Gyrator, questo sconosciuto

[Kagliostro]

Ciao Roberto, grazie

A proposito della formula ne ho discusso diverso tempo fa su ElectoYou e, se non ricordo male, le conclusioni furono che è un qualcosa di molto ma molto semplificato è riduttivo, i calcoli da fare sarebbero molti di più e complicati

Franco

[robi]

Ciao Franco,
non frequento quel sito perchè mi sembra poco pratico e molto "no perchè cioè, adesso ti faccio vedere una formula che non capisco, ma provo a far credere che invece sì".

B1+_gyrator.pdf

(354.34 KiB) Scaricato 79 volte

[Kagliostro]

Grazie Roberto

In effetti, credo che ci siano diversi insegnanti e professionisti di vario tipo, il che porta magari ad essere forse un po' troppo attenti al capello, come se fosse un sito istituzionale dove bisogna stare attenti a ciò che si dice e/o assevera

Basta vedere che fine fanno quelli che chiedono ... come si fa ad aggiungere una strip di LED BLU sotto la macchina .....

Franco

[Kagliostro]

Mi sono ritrovato in archivio questo articolo salvato del 2017 (troppo difficile per me)

article-tellegen-gyrator.pdf

(1.7 MiB) Scaricato 128 volte

Franco

[Dom]

Ciao ragazzi.

In effetti le formule sembrano andare bene solo su un tipo di Gyrator. Ovvero la "versione 3"

...Se guardi la formula, non ha senso che riducendo la capacitá cresca l'induttanza.

Infatti, se volessimo prendere per buone le formule, riducendo la capacità si riduce anche il valore in Henry.

Vorrei cercare di capire bene se fosse possibile dimensionare un Gyrator in base alle proprie esigenze sfruttando queste formule.

Prendiamo la "versione 3":

Valore in Henry dell'induttanza simulata : L = C1 X R1 X R3

Resistenza in serie all'induttanza simulata: Ro = R3 X [ ( R1 + R2 ) : R2 ]
Che non è la stessa rappresentata nell'immagine, ma in definitiva è la stessa cosa.
Sempre "2" è il risultato che viene moltiplicato per R3, perchè R1 e R2 sono di valore uguale.

Bene. Intanto possiamo subito semplificare la prima formula come R3 X 2. Ovviamente se vogliamo dare SEMPRE dei valori identici a R1 e R2.
Quindi sappiamo che R3 X 2 ci da un valore di 66 Ohm.

Il valore dell'induttanza ci viene fuori facendo 10uF X 470.000 Ohm X 33 Ohm = 155100000.
Suppongo che sia necessario dividere per mille e otteniamo i milliHenry = 155100. Quindi deduco che siano 155H

Ok. Quì i conti tornano. Il problema nasce quando si vanno a fare i conti con le altre 2 versioni.

[Dom]

Versione 1:

L = 100uF X 47000 Ohm X 10 Ohm = 47H. OK

Ro = 10 X 2 = 20 Ohm e non 60 Ohm, come riporta sul libro.


Versione 2:

L = 100uF X 470.000 Ohm X 33 Ohm = 1.551 H e non 103 H

Ro = 33 X 2 = 66 Ohm e non 94 Ohm, come riporta sul libro.


...Quindi... Ci si può fidare di queste formule per dimensionare un Gyrator anche se in maniera approssimativa?

Ho capito che i calcoli sarebbero molto più complessi, ma mi chiedevo se a grandi linee si possano utilizzare queste formule per un gyrator "personalizzato".

[Dom]

Mi sono ritrovato in archivio questo articolo salvato del 2017 (troppo difficile per me)

article-tellegen-gyrator.pdf

Franco

....Non ci ho capito una mazza! Troppo complesso per me.

[Kagliostro]

E per me NO ???

---

Un passo indietro e parliamo dei gyrator come scelta

Anch'io cercavo di fare dei calcoli per imitare il valore di impedenze già esistenti su certi ampli

poi, dopo averci sbattuto contro (ai calcoli) e dopo quello che ho letto, credo di aver capito che più H = MEGLIO

non si potrebbero considerare impedenze da 100 H e più in piccoli amplificatori, il loro ingombro e peso (e costo) sarebbero letteralmente anacronistici

tutto sommato mi son fatto l'idea che se il loro scopo è quello di filtrare (visto che non possono fare scorta di energia e rilasciarla alla bisogna e non) benvengano i valori più alti possibile che se devono filtrare filtrano meglio

Franco

[robi]

Ciao,

esattamente: non potendo accumulare energia come un'induttore, loro semplicemente ne dissipano meno o più.
Per filtrare il ripple, più sono gli Henry meglio è.

[Dom]

Ok. Bene.

Posto un esempio di un caso reale. Ovvero il dimensionamento voluto per l'ennesima modifica che vorrei implementare sul mio ampli.

Le esigenze sono:
1 - Abbassare la tensione di uscita dal secondario filtrato perchè troppo alta ( 265V )
2 - Avere un buon filtraggio sfruttando l'avvolgimento dedicato per la tensione che va sulle G2
3 - Sfruttare la resistenza che si mette in serie alle g2 sia per "limitare la corrente" in determinate condizioni, sia per avere un pò di compressione.

Detto ciò ho provato a simulare sia il circuito gyrator opportunamente dimensionato per tali scopi, sia una analoga induttanza con gli stessi valori calcolati tramite formule. La corrente che dovrebbe circolare su G2 dovrebbe essere di circa 6mA a riposo. Punto di lavoro 95mA / 368V

Dalle simulazioni, sembrerebbe che il gyrator sia abbastanza fedele all'induttanza fisica presa come comparazione.

