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Vacuum Tube Model Question

 投稿者:Bob Barnard  投稿日:2015年 1月27日(火)10時59分28秒
返信・引用
  Ayumi-san,

The English to Japanese translation is definitely a concern for full understanding on my part  but  I believe your detailed modelling of Pentode vacuum tubes is vital to some research I am conducting on the 5879 sharp cutoff Pentode and the 6BJ6 variable mu Pentode. Are you still active in this activity?

Bob Barnard
Logn Beach CA , USA
 
 

Re: KF Characteristic

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年11月29日(土)23時07分20秒
返信・引用 編集済
  > No.4891[元記事へ]

KF characteristic is not suitable for examining the operating condition of the tube.
The reason that I show KF characteristic is to compare KF with ultralinear and triode connection.
From KF characteristic we see internal resistance of power stage graphically.
However, we can't determin full swing condition (grid voltage gets 0 V) from it.
So KF characteristc is for demonstration purpose only and I use pentode characteristic diagram for designing power stage.
 

Re: KF Characteristic

 投稿者:jazbo8  投稿日:2014年11月28日(金)23時40分3秒
返信・引用
  Ayumiさんへのお返事です。

> The function trans.se was rewritten when I wrote the UL-KF document, I think.
> Push-pull version trans.pp and trans.ppp are not modified at that time.
> I remember that there are some difficulty in calculating push-pull KF stage.
> I will try to modify the function but I'm not sure it will work.

Thanks again for taking the time to answer my questions. In the mini QUAD-II amplfier article, there is a plate characteristic chart of the output stage, even though it has cathode feedback, the pentode plate characteristic was shown instead, what was the reason for not using the KF characteristic?

Thanks,
Jaz

http://ayumi.cava.jp/audio/quad/img45.png

 

Re: KF Characteristic

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年11月28日(金)23時02分15秒
返信・引用
  > No.4889[元記事へ]

The function trans.se was rewritten when I wrote the UL-KF document, I think.
Push-pull version trans.pp and trans.ppp are not modified at that time.
I remember that there are some difficulty in calculating push-pull KF stage.
I will try to modify the function but I'm not sure it will work.
 

Re: KF Characteristic

 投稿者:jazbo8  投稿日:2014年11月27日(木)23時27分0秒
返信・引用
  > No.4888[元記事へ]

Ayumiさんへのお返事です。

> It's not so difficult.

Thank you for the code and the detail explanation! Another follow on question - I think I can use the "trans.se" function to plot the load line (using the rKF value). But how does one plot the load line for the push-pull output stage? Since the "trans.ppp" function does not include the input parameter for rKF.

Thanks,
Jaz

http://ayumi.cava.jp/audio/ULKF/node5.html#fig:UL_6L6_KF_plate

 

Re: KF Characteristic

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年11月27日(木)11時41分39秒
返信・引用 編集済
  It's not so difficult.

First, write a function for calculating Ip and Ig2 following to fig. 27.

Ip.KF.sub <-
function (p, Ep, Ei, Eg2, Ep0, Eg0, Bk)
{
    # Calculate Ip and Ig2 for Cathode Feedback connection.
    # @param p Tube parameter.
    # @param Ep Plate voltage (relative to the ground).
    # @param Ei Input signal voltage.
    # @param Eg2 Screen grid voltage (relative to the ground).
    # @param Ep0 Quiescent plate voltage.
    # @param Eg0 Grid bias.
    # @param Bk Turn ratio of KF windings (relative to P-K windings)
    # @return
    #   $ip Plate current.
    #   $ig2 Screen grid current.

    Ek <- -Bk * (Ep - Ep0)      # cathode potential (relative to the ground)
    Ep.net <- Ep - Ek           # net plate voltage (between plate-cathode)
    Eg.net <- Eg0 + Ei - Ek     # net grid voltage (between grid-cathode)
    Eg2.net <- Eg2 - Ek         # net screen grid voltage (between g2-cathode)
    Ipp.sub(p, Ep.net, Eg.net, Eg2.net) # calc Ip, Ig2
}

This function is similar to Ip.sub (for triode) or Ipp.sub (for pentode)
and has additional arguments---Ep0, Eg0, Bk.
KF plate characteristics are unique for specified operating point.
To determine the operating point, we must specify Ep0 and Eg0.
In the function above, Ek is the voltage of cathode feedback windings.
When Ep rises up, then the potential of the cathode gets down,
so net plate voltage rises more.

