19 1.000e+02 90.45° 0.41°
11 2.200e+02 3.192e-19 1.210e+02 90.50° 0.45°
12 2.400e+02 3.799e-19 1.440e+02 90.55° 0.50°
13 2.600e+02 4.458e-19 1.690e+02 90.59° 0.55°
14 2.800e+02 5.170e-19 1.960e+02 90.64° 0.59°
15 3.000e+02 5.935e-19 2.250e+02 90.68° 0.64°
16 3.200e+02 6.752e-19 2.560e+02 90.73° 0.68°
17 3.400e+02 7.622e-19 2.890e+02 90.77° 0.73°
18 3.600e+02 8.545e-19 3.239e+02 90.82° 0.77°
19 3.800e+02 9.520e-19 3.609e+02 90.86° 0.82°
20 4.000e+02 1.055e-18 3.999e+02 90.91° 0.86°
Total Harmonic Distortion: 84995.825696%(1673156875206.005900%)

vrijwel geen uitgangsignaal

Ik ben nog bezig (vanavond verder) om de volledige pushpull te integreren om een volkomen realistische test te krijgen.
Die van DVD is al klaar (files in bijlage zip), resultaat:
N-Period=1
Fourier components of V(a-)
DC component:297.333

Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 2.000e+01 9.781e-02 1.000e+00 -89.34° 0.00°
2 4.000e+01 1.674e-01 1.711e+00 -83.06° 6.28°
3 6.000e+01 1.213e+00 1.241e+01 104.76° 194.11°
4 8.000e+01 9.757e-02 9.976e-01 115.70° 205.04°
5 1.000e+02 4.448e-02 4.547e-01 130.51° 219.85°
6 1.200e+02 5.622e-02 5.748e-01 148.31° 237.65°
7 1.400e+02 4.350e-02 4.448e-01 165.83° 255.17°
8 1.600e+02 8.411e-02 8.599e-01 -172.67° -83.33°
9 1.800e+02 1.722e-01 1.761e+00 26.45° 115.80°
10 2.000e+02 3.979e-02 4.068e-01 43.92° 133.26°
11 2.200e+02 2.048e-02 2.094e-01 60.70° 150.04°
12 2.400e+02 2.732e-02 2.793e-01 75.40° 164.74°
13 2.600e+02 2.428e-02 2.482e-01 93.42° 182.76°
14 2.800e+02 5.331e-02 5.451e-01 117.49° 206.83°
15 3.000e+02 4.395e-02 4.494e-01 -35.27° 54.07°
16 3.200e+02 1.547e-02 1.581e-01 -9.82° 79.52°
17 3.400e+02 7.952e-03 8.130e-02 17.18° 106.52°
18 3.600e+02 1.327e-02 1.357e-01 21.85° 111.19°
19 3.800e+02 1.308e-02 1.337e-01 37.67° 127.01°
20 4.000e+02 3.689e-02 3.771e-01 57.57° 146.91°
Total Harmonic Distortion: 1278.459580%(1279.039439%)

Zoals je kan zien trekt geen enkel ergens op, maar ik heb de oorzaak nog niet kunnen vinden. Vanavond pas terug op antenne...

[Ah!buis]

Van der Veen op 30 mA anodestroom ingesteld, 10 kohm bron: oscilleert, LTSpice vindt daardoor 124,56999 % vervorming

De VDV zou dan helemaal niet te gebruiken zijn bij Willy's PCL86
Anne

[Willy_61]

Nu is die van Anne wel met output, log:
N-Period=1
Fourier components of V(a)
DC component:296.893

Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 2.000e+01 2.176e-02 1.000e+00 36.24° 0.00°
2 4.000e+01 4.381e-07 2.013e-05 87.91° 51.67°
3 6.000e+01 9.759e-07 4.484e-05 109.62° 73.38°
4 8.000e+01 4.291e-07 1.972e-05 130.71° 94.46°
5 1.000e+02 5.621e-07 2.583e-05 -178.25° -214.50°
6 1.200e+02 2.101e-07 9.652e-06 -17.89° -54.13°
7 1.400e+02 9.255e-07 4.253e-05 72.80° 36.55°
8 1.600e+02 1.602e-07 7.362e-06 33.42° -2.83°
9 1.800e+02 2.967e-07 1.363e-05 -128.23° -164.47°
10 2.000e+02 2.574e-07 1.183e-05 122.51° 86.27°
11 2.200e+02 3.223e-07 1.481e-05 -43.20° -79.45°
12 2.400e+02 2.101e-07 9.655e-06 -122.81° -159.06°
13 2.600e+02 1.287e-06 5.916e-05 -76.41° -112.66°
14 2.800e+02 4.935e-08 2.268e-06 10.69° -25.55°
15 3.000e+02 1.160e-06 5.329e-05 -170.49° -206.74°
16 3.200e+02 2.684e-07 1.233e-05 48.95° 12.70°
17 3.400e+02 4.329e-07 1.989e-05 -126.84° -163.08°
18 3.600e+02 4.398e-07 2.021e-05 109.17° 72.92°
19 3.800e+02 1.720e-07 7.905e-06 138.51° 102.27°
20 4.000e+02 3.192e-07 1.467e-05 -37.05° -73.30°
Total Harmonic Distortion: 0.011681%(0.045635%)

er stond bij de broninstelling, bij nCycles = Rser daar hoorde niks te staan...

