Gebruikersnaam: Wachtwoord:

Auteur Topic: Cathode bypass condensator functie  (gelezen 6720 keer)

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

Offline dejohan

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 67
Cathode bypass condensator functie
« Gepost op: 31 maart 2011, 11:16:12 »
(Flo edit: Na aanleiding van:
Basis circuits info
http://www.newtone-online.nl/forum/index.php/topic,5388.0.html)


Bedankt Flo!
Een klein verwante vraag: soms zie je een weerstand en een cap in parrallel naar aarde gekoppeld. Vaak aan de cathode van buizen pre amps. Wat is daar de functie van?

Zie vb http://2.bp.blogspot.com/_bXU7O6Ba3kg/SfldLvc8v2I/AAAAAAAAAWA/xXOB6xJu8ec/s1600-h/Tube_power_amp_5w_EL84.gif
« Laatst bewerkt op: 31 maart 2011, 19:32:43 door Flo »

Offline Seltaeb

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 70
    • Yestra gitaarbouw
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #1 Gepost op: 31 maart 2011, 12:20:53 »
Volgens mij is dat voor het tegengaan van schommelingen in de kathode door de grid.
« Laatst bewerkt op: 31 maart 2011, 19:34:12 door Flo »

Offline Flo

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 8159
  • teveel info...
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #2 Gepost op: 31 maart 2011, 19:25:02 »
soms zie je een weerstand en een cap in parrallel naar aarde gekoppeld. Vaak aan de cathode van buizen pre amps. Wat is daar de functie van?
Het verhoogt de versterking van het signaal (AC) terwijl de bias-instelling (DC) onaangetast blijft.
Hier staat het beter uitgelegd:
http://www.freewebs.com/valvewizard1/gainstage.html
http://www.freewebs.com/valvewizard1/Common_Gain_Stage.pdf
« Laatst bewerkt op: 31 maart 2011, 19:34:20 door Flo »

Offline dejohan

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 67
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #3 Gepost op: 5 april 2011, 14:05:37 »
Cool! Thx!


Zie je soms ook zoiets bij transistoren? 

Offline Meikel

  • Sr. Member
  • ****
  • Berichten: 495
    • Weblog
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #4 Gepost op: 5 april 2011, 17:15:32 »
Een klein verwante vraag: soms zie je een weerstand en een cap in parrallel naar aarde gekoppeld. Vaak aan de cathode van buizen pre amps. Wat is daar de functie van?

Laten we beginnen bij de weerstand zelf, die wordt toegevoeg om makkelijk een negatieve plaat naar cathode (voor FETs: gate-source) spanning op te wekken die nodig is voor de werking van een buis.
Een bijkomend effect van die weerstand is negatieve feedback waardoor de spanningsgain omlaag gaat. Door een condensator over die weerstand te plaatsen behoud je de hoge gain van de buis voor wisselspanning (AC), maar blijft er toch een negatieve bias (DC) plaat-anode spanning staan.

Een benaderd formuletje voor de gain: -Ra/Rc (Ra = anode weerstand, Rc = cathode weerstand en de min staat er omdat ie inverteert).

Als je nu Rc (dat wordt nu de echte Rc met een condensator parallel) zo klein mogelijk probeert te maken, gaat je gain heel veel omhoog. Een condensator is bijna kortsluiting (hele kleine R dus) voor wisselspanning. Dus je gain schiet omhoog.

Volgens mij is dat voor het tegengaan van schommelingen in de kathode door de grid.

Dit is dus eigenlijk de negative feedback waar ik het over heb.

Zie je soms ook zoiets bij transistoren? 

Yep
« Laatst bewerkt op: 5 april 2011, 17:17:46 door Meikel »

Offline dejohan

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 67
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #5 Gepost op: 5 april 2011, 18:29:15 »
Meikel,
Bedankt voor je uitleg. Eigenlijk begrijp ik alles, behalve de twee eerste zinnen.

Maar ik zal me vanavond eerst even door de link van Flo heen lezen, en als het dan nog niet duidelijk is, dan hoor je nog van me  :)

Offline Meikel

  • Sr. Member
  • ****
  • Berichten: 495
    • Weblog
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #6 Gepost op: 5 april 2011, 18:49:38 »
Meikel,
Bedankt voor je uitleg. Eigenlijk begrijp ik alles, behalve de twee eerste zinnen.

Het komt er eigenlijk op neer dat de plaat spanning lager moet zijn dan de cathode spanning voor een goede werking van de buis. Als je dit nog specifiek wil weten waarom zulen we naar de fysica toe moeten.

Je kunt dat op 2 manieren bereiken, door een negatievere spanning op de plaat aan te leggen of door een positievere spanning op de cathode aan te leggen.

Het laatste is de gemakkelijkste, er loopt toch al een bias spanning door je cathode. Als je daar nu een weerstand mee in serie zet gaat de cathode spanning omhoog (ten opzichte van gnd).

Offline dejohan

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 67
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #7 Gepost op: 5 april 2011, 19:15:05 »
Dus, als ik het goed begrijp, zal de cathodeweerstand doorgaans lager zijn dan de anodeweerstand, zodat de anode positiever is t.o.v. de cathode. Hoe groter dat verschil, hoe groter de gain? Hoe kleiner dat verschil, hoe kleiner de gain en hoe groter de negatieve feedback?