Next, with this function, we calculate Ip and Ig2 for 6L6 and plot them.

    p <- t6L6T          # tube parameter
    Ep0 <- 250          # quiescent plate voltage
    Eg0 <- -20          # grid bias
    Eg2 <- 250          # screen grid voltage
    Bk <- 0.05656854    # KF windings turn ratio

    Ep <- 0:500         # plate voltage for plot
    Ei <- seq(25, -25, by=-5)   # signal voltage for plot

    ip <- touter(function(p, Ep, Ei, ...) {
            Ip.KF.sub(p, Ep, Ei, ...)$ip
        }, p, Ep, Ei, Eg2=Eg2, Ep0=Ep0, Eg0=Eg0, Bk=Bk)
    ig2 <- touter(function(p, Ep, Ei, ...) {
            Ip.KF.sub(p, Ep, Ei, ...)$ig2
        }, p, Ep, Ei, Eg2=Eg2, Ep0=Ep0, Eg0=Eg0, Bk=Bk)
    g.plate(ip, 800, 100, 0.15, zname="Ei")     # plate current
    matlines(Ep, ip+Bk*ig2, col="blue", lty=1)  # equivalent signal current

The function touter can receive free (unspecified) arguments
and passes them to the function func (1st argument).
In this sample program above,
free arguments are passed to the function without name,
then the function without name passes them to the function Ip.KF.sub.
 

KF Characteristic

 投稿者:jazbo8  投稿日:2014年11月25日(火)04時30分15秒
返信・引用
  How did you make the chart for the cathode feedback in R?

Thanks,
Jaz

http://ayumi.cava.jp/audio/ULKF/node5.html#fig:UL_6L6_KF_plate

 

Re: TINA真空管モデルについて

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年 8月31日(日)20時35分33秒
返信・引用
  > No.4885[元記事へ]

使っているデータシートはAEIのものでしょうか?
三結のプレート特性は、曲線の間隔が広くなったり狭くなったりしていて、
多くの点を正しく測定したものとは思えません。

こうした場合、データの点数を多くするのではなく、ロードラインが通りそうなところを重点的に入力したほうがよいと思います。

画像はプレート特性(Ep-Ip)ではなく、グリッド特性(Eg-Ip)からデータをとったものです。
グリッド特性のほうが、間隔が均等に見えたもので。
これくらいでどうでしょうか?

Eg,Ep,Ip
0,50,0.084
0,100,0.210
-10,50,0.017
-10,100,0.084
-10,150,0.195
-20,100,0.023
-20,150,0.085
-20,200,0.190
-20,250,0.325
-30,150,0.024
-30,200,0.089
-30,250,0.188
-30,300,0.315
-40,150,0.003
-40,200,0.033
-40,250,0.093
-40,300,0.186
-50,200,0.006
-50,250,0.036
-50,300,0.2
-60,250,0.011
-60,300,0.043
-70,300,0.015
-80,300,0.003
 

TINA真空管モデルについて

 投稿者:永野  投稿日:2014年 8月31日(日)16時08分26秒
返信・引用
  始めまして。

自作アンプの設計に使用する為EF37及び12E1のモデルを作成しています。(EF37は=6J7と言われますがデータシートを見ると結構違うようなので)

3結の直線性の良いEF37については比較的良好なモデルが作成できたのですが、12E1の3結は直線性が悪く、それをそのままRで再現しようとしても修正されてしまい上手く再現できません。

取りあえずはデータのポイント数を増やそうと思っているのですが、3結の直線性の悪い球をうまく再現するのに良い方法は無いでしょうか?


宜しくお願いします。
 

Re: トランスデバイスモデル

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年 7月12日(土)22時45分59秒
返信・引用
  > No.4883[元記事へ]

jjq6600さんへのお返事です。

一次インダクタンスを測るだけなら可能かもしれませんが、漏洩インダクタンスは100kHz以上に渡って測定する必要があるので、通常のPCのサウンドボードでは難しいでしょう。
サンプリングレートが192kHzあればなんとかなるかもしれません。
 

トランスデバイスモデル

 投稿者:jjq6600  投稿日:2014年 7月12日(土)21時25分45秒
返信・引用
  こんにちは。
 出力トランスのデバイスモデルの作り方ですが、発振器がないので、PCで、音を作って、抵抗を入れてトランスにつなぎ、電圧を測定するのは、可能でしょうか。
 

