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Alimentatori per Filamento in corrente alternata

Indice Argomento Corrente
1) Premessa
2) Possibili soluzioni per ridurre il ronzio
3) Alimentazione dei filamenti nelle valvole a riscaldamento diretto in corrente alternata.

1 - Premessa: il problema del ronzio negli amplificatori valvolari

Normalmente negli amplificatori di medio/basso livello il filamento di riscaldamento del catodo delle valvole viene alimentato in alternata direttamente da un secondario del trasformatore di alimentazione curando il collegamento con cavi ritorti su se stessi per evitare i campi magnetici dispersi.

In linea di massima è possibile alimentare in alternata sia le valvole con catodo a riscaldamento diretto che indiretto.

Facendo riferimento alla figura sotto, parliamo alle valvole a riscaldamento indiretto: una possibile fonte di ronzio in questo tipo di valvole è costituito dal corpo del filamento che arriva a temperature tali che il filamento stesso è in grado di produrre elettroni.
Questi, per la conformazione stessa della valvola possono essere attirati o dall'anodo (qualora il filamento per motivi costruttivi ecceda come dimensione il tubetto che costituisce il catodo, vedi a sinistra Fig.1) o nel caso che questi abbia un potenziale abbastanza alto rispetto al filamento, dal catodo stesso.
Il flusso di elettroni prodotto dal filamento è in gran parte influenzato dalla corrente alternata che lo attraversa e questo è causa di rumore perché in ogni caso gli elettroni si vanno a sommare alla corrente anodica

Elettrodi di un Triodo termoionico a vuoto spinto con catodo a riscaldamento indiretto

Nelle valvole relativamente moderne adatte alla amplificazione di piccoli segnali il problema è stato quasi totalmente risolto con l'affinamento della tecnologia costruttiva che ha permesso di realizzare filamenti antiinduttivi ricoperti di materiali che sono dei pessimi emettitori di elettroni.
In ogni caso quando si lavora con piccoli segnali è sempre meglio non trascurare nulla.

2 - Possibili soluzioni per ridurre il ronzio.

Come si può facilmente intuire dal titolo di questo paragrafo, il ronzio si può ridurre ma non eliminare completamente.
Per quello che riguarda il flusso di elettroni fra filamento e catodo-anodo questi si può ridurre ricorrendo all'espediente di polarizzare il filamento ad un potenziale positivo rispetto al catodo.
Un altra tecnica per ridurre il ronzio consiste nel mettere a massa in modo simmetrico il secondario del trasformatore deputato alla alimentazione dei filamenti.

Alimentazione dei filamenti delle valvole

Nel disegno a sinistra il potenziale dei filamenti rispetto al catodo è positivo per annullare l'eventuale corrente fra filamenti e catodo e il circuito di polarizzazione è simmetrico.
Il potenziale positivo di riferimento è dato da Vcc fratto il rapporto di partizione di R5-R6.
Il condensatore C3 serve per stabilizzare detto potenziale.

Simmetrizzazione della messa a massa del secondario del trasformatore di alimentazione dei filamenti

A sinistra un classico collegamento a massa simmetrico del secondario del trasformatore di alimentazione dei filamenti di una valvola termoionica con catodo a riscaldamento indiretto.

Simmetrizzazione della messa a massa del secondario del trasformatore di alimentazione dei filamenti Simmetrizzazione della messa a massa del secondario del trasformatore di alimentazione dei filamenti

Sopra due soluzioni alternative per il collegamento a massa simmetrico del secondario del trasformatore di alimentazione dei filamenti di una valvola termoionica con catodo a riscaldamento indiretto nel caso in cui il trasformatore non abbia una presa intermedia sul secondario.
In questo caso vengono utilizzati dei resistori.

3 - Alimentazione dei filamenti nelle valvole a riscaldamento diretto in corrente alternata.

Come per l'alimentazione delle valvole con catodo a riscaldamento indiretto, per ridurre il ronzio occorre mettere a massa il circuito in un punto dove il potenziale sia bilanciato.

Alimentazione dei filamenti nelle valvole a riscaldamento diretto in corrente alternata.

Sopra è visibile lo schema di un classico stadio a triodo con catodo a riscaldamento diretto.
Il trimmer da 100Ω serve per trovare il miglior bilanciamento verso massa per ridurre al minimo il rumore. Come vedete la complessità circuitale aumenta sempre quando abbiamo a che fare con una valvola con il catodo a riscaldamento diretto.

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