Mô hình hóa và mô phỏng mạch đèn điện tử

Discussion in 'Lý thuyết điện tử' started by nonew, 5/7/07.

  1. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Mới tìm được chương trình miễn phí hay hay, xin giới thiệu với các Bác xem thử.
    Đó là chương trình “CurveCaptor” dùng để nhập đặc tuyến dưới dạng file GIF của 1 đèn 3 cực vào (chưa hỗ trợ đèn 5 cực), lập mô hình toán và vẽ lại đặc tuyến. Sau đó ta có thể dựa vào đặc tuyến này để vẽ đường tải, tính độ lợi, điện áp ra, méo hài, công suất , ... hết sức dễ dàng.
    Trước tiên là download chương trình tại địa chỉ:
    http://downloads.sourceforge.net/curvec ... g_mirror=0
    Giải nén ra 1 thư mục, trong đó có file “curvecaptor.tcl” là chương trình chính và viết bằng “Tcl” nên phải download về và cài đặt 1 cái “Tcl Engine” tại địa chỉ:
    http://downloads.activestate.com/ActiveTcl/releases/
     

    Attached Files:

    Tags:
  2. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 1

    Bước 1: Chuẩn bị file ảnh dạng GIF của đặc tuyến đèn cần xét.
    Nếu đã có sẳn file ảnh thì chỉ cần chình lại độ phân giải ngang của ảnh tối đa khoảng 700 pixel và chuyển sang dạng GIF nếu cần.
    Nếu chỉ có file datasheet dạng PDF thì có thể dùng cách mở file PDF, chọn trang có hình đặc tuyến anode của đèn, phóng to hay thu nhỏ, xoay trái hay xoay phải để xem được đặc tuyến rõ nhất , nhấn nút “Print Screen” rồi dán vào 1 chương trình xử lý ảnh như “Paint” trong Windows, cắt dán lại sao cho chỉ còn đúng ảnh đặc tuyến cùng với các giá trị dòng và áp trên 2 trục tọa độ như hình vẽ sau:
     

    Attached Files:

  3. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 2

    Bước 2: nhấp đúp lên file curvecaptor.tcl để chạy chương trình.
    Một cửa sổ sẽ mở ra để ta chọn file ảnh của đặc tuyến đèn. Hãy chọn file dạng GIF đã chuẩn bị trước. Tab hiện tại là “Curve Tracer”.
     
  4. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 3

    Bước 3: Đánh dấu các giá trị điện áp anode
    Chọn loại valve là triode, chọn trục tọa độ “Plate Characteristics: Vp axis”, để nguyên ô “Vp=0”, chọn bước tăng điện áp tại ô “@ 25 (V) increment” tương đương với bước tăng áp anode trên hình. Nhớ luôn bắt đầu từ 0, mỗi lần đánh dấu ô “Vp=” sẽ tăng tương ứng với bước tăng điện áp.
     

    Attached Files:

  5. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 4

    Bước 4: Đánh dấu các giá trị dòng anode
    Chọn trục tọa độ “Plate Characteristics: Ip axis”, để nguyên ô Ip=0, chọn bước tăng dòng tại ô “@ ... (mA) increment” tương đương với bước tăng dòng anode trên hình. Cũng nhớ luôn bắt đầu từ 0, mỗi lần đánh dấu ô “Ip=” sẽ tăng tương ứng với bước tăng dòng anode.
     

    Attached Files:

  6. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 5

    Bước 5: Đánh dấu các giá trị dòng, áp anode.
    Chọn “Plate Characteristics Curve”, chọn bước tăng phân cực lưới ô “@ ... (V) increment” tương đương với bước tăng áp lưới G1 trên hình. Bắt đầu từ Vg=0, click chuột tại các điểm đặc trưng nhất của đường cong có Ug=0v. Tiếp theo chỉnh lại ô Vg=-0.5 rồi click chuột theo đường Vg=-0.5v. Cứ thế cho đến đường Vg=-4.5v. Chú ý phải thường xuyên click vào nút “Save Markers” để lưu lại file đánh dấu vì chương trình không hỗ trợ việc chỉnh sửa các điểm đã đánh dấu sai.
     