Rコア

 投稿者:磁気飽和  投稿日:2014年 7月 2日(水)12時42分59秒
返信・引用
  前回の内容少し訂正です。Rコアは両端を除いてコアに切れ目はないのですが、磁気回路的には1ターンごとに隣接ギャップで完結しており、磁気回路的には切れ目、つなぎ目だらけの構造といえます。でも磁気抵抗的にはこの方が低抵抗なのだそうです。  

Re: オリエントコアによるEIコア

 投稿者:磁気飽和  投稿日:2014年 6月19日(木)12時53分14秒
返信・引用
  > No.2933[元記事へ]

磁気飽和さんへのお返事です。

そういえば思い出しました。40年ほど前からある、北村機電(株)のRコアトランスです。この構造は図解がないので?ですが口状のコアを内側から外側へ重ねていくようです、結果、磁気回路に隙間がないことになります。もっともソフトンさんからはシングル用(カット有)もありますが。これが今のところ最良のコア形状だと思います・(EIコアの話なのにRコアの話にすり替えるな!のお叱りなら削除しますが。)
 

Re: オリエントコアによるEIコア

 投稿者:磁気飽和  投稿日:2014年 4月 6日(日)13時19分22秒
返信・引用 編集済
  > No.2895[元記事へ]

JA2DHCさんへのお返事です。

> EIコアでは、「律儀に結晶方向をそろえる」ことができないということが私の最初の書き
> 意図だったんですが・・・

ま、趣味の世界なのでなんでもありかと。
出力トランスに限らないとすると、電源チョークだとエアギャップが必要かと。カットコアチョークでも磁気飽和を防ぐためにエアギャップが必要でして。その論調だと電源チョークはダメな部品となっちゃいますね?
エアギャップなしで必要磁路長を設定するとなると、一体どのくらいの大きさのコアが必要なのか計算すれば…数立方メートル?やってはみたいのですが,鉄の鋳造~金型まで、費用は?アマチュアでは無理ですね。
 

Re: オリエントコアによるEIコア

 投稿者:JA2DHC  投稿日:2014年 4月 4日(金)21時12分10秒
返信・引用
  > No.2798[元記事へ]

> …けど、シングルトランスなんかは、わざわざエアギャップして比透磁率を低下させて使うので、ここまで律儀に結晶方向をそろえる必要はないと思いますが。

はい、そうなんです。 シングルアンプ用OPTでオリエントコアを使う意味はない、または、
むしろ弊害の方が大きいといえるでしょう。

>律儀に結晶方向をそろえる

EIコアでは、「律儀に結晶方向をそろえる」ことができないということが私の最初の書き込みの
意図だったんですが・・・
  
 

Re: A Thank You and some simulations to share.

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年 4月 1日(火)22時13分15秒
返信・引用
  > No.2799[元記事へ]

signalityさんへのお返事です。

Hi, signality

Thank you for introducing us very interesting project, EasyEDA.
My tube models are deveoped originally for spice3f4 so they can be used with ngspice as well.
If EasyEDA uses web interface only, we can simulate circuits on mobile devices even on the train ;-)
The quality of Japanese translation of messages is good eough to use the tool.
 

A Thank You and some simulations to share.

 投稿者:signality  投稿日:2014年 3月31日(月)22時07分30秒
返信・引用
  Ayumi-san,

First, I wanted to thank you for your efforts in creating the valve library on:

http://ayumi.cava.jp/audio/index.html

Second, I hope it is OK to post here about some things I have been trying out using valve models from you and Duncan Munro.

I found your website while I was looking for more valve models to try out in a new, free(!) online EDA tool.

I have tried it out using models from Duncan Munro and run simulations using a couple of your models which seem to work OK so I've put some examples simple test circuits for diode, triode and tetrode/pentode models in this EasyEDA project folder:

http://easyeda.com/project_view_Valve-Tube-examples_05ZhzR9rJ.htm

and I've also put a complete amplifier circuit here:

http://easyeda.com/project_view_2x30W-EL34-tube-amplifier-simulation_rpjBvM4mg.htm

To run them, click on the blue "Open In Editor" button or the little green pencil icon in the upper right of the window. You can run the simulations without having to register (if you want to try out different models you can copy and save files; just keep a note of the urls in the browser bar).

