Testando Válvulas

[V_amp]

SÓ UM DETALHE

MEDIDAS DE CORRENTE NESTES PONTOS DO AMPLI (EM FUNCIONAMENTO) SIGNIFICA QUE VOCÊ ESTA PRÓXIMO DA ÁREA DE MAIOR RISCO. POR ISSO:


CUIDADO COM AS ALTAS TENSÕES QUE ESTES APARELHOS ENVOLVEM.
PODEM TE MATAR!!!!!!

[V_amp]

Tufoeffect,

Não tem como vc desenvolver um raciocínio limpo em matéria de casamento sem passar pelo conceito de classe, bias e crossover distortion. Sugiro ver sobre isso no aiken amps, a explicação dele é bem clara e vc vai concluir que se as válvulas forem pelo menos semelhantes, não vai haver uma diferença evidente na eficiência em classe A/B. NO ENTANTO, tem uns maníacos que querem tirar até última gota de eficiência de um sistema rudimentar e forçam o bias em direção à classe B. Aí sim, a porca torce o rabo...

aikenamps.com -> tech info -> advanced -> what is crossover distortion?
                                                         -> the last word on class A
                                                         -> the last word in biasing

Esses artigos já dão algum esclarecimento, mas há vários outros que valem a pena ser lidos (todos).

Cuidado para não alimentar nem criar mitos. Amplificação valvulada é a pré-história da amplificação, não tem nada de sofisticado, nem misterioso. É muito imperfeita mesmo e é por isso que gostamos dela.

Ja que o Tufoeffect levantou a bola, vamos dizer que estamos em classe A/B.

Dizem que o válvulas realmente casadas devem ter parâmetros como GM, Ip, Rp, etc... trabalhando com de 2% a 5% de diferenca. Beleza! Isso é questão que se refere estritamente ao casamento de parâmetros das válvulas. Pode-se ter válvulas com todos os parametros casados com 0,0001% de diferenca. Quem sabe vc vai poder montar um ampli em classe B e mante-lo assim por quanto tempo?

Agora a pergunta é: Se estamos em classe AB (tirando uma eficência de 65% até 75% das válvulas, qual a faixa de tolerância para os parâmetros acima citados : 5%?,  10%, 15%?

Exemplo para um ampli tirando 65% de efeiciencia das valvulas.
Digamos que as válvulas foram testadas com o mesmo ajuste de bias, mesma Vp (extamente nas mesma condicões), e os parametros obtidos foram:
1-Gm=6900 / Ip = 47.3
2-Gm=7000 / Ip = 44.5
3-Gm=6500 / Ip = 45.9
4-Gm=6750 / Ip = 43.8

Então para um Ampli classe AB estas válvulas estariam suficientemente casadas? A diferenca entre os parâmetros não passa de 10%!

Neste caso eu usaria no lado push 1 e 4 e no lado pull 2 e 3 por exemplo.

O QUE ME DIZEM ?

Ou seja casamento e apilcacao deve-se levar em consideracao. Mas até quanto no caso CALSSE AB???
PRA QUE PAGAR CARÍSSIMO E PARES CASADOS COM 1% SE A NATUREZA DO AMPLI NÃO EXIGE TANTO?

OBRIGADO ( se eu estiver errado me corrijam!!!)

FAB (V_amp)




Mensagem MescladaSem exigir muito, alguém poderia me dar uma reposta, pois estou interessado em fechar um negócio com as características citadas.
Estaria eu cometendo um grande erro???

FAB

[maioli]

Quando o ampli está em AB, significa que em certa parte da senóide ambos os lados do ampli trabalham juntos, em uma sobreposição. Esse "retrabalho" é que causa a perda de eficiência e o aumento de tolerância ao descasamento.

Se os dois lados não são iguais, e nunca serão, haverá uma distorção na forma da senóide, que não ficaré bem senoidal (hehehe). Quanto maior a diferença, maior será essa distorção. Mas quero lembrar que isso também pode ser causado por um transformador com metades assimétricas, ou por resistores de catodo com diferenças muito grandes, ou por uma inversora com metades diferentes... Coisas que realmente importam se estivermos falando de um hi-fi, mas eu realmente acho que hi-fi valvulado é igual mula-sem-cabeça, diz a lenda que existe, mas quem viu não tirou foto.

Em Classe A, se forem usadas duas válvulas em paralelo, elas também amplificarão de forma diferente. Mas isso é compensado pelo fato de que a senóide inteira é amplificada ao mesmo tempo pelas duas válvulas, de modo que a distorção se apresentará como uma média das duas válvulas.

Na minha modesta opinião, um AB com um bias "quente", ou seja, pendendo para a classe A, vai compensar as diferenças entre as válvulas, tornando-as negligíveis. A distorção harmônica também vai subir, mas isso é algo que não nos incomoda, não é?