    Attached Files:

  7. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 6

    Bước 6: Vẽ lại đặc tuyến
    Sau khi lưu file đánh dấu hoàn chỉnh, click vào nút “Capture Curve>>” và sau đó là nút “Build Model>>” chương trình sẽ vẽ lại đặc tuyến anode của đèn theo một cách gần đúng để có thể dể dàng lập mô hình
     

    Attached Files:

  8. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bước 7

    Bước 7: Tính toán trên đặc tuyến vừa vẽ lại.
    Dựa vào datasheet, điền công suất tiêu tán tối đa trên anode vào ô “Rated Power”.
    Chọn điểm làm việc Ua, Ia, tải, Vinput. Click vào nút “Redraw”, chương trình sẽ cho biết các thông số hoạt động của tầng khuếch đại. Chỉnh sửa điểm làm việc ta có thể chọn được các thông số cần thiết để có thể bắt tay vào việc lắp mạch.
    Chú ý:
    - Khi click vào nút "Redraw" mà chương trình báo lỗi thì có thể chọn lại cách mô hình hóa theo các cách khác nhau bằng cách click vào ô ở ngay phía trên nút "Redraw" đang mặc định là "koren8" rồi vẽ lại.
    Các Bác xài thử rồi có tìm ra được các cách sử dụng khác của chương trình thì phổ biến cho mọi người cùng thử.
    - Có thể thử chọn cách làm việc theo kiểu SE CF(cái này em chưa nghiên cứu tới) hay PP(công suất chỉ bằng 1/2 giá trị tính được) bằng cách chọn vào ô ở ngay phía trên nút "Dismiss"
    Chúc vui.
     

    Attached Files:

  9. Tubes

    Tubes Advanced Member

    Joined:
    4/12/05
    Messages:
    242
    Likes Received:
    6
    Location:
    Hà Nội
    Cool !! Tks
    Đang download
    Có cả tạo spice code thì phải, nếu có thì có thể mô phỏng luôn trong sơ đồ nguyên lý bằng pspice của orcad đấy.
     
  10. ClassA

    ClassA Moderator

    Joined:
    5/12/05
    Messages:
    2.524
    Likes Received:
    46
    Cảm ơn bác Nonew, cũng đang download để cùng thử.
     
  11. Virgo

    Virgo Moderator

    Joined:
    2/12/05
    Messages:
    2.225
    Likes Received:
    28
    Location:
    VNAV.VN
    Iem cũng thế :lol:
     
  12. Lotomo

    Lotomo Advanced Member

    Ah cảm ơn bác Nonew nhiều nhé, em cũng rất cần món này đây. :)
     
  13. nck_kool

    nck_kool Advanced Member

    Joined:
    8/3/06
    Messages:
    6.580
    Likes Received:
    5
    Location:
    Tây Bắc
    Đúng là đất chờ nước, nước theo anh về... cho Tây Nguyên thêm xanh :p
     
  14. Lotomo

    Lotomo Advanced Member

    Em tạo thư viện cho thằng Orcad, sau đó mở Orcad để chạy thử, khi chạy nó báo lỗi trong cái code của linh kiện mới tạo bác nhỉ ???
     
  15. ThanhTruc03

    ThanhTruc03 Advanced Member

    Joined:
    5/12/05
    Messages:
    2.648
    Likes Received:
    17
    Đã tải về, để dành già nghiên cứu tiếp
     
  16. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Vẽ đặc tuyến đèn

    Để sử dụng được chương trình CurveCaptor, trước tiên cần phải có đặc tuyến anode của đèn. Nhưng có những bóng không tìm đâu ra đặc tuyến của nó, nhất là các bóng 4 hay 5 cực, không phải lúc nào cũng có sẳn đặc tuyến mắc thành 3 cực. Do vậy, thỉnh thoảng tôi vẫn phải ngồi mày mò đo và vẽ lại đặc tuyến của các bóng lạ. Sau đây là cách mà tôi vẽ đặc tuyến triode của bóng 2P29L (2П29Л):
    - Nguồn cao áp dùng 1 biến áp cách ly cấp cho 1 biến áp điều chỉnh được (Variac), nắn bằng cầu diode, lọc kỹ.
    - Nguồn phân cực lưới dùng 2 cục pin 9v nối tiếp cấp cho 1 chiết áp tinh chỉnh 10k để có thể điều chỉnh một cách chính xác từ 0v đến -18v.
    - Nguồn đốt tim dùng accu 12v, ổn áp bằng LM317, chỉnh áp đốt tim ở 2,2v.
    - Đồng hồ XMM1 để ở thang đo mV (giá trị đọc được chia 10, tính bằng mA), đồng hồ XMM2 để ở thang đo V
     

