ห้องเรียนพื้นฐานการออกแบบแอมป์หลอด

[kakamax]

 [fb-smiling]แต่กระผม อยากได้เป็นเอกสารหรือไฟล์ pdf.เลยตั้งแต่เริ่มหน้าแรก ทำไงดีรวมพวกรูปและคำถามคำตอบ หรือ รอให้เรียนจบก่อนดี

[akradech]

เดี๋ยวช่วงบ่ายผมมาส่งครับอาจารย์ ช่วงเช้าผมมางานโรงเรียนลูกสาวครับ 

[johnney_chivas]

Load line 10k



gain ที่จุด A = (97.5-120)/1       = -22.5 เท่า
gain   จุด B = (120-142.5)/(-1) = -22.5 เท่า
gain   จุด C = (72.5-120)/2       = -23.75 เท่า
gain   จุด D = (120-162.5)/(-2) = -21.25 เท่า

ว๊ากกก....เพี้ยนไปแล้ว 

[CreÃte_Lek ♫]

   ไม่แยกสีหล่ะครับ ใช้สีเดียวดูแล้วตาลาย

[johnney_chivas]

Load line 20k



gain ที่จุด A = (92.5-120)/1       = -27.5 เท่า
gain   จุด B = (120-147.5)/(-1) = -27.5 เท่า
gain   จุด C = (66-120)/2          = -27 เท่า
gain   จุด D = (120-171)/(-2)    = -25.5 เท่า

ทำอย่างไรให้เพี้ยนน้อยลงดีน้อ....

[johnney_chivas]

   ไม่แยกสีหล่ะครับ ใช้สีเดียวดูแล้วตาลาย

สับขาหลอก...กันเพื่อนลอกครับ 
ดูเอง งงเองเลยครับ

[CreÃte_Lek ♫]

[fb-smiling]แต่กระผม อยากได้เป็นเอกสารหรือไฟล์ pdf.เลยตั้งแต่เริ่มหน้าแรก ทำไงดีรวมพวกรูปและคำถามคำตอบ หรือ รอให้เรียนจบก่อนดี

ถ้าไม่ได้เรียน ไม่ได้ถาม  ไปตามอ่านเองก็งงเหมือนเดิมแหละ ขนาดมีคนป้อนยังไม่เข้าใจกันเลยครับ  ถ้าจะรอให้พร้อมทุกคน วันนั้นคงไม่มีใครมานั่งรอสอนแล้วหล่ะครับ

[kakamax]

 [fb-smiling]งง ต่อไปเรา

[CreÃte_Lek ♫]

   ไม่แยกสีหล่ะครับ ใช้สีเดียวดูแล้วตาลาย

สับขาหลอก...กันเพื่อนลอกครับ 
ดูเอง งงเองเลยครับ

ผมว่าหลายคนยังไม่รู้ว่า เส้น load line ที่เรียกกัน 10K  20K มีที่มา ที่ไปอย่างไร  จับน้าป๋อเป็นหนูทดลองเลยละกัน โชว์วิธีการหา เส้น load line ให้ดูหน่อยครับว่าเจ้าเส้นเอียงๆบนกราฟ มันมีที่มา ที่ไปอย่างไร เลือกกราฟตัวใดก็ได้มาตัวอย่างตัวนึง พร้อมการคำนวณด้วยนะครับ 

[johnney_chivas]

   ไม่แยกสีหล่ะครับ ใช้สีเดียวดูแล้วตาลาย

สับขาหลอก...กันเพื่อนลอกครับ 
ดูเอง งงเองเลยครับ

ผมว่าหลายคนยังไม่รู้ว่า เส้น load line ที่เรียกกัน 10K  20K มีที่มา ที่ไปอย่างไร  จับน้าป๋อเป็นหนูทดลองเลยละกัน โชว์วิธีการหา เส้น load line ให้ดูหน่อยครับว่าเจ้าเส้นเอียงๆบนกราฟ มันมีที่มา ที่ไปอย่างไร เลือกกราฟตัวใดก็ได้มาตัวอย่างตัวนึง พร้อมการคำนวณด้วยนะครับ 

จัดไปครับน้าเล็ก.....ขอเวลาแป๊บครับ

[ArtFish]

มาส่งการบ้านด้วยครับ

6dj8 Load line 10K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 100v
   Ia = 10mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (65-100)/1.5 = -23.3
B =  (90-100)/0.5 =  -20
C =  (110-100)/-0.5 = -20
D =  (135-100)/-1.5 = -23.3
......................................

6dj8 Load line 20K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 85v
   Ia = 5.5mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (45-85)/1.5 = -26.6
B =  (75-85)/0.5 = -20
C =  (95-85)/-0.5 = -20
D =  (125-85)/-1.5 = -26.6

[johnney_chivas]

 เส้น load line ที่เรียกกัน 10K  20K หรือต่าง ๆ นอกเหนือจากนี้ สามารถหาได้จากกฏของโอห์มได้เลยครับคือ

R=V/I โดยที่ค่าความชันของเส้น โหลดไลน์นี้ได้มาจาก แรงดัน(เส้นแนวนอน) / กระแส (เส้นแนวตั้ง)



ยกตัวอย่างง่าย ๆ เมื่อกำหนด แรงดันที่จะจ่ายให้วงจรที่ 200V  กำหนดกระแสสูงสุดของวงจรที่ 10mA
ก็จะได้ความชันของโหลดไลน์ที่ 200/10mA  = 20k 
โดยที่จุด Q pointก็จะวิ่งขึ้น-ลงไปตามเส้น โหลดนี่แหละครับ  อยู่ที่ว่าเราจะกำหนดที่จุดใด
ตามกฏของโอห์มอีกเช่นกัน ที่ แรงดันสูง กระแสก็จะต่ำ  เมื่อกระแสสูงแรงดันก็จะต่ำ เช่นเดียวกันครับ

[johnney_chivas]

มาส่งการบ้านด้วยครับ

6dj8 Load line 10K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 100v
   Ia = 10mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (65-100)/1.5 = -23.3
B =  (90-100)/0.5 =  -20
C =  (110-100)/-0.5 = -20
D =  (135-100)/-1.5 = -23.3
......................................