Può essere accettabile la stima dei valori in Henry e di resistenza in serie con questo gyrator secondo voi?

Linea verde = Gyrator che simula un'induttanza da 264H / 1.6k
Linea blu = induttanza fisica da 264H / 1.6k

[Kagliostro]

Mah, lo sai che sei molto più tecnico di me, che dire, noto che

Hai adottato il basso valore di C1 proposto nella versione di Merlin più performante

Modificato ed anche di molto il valore delle resistenze, addirittura 800R per R3, solo 33K per R1 ed R2 e mantenuto i 100R per la resistenza al Gate, risultato calcolato, ben 264H, caspita

Calo di tensione sul Gyrator 17V, che, per dirla tutta, non sono neanche poi tanti

Non so, così d'istinto mi era venuto da dire che potevi tornare a valori più "canonici" per R3 e trasferire il suo valore al resistore che segue, ma ripensandoci forse va bene così, credo che un alto valore di H possa dipendere anche da lei (bisognerebbe provare)

per quanto riguarda R5, io non escluderei di dotarla di uno switch in parallelo per cortocircuitarla e, quindi, avere o togliere il suo effetto nel circuito

Ho uno schemino con una mod per rendere il gyrator anche un soft start, lo posto che magari può farti comodo
(però somiglia più ad un Capacitor Multiplier )

Vedi questo di Merlin

fig_7-11.jpg (36.56 KiB) Visto 1088 volte

Certo che ibridare la cosa e renderla anche un soft start, se fattibile, non parrebbe male come possibilità

Franco

[Dom]

Molto interessante. Valutavo da tempo se non fosse il caso di mettere direttamente un Capacitor Multiplier.
Ma da quel poco che ho capito non è come quando metti un gyrator. Lo devo studiare ed approfondire meglio.

Riguardo alle screen res dello schema postato ( R4 ed R5 per capirci ), penso che sia il caso di lasciarle "fisse" perchè il loro principale scopo è quello di limitare la corrente di griglia in certi frangenti che si verificano. Questo "limitare" produce anche una piccola compressione che potrebbe anche piacere. Il che è da sentire e provare bene.

R3 è stato modificato in questo valore perchè uno dei miei principali scopi è quello di far scendere la tensione senza l'ausilio di celle di filtro o partitori di tensione. Se le formule sono abbastanza attendibili, l'induttanza simulata dovrebbe appunto avere una resistenza in serie di circa 1,6k. Che si traduce in un maggior calo di tensione in uscita.

Gli altri valori sono stati modificati in funzione di R3. Questo perchè nel calcolo del valore in Henry ( che dovrebbe avere il gyrator ) essa farebbe crescere di tantissimo l'ipotetica induttanza se R1 ed R2 sono di valore elevato. Cosa che non ha rilevanza nel calcolo dell'ipotetica resistenza in serie ( che dovrebbe avere il gyrator ) perchè R3 viene sempre moltiplicato per 2.

Il C1 è stato abbassato come valore sempre per lo stesso principio. Inoltre, questo porta ad avere il vantaggio di poter sfruttare componenti di piccole dimensioni.

...Ipotizzando che le formule siano attendibili e che i valori di induttanza e di resistenza in serie siano abbastanza vicini ai valori calcolati, qualcuno sa come stimare la massima corrente e il massimo voltaggio che può sostenere un gyrator così dimensionato ?

[Kagliostro]

R3 ed U4 dovrebbero formare un limitatore di corrente, purtroppo i calcoli non ricordo dove li ho visti, se trovo poi posto

Non è che così ti passano solo pochissimi mA ?

Certo che per le G2 che non assorbono molto magari ci stai dentro

Il massimo voltaggio applicabile penso dipenda dal MOSFET in sé, tant'è che Merlin. forse nel libro dei PS, descrivendo un circuito simile ma a transistor diceva che metterne due in serie di persè aumenta la tolleranza alla tensione

Franco

[Kagliostro]

Domenico ti ho mandato un MP

Franco

[Dom]

Grazie Franco!
Ora si può affrontare meglio il discorso.
Quindi, dato il circuito gyratore cablato in questo modo esatto

screenshot.6.png (6.38 KiB) Visto 1071 volte

E' possibile calcolare ( ...a grandi linee. ) la sua massima corrente in uscita tramite la suddetta formula che il buon Merlin consiglia:

Imax = ( Vz - Vgs ) : Rs

Vz è la tensione dello zener
Vgs è la differenza di voltaggio fra Gate e Source del mosfet. Questa può essere stimata dai 4 - 5 Volts circa. Non dilunghiamoci sul perchè.

Quindi se il Gyrator ha una R3 ( che rappresenta la Rs della formula ) di 800 Ohm, si avrebbero soltanto : ( 12V - 4V ) / 800 Ohm = 10mA!
...Un pò pochini nel mio caso. Sarebbe il caso, dunque, di portare R3 ad almeno 220 ohm. In questo modo avrei circa 36 mA di corrente massima.

Di conseguenza il gyrator potrei dimensionarlo con R1 ed R2 da 120k e R3 da 220 Ohm. Dovrei avere circa 264H e 440 Ohm di resistenza in serie

...Per stare proprio tranquilli, ho pensato di alzare la resistenza in serie alla griglia a 2k. Dalle simulazioni otterrei una tensione di 244V circa