O último problema residual de um conjunto "descasado" é que a válvula que oferece menor resistência no conjunto vai apanhar mais que as outras, ou seja, o desgaste das válvulas vai ser desigual. Se isso não chegar ao ponto de um avermelhamento de placas isolado, creio que no contexto da vida útil média das válvulas vc vai acabar trocando o quarteto todo com aquela impressão de que algumas válvulas ainda não estão esgotadas e poderiam aguentar mais um tempo. Em  um quarteto casado, o normal é que as válvulas se desgastem mais uniformemente, ou seja, esgotam sua vida útil mais ou menos ao mesmo tempo.

Em suma, diferenças sempre existirão, a válvula é uma mãe carinhosa em termos de tolerância aos abusos dos guitarristas. Prova disso são os hi-octane que funcionam com um transformador de força "gambiarrado" na saída e vão muito bem, obrigado; ou o costume antigo de colocar um par de válvulas novas junto com um par velho, em vez de trocar todo o quarteto.

[V_amp]

Obrigado Maioli,

Então, toda esta teoria eu aprendi lendo um pouco e discutindos senhor radiomadorista (que construi seus proprios radios amadores) e um engenheiro amigo meu.

Então, as válvulas citadas estariam legam pra um quarteto?

Obrigado

[maioli]

Vai funcionar.

[V_amp]

OBRIGADO MAIOLI.

VAI FINCIONAR LEGAL OU MEIA BOCA???

FAB

[BigBlues]

Olá Miaoli, você poderia explicar isso que você chamou de "Bias quente"? São 2 mulheres incríveis sque atendem pelo apelido de Bia? Heheehh. Falando séiro( ou tentando...), estou observando todos os ajustes que podem alterar o timbre de um valvulado.

[maioli]

V-amp

Vai funcionar bem. Como eu disse, o problema maior nem é de desempenho, mas de um eventual desgaste desparelho. Não sei vc, mas se na minha guita rebentava uma 2B, eu trocava todas as cordas... (nem sei quantos anos faz que não rebento uma corda, hehehe).

Big Blues

As Bias Quentes são uma loira e  uma morena de fechar o comércio. Coisa Classe A, hehehe (piada nerd infame)! 

Um bias quente significa que as válvulas estão sendo polarizadas com uma sobreposição expressiva da parte central da senóide que elas ampliam simultaneamente.

1 - Sobreposição total ou aproximando-se do total = Classe A = bias Muito quente. Corrente quiescente alta, até mais alta que com o ampli em plena carga. Potência máxima MENOR. Uma válvula mais condutiva vai avermelhar placas mesmo sem sinal de entrada, mas dificilmente vai ficar pior quando o ampli for exigido. Vida útil das válvulas menor.

2 - Sobreposição na faixa de 30% = AB clássica = bias quente. Corrente quiescente razoável, sempre mais baixa que em plena carga. Potência máxima NORMAL. Este é o som dos clássicos. Vida útil dentro do especificado.

3 - Sobreposição na faixa de 10% ou menos  = começa a ficar classe B, bias frio. Corrente quiescente muito baixa. Potência máxima MÁXIMA. Uma válvula mais condutiva vai avermelhar de repente e acender igual uma lâmpada antes de explodir, quando o ampli for exigido. Máxima vida útil, SE O CONJUNTO FOR CASADO de "papel passado".


Para ver exatamente como fazer isso, consulte os artigos do Aiken que eu indiquei acima.

[V_amp]

Esta é a parte boa deste fórum!
A galera trocando boas infos, todo mundo aprendendo!

FERA!
Isso acontece muito aqui no HANDMADES! Varios tópicos que leio realmente são empolgantes quanto à aprendizagem e aprofundamento gradativo de conhecimento. Basta ir lendo e acompanhando as perguntas e respostas!

Obrigado Maioli!

[maioli]

V-Amp,

Valeu, sempre às ordens para quem estiver interessado em aprender.

revendo o tópico, examinei melhor um comentário do Hgamal e um meu sobre o "casamento estático". Na verdade, o meu teste vai um pouco além do estático, já que ele mede o comportamento da válvula COM SINAL CONSTANTE, e não só a corrente quiescente. Acho que, na prática, esse teste vai acabar refletindo exatamente as consequencias da transcondutância e da resistência de placa, e mais ainda, das diferenças entre as metades do transformador de saída e das metades da inversora e os resistores de catodo e dos demais elementos de polarização.

Trocando em miúdos, um par casado assim está casado "para esse amplificador e ajuste", enquanto que um par casado pelos parâmetros adequadamente medidos em laboratório está casado "em qualquer amplificador".