    Attached Files:

  17. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Vẽ đặc tuyến đèn

    Chuẩn bị sẳn 1 file Excel và vẽ sẳn đường giới hạn công suất anode max, chú ý các điểm dòng IaMax 20mA, áp Ua Max 200v để không vượt quá.
    Chỉnh áp phân cực lưới 0v, cao áp chỉnh ở 0v. Bật nguồn đốt tim khoảng 5 phút.
    Chỉnh cao áp sao cho dòng Ia khoảng 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20mA. Ghi lại các giá trị Ia, Ua tương ứng vào bảng Excel, ghi chú với phân cực lưới Vg1 0v.
    Chỉnh cao áp về lại 0v, chỉnh áp phân cực lưới thành -1v. Tiếp tục chỉnh cao áp sao cho dòng Ia khoảng 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20mA. Chú ý xem đường giới hạn công suất Max để không chỉnh dòng vượt quá nhiều có hại cho đèn. Ghi lại các giá trị Ia, Ua tương ứng vào bảng Excel, ghi chú với phân cực lưới Vg1 -1v.
    Tiếp tục với các áp phân cực -2, -3, ....., -17, -18v. Luôn chú ý đường công suất Max.
    Cuối cùng là việc thao tác với bảng Excel để vẽ ra họ đặc tuyến dễ nhìn nhất.
    Thực tế thì các đồng hồ XMM1 và XMM2 của tôi có cổng RS-232 nối được qua cổng Com máy tính nên việc ghi lại các giá trị đo khá dễ dàng và chính xác hơn việc đọc và ghi lại bằng tay.
    (Theo yêu cầu của Bác BigWall)
     

    Attached Files:

  18. Cominup

    Cominup Advanced Member

    Joined:
    4/12/05
    Messages:
    3.343
    Likes Received:
    11
    Tuyệt vời. Càng ngày anh em minh càng chuyên nghiệp. Chúc mừng bác Nonew, công việc của bác mặc dù không mới, nhưng không phải ai cũng làm được.
     
  19. Bigwall

    Bigwall Advanced Member

    Joined:
    4/12/05
    Messages:
    567
    Likes Received:
    34
    Location:
    Hà Nội
    Thanhkyou Bác em nhận đuợc rồi.
     
  20. Bigwall

    Bigwall Advanced Member

    Joined:
    4/12/05
    Messages:
    567
    Likes Received:
    34
    Location:
    Hà Nội
    Re: Vẽ đặc tuyến đèn

    Kính gửi bác xem giúp em điểm làm việc như thế này có ổn không ạ.
     

    Attached Files:

  21. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Bóng 6286

    Bác thử với model koren8 xem, chính xác hơn, méo nhỏ hơn nên chắc đúng hơn.
    @Lotomo: em cũng có tạo thử code với koren8 trong Multisim thì chạy được nhưng rất chậm chắc do biểu thức quá phức tạp, đổi qua code kiểu triode thì chạy nhanh hơn nhưng không chính xác bằng.
     
  22. Hunter

    Hunter Advanced Member

    Joined:
    5/12/06
    Messages:
    88
    Likes Received:
    0
    Re: Bước 7

    Vấn đề chính là ở chỗ này, chọn điểm làm việc thế nào là tối ưu với mỗi loại bóng. Mong các bác chỉ dẫn cụ thể hơn để anh em newbie như em có thể chủ động trong việc thiết kế mạch.
     
