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Imparare a leggere i datasheet delle valvole

Imparare a leggere i datasheet delle valvole: Premessa

Sembra una cosa banale, ma normalmente nei libri dedicati alle valvole termoioniche mai nessuno spiega come si leggono i vari datasheet disponibili.
Cercheremo di colmare questa lacuna.
Per gli esempi useremo un vecchio datasheet della TUNG-SOL del 1961, riguardante una 6as7g, doppio triodo, valvola impiegata nei finali di potenza (anche OTL).
Ovviamente tranne qualche raro caso non esistono datasheet in italiano, quindi occorre conoscere un minimo di inglese.
Nota: come quasi sempre succede nella letteratura di questo tipo, per complicare un po' la cosa, tutte le misure sono in pollici e i pesi in once, mentre le distanze sono in piedi.

Imparare a leggere i datasheet delle valvole: A cosa serve?

Sapere leggere correttamente un datasheet serve in fase di progettazione quando dobbiamo scegliere una valvola che si adatta al lavoro che ci accingiamo a fare.
Oppure serve per trovare alternative migliori ad una scelta precedente.
Detto questo ricordatevi che i datasheet possono essere molto precisi per valvole NOS ma danno una indicazione di massima per quello che riguarda le produzioni recenti in quanto la qualità è stata sacrificata al prezzo e le tolleranze sono aumentate.

Imparare a leggere i datasheet delle valvole: Entriamo nel vivo

Imparare a leggere un datasheet: TUNG-SOL del 1961, pagina n.1

Come possiamo vedere il datasheet in genere è diviso in diverse sezioni.
Nella prima pagina ci sono i riferimenti "meccanici" della valvola termoionica, come l'ingombro e lo schema interno con la piedinatura dello zoccolo, nonché l'indicazione del materiale con cui è stato realizzato l'involucro.

Nello specifico:

1) dimensione in pollici dell'ingombro, disegno sommario dell'involucro e indicazione del materiale (GLASS BULB) con cui è realizzato l'involucro, nonché il tipo di zoccolo (MEDIUM SHELL 8 PIN OCTAL)

2) Informazioni sul filamento (HEATER = Riscaldatore) che deve essere alimentato a 6,3 Volt con una tolleranza del 10%, ed assorbe una corrente di 2,5 Amp.
Ricordatevi che nella notazione inglese la virgola è rappresentata con il punto.
Sotto le indicazione per l'alimentazione del filamento è specificato il verso di montaggio della valvola (ANY MOUNTING POSITION = tutte le posizioni)

3) Diagramma della valvola con i piedini dello zoccolo e a che elettrodo interno corrispondono.
E' specificato che lo zoccolo è rappresentato visto da sotto (BOTTOM VIEW).

4) In questa parte viene descritta la valvola e l'impiego specifico per cui è stata costruita.
Tradotto è: 6AS7G è un doppio triodo per alta corrente usato negli alimentatori stabilizzati.
Permette il passaggio di forti correnti a tensioni di placca ridotte per avere un efficiente regolazione serie.

5) Dati elettrici

  • Tensione di filamento
  • Corrente di filamento
  • Tempo minimo di riscaldamento del catodo
  • Transconduttanza
  • Fattore di amplificazione
  • e per finire tutte le capacità interelettrodiche fra i vari elettrodi presenti all'interno

6) Dati meccanici, come ingombri e peso della valvola e massima accelerazione (vibrazioni) che la valvola può sopportare (espressa in G).

Imparare a leggere un datasheet: TUNG-SOL del 1961, pagina n.2

1) In questa sezione sono elencati i massimi valori assoluti di tensione e corrente che la valvola può sopportare senza distruggersi.
Viene, dove possibile specificato il valore minimo e massimo.

