LTspice e valvole

[Dom]

Salve a tutti,

Non so se sia giusta la sezione dove parlare di questo argomento.
Se non lo è confido nella bontà dei moderatori per spostare il tutto in una sezione più appropriata.

Mi sto addentrando nel mondo dei simulatori e sto cercando di capirci qualcosa. Sto studiando LTspice e sto cercando di "valutare" quali modelli , librerie di valvole siano abbastanza fedeli ai dati che vengono dichiarati sui datasheet delle stesse. Questo affinchè si possano fare simulazioni attendibili quando si progetta qualcosa e nel contempo imparo ad usare meglio il software.

Per testare i vari modelli di valvole ( triodi in questo caso ) mi sono basato su alcuni tutorial in rete e alcuni video. Uno fra questi è molto interessante e consiglio ai neofiti come me una visione:

https://www.youtube.com/watch?v=VV3e_mNQ-dQ

Sono riuscito a fare esattamente le stesse cose con altri modelli di triodi e ho notato che alcuni di essi ( della stessa tipologia di valvola ) differiscono come simulazione più di altri. Quindi sto selezionando, in pratica.

Innanzi tutto posto il file di test / esempio di LTspice e il relativo modello:

test1 - 12AX7.inc.asc

(920 Byte) Scaricato 250 volte

12AX7.txt

(890 Byte) Scaricato 229 volte

Il modello è in formato testo perchè non posso allegarlo con estensione .inc. Ma è uguale.

In LTspice basta importarlo con la direttiva ".lib" ( come nel mio caso ) o la direttiva ".include" ( .inc ) direttamente sullo schema.

Guardando la foto postata in allegato, anzichè ".lib 12AX7.inc" si può scrivere direttamente ".lib 12AX7.txt" oppure rinominare l'estensione del file con .inc e piazzarlo dentro la cartella dove è contenuto il file .asc del disegno.

Oppure si può perfino copiare tutto il testo del file "12AX7.txt" tramite le direttive .inc o .lib. Il software le riconoscerà ugualmente e il simbolo del triodo avrà la possibilità di essere simulato. L'importante è che il nome del simbolo (12AX7 ) sia esattamente uguale alnome del modello che è scritto nel file di libreria subito dopo ".SUBCKT" ( in questo caso specifico ). I file di libreria e di modello possono essere aperti con un qualsiasi editor di testo anche se anno estensione diversa dal classico ".txt"

...Oppure ci sono anche altri modi, ma non voglio divagare.

Andiamo avanti:

[Dom]

Il confronto fra il grafico simulato e il grafico del datasheet è abbastanza fedele:

Tramite l'ausilio di determinate formule algebriche, è possibile simulare la retta di carico scelta e la curva di dissipazione massima.
Dal video si capisce bene dove mettere le formule.

Io ho volutamente postato un esempio diverso dal video. Cioè ho fatto la simulazione con una 12AX7 anzichè una 12AU7. Bellissimo e fantastico, ok.
Ho capito come fare per impostare una retta di carico e creare il mio punto di lavoro. So come fare per disegnare la curva di dissipazione massima, ma... E' questo il punto:

Non riesco a capire il perchè di queste formule algebriche.
Nel senso che: cosa sto dicendo al software quando scrivo "Plate Dissipation = ( Power / Vp + 0.001) *1 V * 1A" ???

Ancora peggio è questa: "Loadline = Iq+ ( Vq - Va ) / Rload", dove Iq e Vq sono le coordinate di tensione / corrente per il punto di riposo, Rload è la nostra amata resistenza di placca e Va è la tensione che arriva dal generatore ( ...che noi siamo soliti chiamare B+ ). Ok, fino a qua ci arrivo.

Perchè devo dare come indicazione al software la somma di ( Corrente + Tensione ) / Resistenza ?

"Vq - Va" vuole essere inteso come fra tensione "statica" del punto di lavoro - l'intera tensione che arriva ad un capo della resistenza anodica ( che schematicamente non posso mettere altrimenti si sballa tutto il grafico ) ?
Se è si avrei sempre e cmq una tensione negativa in qualsiasi caso.

Qualche anima pia potrebbe aiutarmi a capire la sintassi di simili formule?