Lembrando que a impedância e resistência do primário do transformador; transcondutância; a resistência de placa e o resistor de catodo referem-se ao "calibre do cano", e a tensão de grade, ao "aperto da torneira", se é que me entendem. Acho que um casamento de válvulas que procure primeiro igualar o "calibre do cano" vai dar um conjunto que responde uniformemente ao "aperto da torneira", tornando desnecessários ajustes separados de bias. Já o ajuste de bias separado também vai funcionar, mas limitado ao desempenho do elemento de saída que for mais fraco.

[V_amp]

Retirado por V_amp pois as informações não tinham fundamento técnico suficiente e não foram feitos testes com rigor.

[Cidão]

 Estou desenterrando o tópico pois ainda tenho uma dúvida sobre como testar se as válvulas são casadas. Supondo que eu monte um circuito com componentes de 1% de tolerância para amplificar um sinal provido de um gerador de funções e tenha a disposição um osciloscópio para conferir a saída do sinal amplificado. Com isso em mãos eu insiro alguns sinais senoidais na entrada, anoto os valores medidos e somente tiro a válvula desse circuito e troco pelas outras que pretendo conferir se estão casadas. Com os valores anotados eu verifico se está dentro da porcentagem considerada casada.
 Este tipo de teste pode ser considerado como "adequado" certo? Me parece semelhante ao teste que os multímetros fazem quando se coloca um transistor nos terminais identificados BCE PNP/NPN para verificar o estado do transistor.
 Obrigado.

[xformer]

Estou desenterrando o tópico pois ainda tenho uma dúvida sobre como testar se as válvulas são casadas. Supondo que eu monte um circuito com componentes de 1% de tolerância para amplificar um sinal provido de um gerador de funções e tenha a disposição um osciloscópio para conferir a saída do sinal amplificado. Com isso em mãos eu insiro alguns sinais senoidais na entrada, anoto os valores medidos e somente tiro a válvula desse circuito e troco pelas outras que pretendo conferir se estão casadas. Com os valores anotados eu verifico se está dentro da porcentagem considerada casada.
 Este tipo de teste pode ser considerado como "adequado" certo? Me parece semelhante ao teste que os multímetros fazem quando se coloca um transistor nos terminais identificados BCE PNP/NPN para verificar o estado do transistor.
 Obrigado.

Primeiro vamos entender como fazer as medidas.

Existe uma curva característica das válvulas, chamada de curva de transferência. Ela mostra os valores da corrente de placa (anodo) em função da tensão na grade (que num ponto do eixo X seria a famosa tensão de bias). Quando aplicamos uma tensão na placa (anodo), começa a fluir a corrente de anodo (Ia) e esta varia de acordo com a tensão aplicada na grade (Vg). Quando Vg=0 temos corrente máxima, e quanto mais negativa for Vg, menos corrente Ia vai term até chegar numa Vg em que Ia = 0  (corte):



Então a curva vermelha é o que acontece se aplicarmos 250Vdc na placa (e na grade de screen, considerando que fosse um pentodo, só pra simplificar). Nessa tensão de placa de 250V, se na grade tiver 0V, a válvula vai conduzir 280mA (o que é muito) e provavelmente ela vai torrar. Mas se aplicarmos -12,5V na grade, a corrente de placa se mantém em 100mA. Diminuindo mais a tensão de grade (mais negativa) para -16V, a corrente diminui para 50mA bem mais comportada. Diminuindo mais ainda a tensão de grade, a corrente de placa (=anodo) diminui até cessar. Veja que tem uma parte da curva que é mais reta (linear) outra parte que é curvada.
Caso a tensão de placa aumente para 350V (azul), as correntes de placa para as mesmas Vg anteriores também aumentam, formando outra curva, um pouco deslocada pra cima e pra esquerda.
Deste gráfico podemos ver como se calcula duas propriedade da válvula (fictícia): A transcondutância (Gm) e a resistência interna da placa (Rp). A transcondutância mostra quanto varia a corrente de placa se variarmos a tensão da grade. Ela é medida em mA/V.

Se você tivesse um circuito montado (tensão na placa de 250V fixa, tensão na grade negativa e ajustável e um amperímetro entre a placa e a fonte de tensão da placa) mediria a corrente de placa com Vg=-12,5 e depois com Vg=-9V.  Se as medidas de Ia dessem respectivamente: 100mA e 150mA  o cálculo de Gm seria:

Gm = variação de Ia / variação de Vg = 50mA / 3,5V = 14,28 mA/V

Veja que Gm significa a inclinação da curva naquela região. E a inclinação depende da região da curva, não sendo constante em toda extensão dela. Veja que na minha válvula fictícia, a curva de 350V também tem uma Gm semelhante, pois a inclinação é a mesma.