Ik heb ook een linkje gevonden die zegt dat de cathode bypass cap ook fungeert als filter. Wat ik me afvraag: moet ik dit beschouwen als een high pass filter, een low pass filter of iets anders? En wat met een anode bypass cap?

http://www.diystompboxes.com/pedals/tubedummy.html


Offline Flo

  • Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 8159
  • teveel info...
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #8 Gepost op: 6 april 2011, 01:30:08 »
@Meikel: Met "plaat" bedoel je hier het "grid" (=stuur rooster) neem ik aan, niet "plate" (=anode)?
NL: anode kathode rooster
http://nl.wikipedia.org/wiki/Elektronenbuis
EN: anode (=plate) cathode grid
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube

Offline Mattnezz

  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 3509
  • Just a method to the Mattnezz
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #9 Gepost op: 6 april 2011, 03:43:43 »
Lachuh, ben me ook in dit onderwerp aan het verdiepen. De site van valvewizard legt het behoorlijk duidelijk uit. Ik probeer steeds een beetje kennis met een beetje praktijk te mengen om een beetje inzicht te krijgen;)

Bypass condensator: Qua filtering lijkt de werking op een hi-pass filter. Hoe kleiner de condensator hoe minder laag/meer hoog er versterkt wordt. 
Kathode weerstand: Is bepalend voor het werkgebied van de buis.
Dus, als ik het goed begrijp, zal de cathodeweerstand doorgaans lager zijn dan de anodeweerstand, zodat de anode positiever is t.o.v. de cathode. Hoe groter dat verschil, hoe groter de gain? Hoe kleiner dat verschil, hoe kleiner de gain en hoe groter de negatieve feedback

Nee, dit klopt niet, ook al is doorgaans de anode(plate)weerstand groter dan de kathode weerstand. Je moet op het rooster (grid) letten. Deze moet negatief zijn tov de kathode. Als je een datasheet van bijv een triode bekijkt, zie je daar een grafiek waar anodevoltage is uitgezet tegen de stroom. Daarin staan kromme lijnen met grid-voltages. (zie bijlage 2) Zoals je ziet zijn deze negatief en lopen van 0 tot -5.
De voltage versterkingsfactor hangt van verschillende dingen af, maar heel simpel:
Verder bijlage 2 op basis van de 'standaard'-schakeling zoals in bijlage 1

1 teken een loadlijn:
neem als kathode weerstand bijvoorbeeld 100k, en een B+ van 300 volt. Zou de buis volledig geleiden dan is de stroom die er loopt:
I=U/R
I=300V/100k
I=3mA
Zet dit punt op de verticale as
Als er geen stroom loopt is de spanning 300V, zet dit punt op je horizontale as. Zie hier je loadlijn. (rood)
Deze kruist de kromme roostercurven en hier komt de bias.  Je signaal komt namelijk op dit rooster, het is de ingang van de buis, je wilt dat deze golf kan dalen stijgen. Stel je signaal is 2 volt PP, gaat 1V omhoog en in V omlaag.

2 Kies de roosterspanning.:
Om te zorgen dat de golf dus 1V omhoog en 1 V omlaag kan ga je de roosterspanning kiezen. Laten we -1,5 V kiezen (groene stip). Je signaal gaat nu van -0,5V naar -2,5V

3 Bereken kathode weerstand:
Je ziet dat er bij de groene stip (-1,5V rooster) 1,05mA moet lopen. Omdat de stroom overal gelijk is kun je de weerstand waar 1,5V over valt berekenen met de wet van ohm
R=U/I
R=1,5V/1,05mA
R=1,43K
Je kathodeweerstand wordt dus 1,5k (is geloof ik dichtsbijzijnde standaardwaarde)

4 Versterkingsfactor:
Als je naar de grafiek kijkt zie je dat je signaal van 2V PP op het rooster een veel grotere anode spanning teweeg brengt. (Blauwe lijnen) deze loopt van 130V tot 260V, dus is het resultaat een spanningsschommeling van
260V-130V=130V
De versterkingsfactor wordt nu 130V/2= 65, want voor iedere volt op het rooster krijg je er 65 uit de Anode....

Haha, hoop dat je dit kan volgen. Hebben we het nog niet over de bypasscap gehad, maar het is bedtijd nu ;)


Offline Meikel

  • Sr. Member
  • ****
  • Berichten: 495
    • Weblog
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #10 Gepost op: 6 april 2011, 10:55:35 »
@Meikel: Met "plaat" bedoel je hier het "grid" (=stuur rooster) neem ik aan, niet "plate" (=anode)?
NL: anode kathode rooster
http://nl.wikipedia.org/wiki/Elektronenbuis
EN: anode (=plate) cathode grid
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube


Yep you're right. Ik moest de hele tijd nadenken over hoe dat ding ook alweer heet, dankje voor de correctie. Zit de laatste tijd wat meer in de (MOS)FETs.

Offline dejohan

  • Jr. Member
  • **
  • Berichten: 67
Re: Cathode bypass condensator functie
« Reactie #11 Gepost op: 15 april 2011, 23:35:13 »
Ok, na flo's reactie kan ik terug volgen. Thx!
Ik ga me er eens wat verder in verdiepen. Als ik nog vragen heb post ik ze hier.