  • filamento, tensione minima 5,7 Volt, tensione massima 6,9 Volt
  • Tensione di placca massima 275 Volt.
  • Tensione di griglia massima 0 Volt (tenete conto che la griglia è polarizzata con una tensione negativa e oltre gli zero volt viene percorsa da corrente, cosa non prevista per un triodo).
  • Tensione filamento catodo minima -300 Volt e massima +300 Volt.
    Questa è la misura dell'isolamento fra filamento e catodo.
  • Corrente di griglia 0 mA (non deve esserci corrente di griglia)
  • Corrente massima di placca (per ogni placca) 125 mA.
    Se i triodi sono messi in parallelo si raccomanda di non superare i 100 mA per ogni placca.
  • Potenza massima dissipata da ogni placca 14 Watt
  • Temperatura massima del contenitore (vetro della valvola) 200°C
  • Altitudine massima per operare al 100%, 10.000 piedi.
  • Resistenza massima del circuito di griglia per polarizzazione catodo 1 Mohm
  • Resistenza massima del circuito di griglia per polarizzazione fissa o combinazione di polarizzazione fissa e automatica 0,1 Mohm

2) Range di valori misurati alle condizioni elencate:

  • Elenco delle condizioni di misura.
  • Corrente di placca per ogni placca, minima 100 mA, massima 150 mA
  • Transconduttanza minima 5800, massima 8200 (espressa in ??, dovrebbe essere in Siemens).
  • Fattore di amplificazione minimo 1,4 massimo 2,6
Imparare a leggere un datasheet: TUNG-SOL del 1961, pagina n.3

1) Note applicative.
Sono una serie di note non sempre presenti nei datasheet che spiegano come impiegare al meglio il tubo termoionico in oggetto.
Di seguito la traduzione:

Il 6AS7G è largamente usato come regolatore serie il alimentatori stabilizzati, per via della sua alta transconduttanza a valori relativamente bassi della tensione di placca.
Per ottenere all'uscita la corrente desiderata si possono collegare in parallelo più triodi.
Se più triodi vengono posti in parallelo il progettista è caldamente consigliato di mettere una resistenza per ogni catodo (in serie al circuito anodico, ndr.) per equalizzare la ripartizione della corrente fra tutti i triodi (per via delle piccole differenze che ci sono fra una valvola e l'altra ndr.).
Valori raccomandati per le varie correnti sono mostrati nelle curve anodiche caratteristiche.
Se la corrente anodica non è fissata (ha un ampio grado di variabilità, ndr.) mettere la resistenza adatta alla più bassa corrente erogata.
La resistenza catodica deve essere più bassa di quella posta sull'anodo nella misura di un terzo della resistenza di placca....

Questo per darvi un'idea di che cosa sono delle note applicative (APPLICATION NOTES).

Imparare a leggere un datasheet: TUNG-SOL del 1961, pagina n.4

1) In questa pagina troviamo degli schemi tipici di regolatori serie presenti negli alimentatori stabilizzati (notare la valvola VR usata come riferimento di tensione, ndr.).

2) In questa sezione possiamo vedere le caratteristiche anodiche del tubo termoionico, possiamo notare la curva di massima dissipazione della valvola (14 WATT PLATE DISSIPATION).
Sull'asse delle ordinate troviamo la corrente di placca, sull'asse delle ascisse la tensione di placca, mentre le curve sono ricavate variando la tensione di griglia (la sola che ha, quella di controllo).
Ci sono delle righe orizzontali, che si notano poco in corrispondenza ad alcuni valori della resistenza applicata al catodo di ogni triodo in parallelo.
Nel riquadro a destra sono specificate le condizioni utilizzate per produrre le curve anodiche.

Imparare a leggere un datasheet: TUNG-SOL del 1961, pagina n.5

1) Sull'asse delle ordinate abbiamo la corrente di placca, sull'asse delle ascisse la tensione di griglia controllo, le curve sono ottenute per valori definiti di tensione anodica.

2) In questo grafico sull'asse delle ordinate abbiamo due valori, a sinistra la resistenza anodica, a destra la transconduttanza e sull'asse delle ascisse la tensione di griglia.
Questo grafico mostra il fattore di amplificazione (mu), la transconduttanza e la resistenza di placca, come specificato nel riquadro in alto dove sono specificati i segni grafici utilizzati per le tre diverse curve ottenute.
Si tratta di un grafico abbastanza "raro".

Questo è solo un esempio di interpretazione dei dati di una valvola, fatto fra l'altro su un triodo, valvola di per se semplice.
Prossimamente faremo lo stesso esercizio su una valvola un po' più complessa, come ad esempio un pentodo.

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