Unregistered use of the tool seems to be completely unlimited but think registering for an account opens some extra features to organise files into Project folders (making finding them easier) and to order PCBs designed using the tool.

It even has a Japanese translation but I've no idea how good it is!

:)

Please excuse the very simple transformer model in the amplifer example. Ngspice - used as the simulation engine for EasyEDA - supports non-linear core modeling of the sort people are discussing in other parts of this forum but I have not used those features yet. I need to read 12.2.18 and 12.2.19 of http://ngspice.sourceforge.net/docs/ngspice-manual.pdf a bit more and play with it in easyEDA before I can do that.

Thanks again Ayumi-san.

     signality

http://signality.co.uk

 

Re: オリエントコアによるEIコア

 投稿者:磁気飽和  投稿日:2014年 3月29日(土)09時12分54秒
返信・引用 編集済
  > No.2511[元記事へ]

JA2DHCさんへのお返事です。

> Ayumiさんへのお返事です。
…いずれにせよ、1/5にも上る直交部分があるならば
トランス全体として無方向性鋼板と比べて大きなメリットがあるとは思えないですね
… やはり、オリエントコアはカットコアにして使うべきでしょうね。

…けど、シングルトランスなんかは、わざわざエアギャップして比透磁率を低下させて使うので、ここまで律儀に結晶方向をそろえる必要はないと思いますが。
 

No.2569[元記事へ]

 投稿者:jazbo8  投稿日:2014年 3月25日(火)16時36分5秒
返信・引用
  Ok, I understand... it is for ham application not audio anyway.

Thanks,
Jaz

http://park21.wakwak.com/~eyp/jk1eyp/amp/KT88/imgages/KT88_090113.jpg

 

Re: pctube for Tubes with Seconary Emission Tubes

 投稿者:Ayumi  投稿日:2014年 3月22日(土)12時13分28秒
返信・引用 編集済
  > No.2569[元記事へ]

jazbo8さんへのお返事です。

I'm not interested in dynatron characteristics because it's not useful for designing amplifiers.
There are not enough information for dynatron characteristics (ex. various Ec2) and it isn't stable with age.
Technically it may be possible to take account for such characteritics, but I won't do that.
 

Re: pctube for Tubes with Seconary Emission Tubes

 投稿者:masuda@東大和市  投稿日:2014年 3月22日(土)09時06分49秒
返信・引用
  > No.2569[元記事へ]

jazbo8さんへのお返事です。…in japanese

2次電子放出のをSPICEモデルに入れることはできるか?
おそらくむずかしいだろう。電子の力学的運動、質量とか運動量、反射係数と電子ポテンシャとの関係式が必要なので。
また電子回路的には、この2次電子部分は利用することがないので、あまり興味がわかないこともあるが。…
in English??


 

pctube for Tubes with Seconary Emission Tubes

 投稿者:jazbo8  投稿日:2014年 3月21日(金)16時51分27秒
返信・引用
  Can pctube be modified to generate SPICE model for tubes with secondary emission like the one shown in the attached file?

TAI,
Jaz

https://dl.dropboxusercontent.com/u/1326040/Type%2032.png

 

Re: Re: A,C,K

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月16日(日)09時05分21秒
返信・引用 編集済
  masuda@東大和市さん、おはようございます。

これは、SPICEモデルの話ですから、そこから話を変えるつもりはありません。

シングルのトランスはDCが流れているけど飽和しません。
あなたの説では0になるわけでしょう?
だから、周波数が下がると飽和して制限されるわけがないでしょう?
あれは、電流の微分がコイルの電圧になるので、周波数が下がると電圧が比例して下がるから、2次側の電力は2乗で減るのです。

あなたは、それをコアの問題だとされた。

で、私は、SPICEのコアとトランスについてあなたの期待に添えるようにしているわけです。
 

Re: A,C,K

 投稿者:masuda@東大和市  投稿日:2014年 3月16日(日)01時18分46秒
返信・引用
  八野さん、このBBSでもお手柔らかに。
いくつか話題の内、DHCさんの方向性コアの異方向特性分ですが、これは磁路中において局部的に磁気特性の異なる部分があるということで、いわば一様な磁気特性のコアにエアギャップが入り、2種の異なる磁性体が存在するような場合と考えられます。オリエントコアの圧延方向に対して若干、これと直角方向に磁束が流れるので性能は低下する方向に変化するということで、BHカーブならば少し傾きが小さくなり、損失の膨らみは大きくなるとは思います。しかし具体的なパラメータデータがないので、具体的カーブを画描くのは無理かと。