[Kagliostro]

Fuori dalla mia portata

comunque



Franco

[robi]

Ciao,
Le formule sono giuste, devi solo ricordarti le priorità di calcolo matematico:
Elevamento a potenza viene prima di moltiplicazione e divisione, che viene prima di somma e sottrazione.
Se rivedi quanto hai scritto nel modo corretto, e correggi la reinterpretazione che hai dato tu con le parentesi, vedrai che tutto ti torna: in entrambi i casi hai una corrente in funzione di una tensione.

[robi]

La spiego meglio:

Loadline = Iq+ ( Vq - Va ) / Rload
Va letta come: Loadline = Iq + [(Vq - Va ) / Rload]
Quindi semplificandola è y = x/a + b

Plate Dissipation = ( Power / Vp + 0.001) *1 V * 1A
Va letta come: Plate Dissipation = [(Power / Vp) + 0.001] *1 V * 1A
Quindi un'iperbole.

[Dom]

Ciao,
Le formule sono giuste, devi solo ricordarti le priorità di calcolo matematico:
Elevamento a potenza viene prima di moltiplicazione e divisione, che viene prima di somma e sottrazione.
Se rivedi quanto hai scritto nel modo corretto, e correggi la reinterpretazione che hai dato tu con le parentesi, vedrai che tutto ti torna: in entrambi i casi hai una corrente in funzione di una tensione.

Cia Robi. Grazie per l'interpretazione:

Non volevo dire che fossero sbagliate le formule. Cercavo solo di capirne il senso.

La spiego meglio:

Loadline = Iq+ ( Vq - Va ) / Rload
Va letta come: Loadline = Iq + [(Vq - Va ) / Rload]
Quindi semplificandola è y = x/a + b....

... Ora è chiaro: va letta come I +(V:R) = I1 + I2.
... Purtroppo non le "immaginavo" le parentesi quadre in questa espressione. Ok.

....

Plate Dissipation = ( Power / Vp + 0.001) *1 V * 1A
Va letta come: Plate Dissipation = [(Power / Vp) + 0.001] *1 V * 1A
Quindi un'iperbole.

... Ecco. Quí ci devo riflettere un attimino domani mattina a mente fresca e poi ti dico.

Cmq grazie per il chiarimento.

[robi]

La prima deriva da V = I x R, la seconda deriva da P = V x I.
La corrente è tensione su resistenza, ma anche potenza su tensione.

[robi]

In realtà io le semplificherei entrambe:
Loadline = (420 - Vp) / Rload
Plate Dissipation = Power / Vp

[Dom]

[(Power / Vp) + 0.001] *1 V * 1A

Le uniche 2 variabili sono la potenza e la tensione. P/ V = I. Aggiungere alla corrente questo 0.001 non so a cosa serva, ma cmq sia il risultato di questa addizione va poi moltiplicato prima per 1V e poi per 1A.
....qualsiasi numero si moltiplichi per 1 non da come risultato sempre lo stesso numero?

Oppure sono elevazioni a potenze? Ma anche in questo caso non credo che cambi poi tanto il risultato.

Forse non è solo una formula matematica. È presente qualche comando di sintassi?

[Dom]

In realtà io le semplificherei entrambe:
Loadline = (420 - Vp) / Rload
Plate Dissipation = Power / Vp

Pienamente d'accordo con te nello scrivere VA - Vp. Ha un altro senso.

Power / Vp alla fine mi da la corrente. I successivi calcoli sono dei comandi spice per costruire un'iperbole?

[robi]

Aggiungere 0,001 serve a far sì che la curva venga rappresentata un pelo sopra la reale dissipazione, cioè che tu visivamente possa lavorare a 1 W rimanendo "graficamente" sotto la curva.

Moltiplicare per 1 A ed 1 V è non solo superfluo, ma anche non corretto dal punto di vista delle unità di misura: quello che devono dare come risultato quelle formule è l'unità di misura delle ordinate, cioè una corrente.

[robi]

L'iperbole è la formula stessa della potenza fratto la tensione, in un grafico corrente in funzione della tensione.
y = 1 / x

[Dom]

Ok. Sulla formula dell'iperbole avrei dovuto documentarmi.

Posso dedurre quindi che la seconda formula può essere tranquillamente scritta come
(Power / Vp) + 0.001 e che il simulatore dia lo stesso risultato, è corretto?

Quindi: corrente in asse Y = W / tensione in asse X. Al tutto aggiungiamo 0.001 per stare un pelo piú in sicurezza graficamente.

[robi]

Io ometterei anche la correzione di 0,001.

[Dom]

Ottimo. Quindi funziona lo stesso. Grazie mille!