  23. nonew

    nonew Advanced Member

    Joined:
    12/12/05
    Messages:
    703
    Likes Received:
    2
    Location:
    Gò-Vấp, Sài-Gòn
    Điểm làm việc tối ưu với mỗi loại bóng chính là các thông số "Typical application" có trong datasheet. Chọn điểm làm việc ở đây là tính toán lại các thông số với những gì có trong tay như nguồn hay tải có sẳn.
    Tùy theo yêu cầu của tầng khuếch đại sao cho méo thấp nhất với biên độ điện áp ra lớn nhất cho tầng khuếch đại điện áp hay tầng lái. Tầng công suất thì chọn điểm làm việc sao cho công suất ra là lớn nhất với méo thấp nhất.
    Em hay dùng chương trình này để kiểm tra lại các mạch có sẳn để xem đã tối ưu chưa và khi thay đổi dòng, áp tĩnh hay tải thì đặc tính của mạch sẽ thay đổi theo chiều hướng nào?
    Kinh nghiệm sử dụng chương trình cho thấy, cứ dòng lớn, áp cao thì đặc tính mạch càng tốt (hình như đồ hãng cũng áp dụng điều này nên mau thay đèn lắm).
    Thông thường thì khi điều chỉnh từ từ 1 trong các thông số dòng, áp, tải ta sẽ thấy méo sẽ giảm đến 1 mức nào đó rồi tăng trở lại. Đây vẫn chưa phải là điểm làm việc tốt nhất mà còn phụ thuộc vào các thông số còn lại. Việc chọn điểm làm việc tối ưu hoàn toàn tùy thuộc vào kỹ năng, kinh nghiệm và có thể cả 1 chút nghệ thuật nữa còn thực tế nghe ra sao thì em không biết.
     
  24. Bigwall

    Bigwall Advanced Member

    Joined:
    4/12/05
    Messages:
    567
    Likes Received:
    34
    Location:
    Hà Nội
    Theo em hay chọn đặc tuyến tải bằng phương pháp là : đầu tiên tìm được datasheet của đèn, tra Ri sau đó nhẩm thử lấy tải Ra=Rix(6-7 lần) theo lý thuyết của đèn 3 cực. Chọn Ua lúc đầu lấy = Ua trên datasheet cho (đều là tương đối cả). Bước 2 em đưa các thông số trên vào PM CurveCaptor cho chạy thử sau đó gia giảm Ra trên PM để tìm ra đường đặc tuyến tải sao cho nó chạy tương đối // với đặc tuyến tải Max của đường cong công suất giới hạn. Khi có đặc tuyến tải theo yêu cầu của mình rồi thì lúc đó ta sẽ đưa điện áp AC vào PM để xem độ méo THD = ???, méo càng nhỏ và Ug đưa ra trên đồ hình sẽ phù hợp như thế nào với tín hiệu đưa vào ở từng tầng khi ta sử dụng chúng, dựa trên đó ta gia giảm để tìm ra điểm làm việc tương đối trên đồ hình PM. Bước 3 đưa vào mạch thực tế, các thông số cho trên đồ hình của PM như Ra, Rk, Ua, Ub, Ug... ta cố gắng lắp theo thông số trên (có thể cho sai số 10%-20% phụ thuộc vào cách vẽ lại đặc tuyến trên PM hay đặc tuyến trên datasheet có bị sai số nhiều hay ít). Đóng điện và nghe, đo lại những thông số thực tế sau đó đưa vào PM xem như vậy thì độ méo THD có nhỏ không khi ta đưa thông số thực tế vào. Nếu THD <= độ méo trên datasheet nếu có cho là oke (chú ý khi nghe một hệ thống ta cũng phải nghe ít nhất là vài ba ngày để các linh kiện được rà ).
     
  25. Hunter

    Hunter Advanced Member

    Joined:
    5/12/06
    Messages:
    88
    Likes Received:
    0
    Theo thiển ý của em thì cái "typical aplication" trong data sheet chỉ đưa ra chế độ làm việc tối ưu tại một vài mức điện áp anốt điển hình, mặc dù ở nhiều mức điện áp khác cũng có những chế độ làm việc tối ưu tương tự. Và để tìm chế độ tối ưu tại các mức điện áp khác không thể hiện trong data sheet thì ta có thể dùng chương trình CurveCaptor này. Vậy vấn đề khó là phải chọn chế độ tối ưu tại điện áp nào sẽ cho hiệu quả tốt nhất.
    Còn về cách tính biên độ điện áp ra thì chắc là ta cứ lấy biên độ điện áp đầu vào, tức là điện áp ra của thiết bị nguồn (VD: với CDP là khoảng 2v) nhân với gain của toàn mạch; gain của toàn mạch bằng tích của gain từng tầng khuyếch đại.
    Không biết mấy vấn đề trên đây em hiểu như vậy có đúng không, mong các bác chỉ giáo.
     

Share This Page

Loading...