Já a resistência de placa pode ser calculada fixando a tensão na grade em por ex. -12,5V. sabemos que para 250V na placa, a corrente Ia é de 100mA.  Mudando a tensão de placa Va para 350V, a corrente passa para 157mA.
A resistência de placa naquela condição é:
Rp = variação de Va / variação de Ia = 100V / 57mA = 1754 ohms

Agora o que seriam duas válvulas perfeitamente casadas ?  Seriam duas válvulas que tivessem as mesmas curvas e apresentassem as mesmas correntes de placa com mesma Va e mesma Vg, com Rp iguais e Gm também iguais.
Como as válvulas tem trabalho manual e dependem dos materiais de que são feitas, é bem difícil disso acontecer.

Vejamos quais as possibilidades de descasamento entre duas válvulas (é um pouco exagerado, apenas pra ilustrar melhor, uma válvula tem as curvas verdes e a outra curvas vermelhas):











Por esses gráficos acima dá pra perceber que só fazer um casamento das correntes de placa com determinada tensão de grade (Vbias no caso), não significa que as demais características estejam iguais (ou dentro de uma tolerância razoável de similaridade).  Pode ser que Gm seja igual, mas Rp sejam diferentes, pode ter Rp igual mas Gm diferentes, Ia podem ser iguais num ponto, mas Rp e Gm diferentes.  Além disso dá um trabalho danado fazer essas medições (não pode fazer com grandes variações como eu fiz pra facilitar, tem de ser intervalos menores e portanto precisa de mais precisão dos instrumentos) e dificilmente vai se encontrar duas válvulas perfeitamente iguais.
 

[Cidão]

 Xformer, muito obrigado pela aula no seu post , infelizmente alguns professores não conseguem explicar as coisas de forma clara como está seu post, vou ler ele novamente mais algumas vezes para fixar bem as informações.
 Não tenho certeza se digeri bem as informações, mas o teste que questionei no outro post seria o seguinte, com um gerador de onda configurado para 440hz com 20V de pico a pico seria inserido na entrada do circuito de amplificação e mediria os valores obtidos na saida do circuito, faria isso com cada valvula e depois iria comparar os valores para ver a porcentagem de diferença, ou seja, iria comparar a resposta final que no circuito normal estaria indo para o primario do transformador de saida.
 Esse ponto onde chega na corrente de corte mencionado no começo da explicação, é o ponto onde as válvulas de pré "achatam" por exemplo uma senoide, gerando a distorção que normalmente buscamos num pedal de drive ou estou confundindo as coisas?
 Novamente obrigado.

[xformer]

Xformer, muito obrigado pela aula no seu post , infelizmente alguns professores não conseguem explicar as coisas de forma clara como está seu post, vou ler ele novamente mais algumas vezes para fixar bem as informações.
 Não tenho certeza se digeri bem as informações, mas o teste que questionei no outro post seria o seguinte, com um gerador de onda configurado para 440hz com 20V de pico a pico seria inserido na entrada do circuito de amplificação e mediria os valores obtidos na saida do circuito, faria isso com cada valvula e depois iria comparar os valores para ver a porcentagem de diferença, ou seja, iria comparar a resposta final que no circuito normal estaria indo para o primario do transformador de saida.
 Esse ponto onde chega na corrente de corte mencionado no começo da explicação, é o ponto onde as válvulas de pré "achatam" por exemplo uma senoide, gerando a distorção que normalmente buscamos num pedal de drive ou estou confundindo as coisas?
 Novamente obrigado.

Seu amplificador é PP (se for SE, nem tem sentido essa história toda) e vai usar só uma válvula na saída ?  Se for, mesmo usando as duas (ou quatro) ao aplicar o sinal senoidal, esse pode se deformar em diversos momentos: na etapa da inversão de fase (depende do tipo do inversor/divisor de fases, se os triodos estão iguais num LTP, etc), se o seu transformador de saída é bem balanceado quanto aos dois braços do primário.  Depois  o casamento das válvulas num ampli de guitarra eu acredito que seja mais pra não forçar uma válvula mais do que a outra (uma conduzir muito mais que a outra) pois geralmente tem um só resistor de catodo ou ajuste de bias é único. De resto, se as válvulas tiverem características diferentes, pode até ser legal para o timbre (o que não ocorre num ampli hi-fi). Se as válvulas forem bem casadas (em tudo) e usadas num ampli de guitarra em que o resto do circuito não está balanceado, nem adianta nada todo esse trabalho.
Depois só visualizar a forma de onda no osciloscópio e comparar com outra, é muito difícil de se perceber ou mensurar diferenças.  Medir só com multímetro, nem pensar.