それよりも、DHCさんはEコア内部の磁界とか磁束とか、さらに鉄損とかの分布イメージ図を想定されていたような気がします。そこで当方がまずは磁束密度は磁路直列なので方向性、無方向性とも大体同じでコーナは若干内側分布で等の図を提示したところで、一方的に低レベルということでStopしたという次第です。
ちなみに方向性コアの直角方向では、透磁率は約1/3程度に低下するそうで(鉄損は?)使いものにならないくらい低下するわけではないのですね。ですのでEIコアといえどもハイライトと言うよりはオリエントの方が結果的に特性は良くなると思います。
 

Re: A,C,K

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月14日(金)23時08分40秒
返信・引用
  JA2DHCさんの磁路の問題は、コアの指定の上のレベルで、
コアを使ったコイルとかトランスの形状になります。
ueは、コアの透磁率
Aeは、コアの断面積
Leはメートル単位でコアの有効経路長
コイルの巻き数
で、指定します。

コアのモデルのパラメータのMS,A,K,Cは、
MSは、磁気飽和、
Aはコアの熱エネルギーパラメータ
Kはドメイン異方性パラメータ
Cはドメイン屈曲パラメータ
となっています。

で、EIコアのAe,Leはどうなるかという話ですが、
http://www.tokyo-seiden.co.jp/technic/minitrans/
が参考になるかもしれません。

私が、知っているのはこれまでです。
 

Re: A,C,K

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月14日(金)21時18分23秒
返信・引用
  たとえば、A,Kを固定して、1,20にし、Cを0.1 0.2 0.4 0.8に変えるとこのようになります。傾き特性が変わります。Cが大きくなるほどねてきます。  

Re: A,C,K

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月14日(金)21時15分21秒
返信・引用
  たとえば、A,Cを固定して、1,10にし、Kを1,60,120,180,240に変えるとこのようになります。ヒステリシス特性が変わります。Kが大きくなるほど幅が大きくなります。  

A,C,K

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月14日(金)21時12分27秒
返信・引用
  たとえば、C,Kを固定して、1,10にし、Aを10,20,40,80,160,320に変えるとこのようになります。飽和特性が変わります。  

Re: レベルの低い話

 投稿者:八野@石川  投稿日:2014年 3月14日(金)19時58分43秒
返信・引用
  masuda@東大和市さん、こんばんは。

脇からすみません。
あなたは、オリエントコアモデルが作りたいと言ってませんでしたか?

Jiles-Atherton model (ジレス-アサートン)モデルのA,c,Kの求め方が知りたいのではなかったですか?

A,c,Kについては、京都大学のトランスについてのPDFに(ちょっと見つかりませんが)、計算式が書いてありましたが、とても手に終えるものではありません。
そのPDFの最初にA,c,Kのパラメータをかえながらシミュレーションでカーブを書かして、合わせこんだほうが良いと書かれていました。

私が、試してみたら、A,c,Kそれぞれ、カーブの傾きとか、ヒステリシスの幅だとか意味合いが違うことがわかりました。

原理はともかくとして、そういう方法もあるのではないでしょうか?

気に触ったら、お許しください。
 

レベルの低い話

 投稿者:masuda@東大和市  投稿日:2014年 3月14日(金)01時39分2秒
返信・引用
  DHCさんにレベル低い話と言われてしまったが。…
電磁鋼板=電磁鋼に求められる性質は低い鉄損である。…だから透磁率は複素数でμ=μ’-jμ''で表記されると思うのだが。さらに方向性があるのでテンソルと言ってしまったが、3次元ベクトル表記できるのか分かりません。通常の磁気回路式は単純な実数パーミアンスなので鉄損表記までできるかは?です。電磁界シミュレーションでは、磁束密度表記とすれば、DHCさんにただの無方向性鋼板といわれてしまったが、これをもとに方向性鋼板を想定しようとしていたのですが、その場合は透磁率が低下するならその分漏れ磁束が発生するのでは、と話したかったのです。さらに鉄損が発生するのならばヒステリス損が懸案の箇所で局部的に増加するといった感じでしょうか。
…Ayumi さんの話と同じ所もあれば、すこし違うところもあります。
…またもや低レベルといって退場命令がでるのなら削除します。
 

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