[OpaBert]

Ik heb deze week de ruststroom van mn buizen gecontroleerd
Dat gaat met 0,4 tot 1,2 mA op en neer
Niet beide hetzelfde maar altijd een wat meer dan de ander
Er is niet een dag dat de russtroom ongewijzigd blijft
Dus deze schakeling is een must

[Ah!buis]

Ik heb deze week de ruststroom van mn buizen gecontroleerd
Dat gaat met 0,4 tot 1,2 mA op en neer
Niet beide hetzelfde maar altijd een wat meer dan de ander
Er is niet een dag dat de russtroom ongewijzigd blijft
Dus deze schakeling is een must

Och, dat is maar een klein beetje. Vergeet niet dat de voedingen niet gestabiliseerd zijn en de netspanning is vermoedelijk ook niet konstant.
Anne

[MarcelvdG]

Marcel zou je je spice files (.asc) eens willen posten

Ik geloof dat het inmiddels mosterd na de maaltijd is, maar zie de bijlage. Bij mij lukt het hem niet om een instelpunt voor de Van der Veen-schakeling te vinden en moet ik op een gegeven moment op Escape drukken, dan doet hij alsnog de transientanalyse. De logbestanden heb ik er ook maar bij gedaan.

inpakken.zip

(13.91 KiB) 31 keer gedownload

[MarcelvdG]

Ik heb deze week de ruststroom van mn buizen gecontroleerd
Dat gaat met 0,4 tot 1,2 mA op en neer
Niet beide hetzelfde maar altijd een wat meer dan de ander
Er is niet een dag dat de ruststroom ongewijzigd blijft
Dus deze schakeling is een must

Och, dat is maar een klein beetje. Vergeet niet dat de voedingen niet gestabiliseerd zijn en de netspanning is vermoedelijk ook niet konstant.
Anne

Met de lus van Anne krijg je enige temperatuurafhankelijkheid van de ruststroom. De diode die als spanningsreferentie gebruikt wordt, geeft een spanning af die wat afneemt met toenemende temperatuur, ongeveer -5 % bij 13 graden temperatuurverhoging. De ruststroom varieert daardoor ook ongeveer -5 % per 13 graden temperatuurverhoging. Zolang je de dioden zo op kunt stellen dat ze niet of nauwelijks verhit worden door de buizen zou ik er niet wakker van liggen, maar het is maar dat je 't weet.

[Ah!buis]

Ja, mooi, als 't warmer wordt zakt de ruststroom. Bijft de buis ongeveer even warm
Met een 10Ω kathodeweerstand iets van 1/5-de mA per °C (of °K)
Anne

[OpaBert]

Ik heb deze week de ruststroom van mn buizen gecontroleerd
Dat gaat met 0,4 tot 1,2 mA op en neer
Niet beide hetzelfde maar altijd een wat meer dan de ander
Er is niet een dag dat de russtroom ongewijzigd blijft
Dus deze schakeling is een must

Och, dat is maar een klein beetje. Vergeet niet dat de voedingen niet gestabiliseerd zijn en de netspanning is vermoedelijk ook niet konstant.
Anne

Ja was ik weer vergeten De netspanning gaat inderdaad met een volt of 2-3 in sprongetjes omhoog en omlaag
Dat is bij 480 volt Anodespanning ruim het dubbele
Maar het negatief gaat in verhouding toch mee
Maar dat zal wel de verklaring zijn , in de werkplaats heb ik dat gestabiliseerd binnen 1 volt

[OpaBert]

Die referentie diode is een van de 2 1N4148 of 1N4150
Zijn alle SI diodes zo tempafhankelijk .
Als je een andere diode type gebruikt moet je heel de schakeling dan weer opnieuw worden berekend ?
Ik vind dit al super
Petje af hoor

[MarcelvdG]

Alle gewone siliciumdiodes zijn ongeveer even temperatuurafhankelijk. Het hangt een beetje af van de stroomdichtheid waar de diode op draait, maar met een gewoon klein siliciumdiodetje op een stroom in de orde van 1 mA kom je altijd wel ongeveer op dezelfde waarden uit. (Je zou het hoogstens nog wat slechter kunnen maken door een hele dikke gelijkrichtdiode te nemen en die op een heel klein prutstroompje te zetten, maar waarom zou je dat willen?)

Met een ander type diode krijg je een iets andere spanning en daardoor een iets andere kathodeweerstand voor een gegeven stroom, maar veel scheelt het niet. Waarschijnlijk valt het weg in de afronding op E12-waarden.

[Ah!buis]

Die referentie diode is een van de 2 1N4148 of 1N4150
Zijn alle SI diodes zo tempafhankelijk .
Als je een andere diode type gebruikt moet je heel de schakeling dan weer opnieuw worden berekend ?
Ik vind dit al super
Petje af hoor

Je zou voor de referentiespanning een LM431(of een ander ref-IC) met deler naar 0,6V kunnen doen en de bestaande diode enkel voor de rest gebruiken.
Maar is dat nodig ? Belangrijkst is dat de stroom door beide eindbuizen gelijk is en dat gebeurt nu ook.
Anne