6dj8 Load line 20K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 85v
   Ia = 5.5mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (45-85)/1.5 = -26.6
B =  (75-85)/0.5 = -20
C =  (95-85)/-0.5 = -20
D =  (125-85)/-1.5 = -26.6

สุดยอดเลยครับ จุดไบอัสสวยงาม ได้เกนขยายเท่ากันเลยครับ 

[ArtFish]

มาส่งการบ้านด้วยครับ

6dj8 Load line 10K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 100v
   Ia = 10mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (65-100)/1.5 = -23.3
B =  (90-100)/0.5 =  -20
C =  (110-100)/-0.5 = -20
D =  (135-100)/-1.5 = -23.3
......................................

6dj8 Load line 20K
PD = 1.8w
Q Point
   Va = 85v
   Ia = 5.5mA
   Vg = -2v
   B+ = 200v
   

Gain Point
A =  (45-85)/1.5 = -26.6
B =  (75-85)/0.5 = -20
C =  (95-85)/-0.5 = -20
D =  (125-85)/-1.5 = -26.6

สุดยอดเลยครับ จุดไบอัสสวยงาม ได้เกนขยายเท่ากันเลยครับ 

บางจุดเส้นมันเอียงๆ ผมก็เมคตัวเลขให้มันสวยๆไปก่อนครับอาจไม่ตรงหรอก 555

[CreÃte_Lek ♫]

เส้น load line ที่เรียกกัน 10K  20K หรือต่าง ๆ นอกเหนือจากนี้ สามารถหาได้จากกฏของโอห์มได้เลยครับคือ

R=V/I โดยที่ค่าความชันของเส้น โหลดไลน์นี้ได้มาจาก แรงดัน(เส้นแนวนอน) / กระแส (เส้นแนวตั้ง)



ยกตัวอย่างง่าย ๆ เมื่อกำหนด แรงดันที่จะจ่ายให้วงจรที่ 200V  กำหนดกระแสสูงสุดของวงจรที่ 10mA
ก็จะได้ความชันของโหลดไลน์ที่ 200/10mA  = 20k 
โดยที่จุด Q pointก็จะวิ่งขึ้น-ลงไปตามเส้น โหลดนี่แหละครับ  อยู่ที่ว่าเราจะกำหนดที่จุดใด
ตามกฏของโอห์มอีกเช่นกัน ที่ แรงดันสูง กระแสก็จะต่ำ  เมื่อกระแสสูงแรงดันก็จะต่ำ เช่นเดียวกันครับ

   แล้วรูปนี้ เส้นบนกราฟมีความชัน ?

[johnney_chivas]

จะตอบว่าไงดีนะเนี๊ย.....

9k  หรือ 9.33k  ดีครับ

ผมเล่นง่าย ๆ คือลากเส้นทับไปเลยครับ  ขอความรู้ด้วยครับ

[CreÃte_Lek ♫]

   ความจริง Aj. Karin เขียนไว้แล้วในโพสแรกๆของเรื่อง load line ครับ ลองสังเกตดีๆ 





voltage เปลี่ยนไป 140V, กระแสเปลี่ยนไป 15mA จะได้ loadline เท่ากับ 140V/15mA = 9.3 Kohm

[johnney_chivas]

ขอบคุณคร้าบบบบ 

[akradech]

มาส่งการบ้าน 6DJ8 ครับ



Load line ที่ 10kOhm

วาดเส้น Loadline 10K ohm โดยเมื่อ voltage เปลี่ยนไป 20V
เราสามารถหากระแสที่เปลี่ยนแปลงได้จาก

Ia = Va diff/RL
Ia = 20V / 10Kohm
Ia = 0.002 ประมาณ 2mA

Vg = -3V
Va = 130V (V plate จะใช้  Va เป็นสัญลักษณ์)
Ia =  2mA (กระแสที่ไหลผ่านหลอด ใช้ Ia เป็นสัญลักษณ์)
RL = 10Kohm (RL เป็นสัญลักษณ์ของ R plate load)
B+ = 150V (บางครั้ง B+ ใช้ตัวย่อ HT มาจาก High Tension)
     = (2*10000)/1000 + 130

                                        A (1V)     B (2V)     C (-1V)     D (-2V)
Va ที่จุด A, B, C และ D            106           81           155          176
                  
                             Diff       106-130     81-130   155-130   176-130
                            Grid V        1              2             -1           -2
Gain = Vout(plate) / Vin(grid)  -24        -24.5          -25           -23



Load line ที่ 20kOhm

วาดเส้น Loadline 20K ohm โดยเมื่อ voltage เปลี่ยนไป 20V    
เราสามารถหากระแสที่เปลี่ยนแปลงได้จาก   
   
Ia = Va diff/RL   
Ia = 20V / 20Kohm   
Ia = 0.001 ประมาณ 1mA   

Vg = -3V
Va = 130V (V plate จะใช้  Va เป็นสัญลักษณ์)
Ia =  2mA (กระแสที่ไหลผ่านหลอด ใช้ Ia เป็นสัญลักษณ์)
RL = 20Kohm (RL เป็นสัญลักษณ์ของ R plate load)
B+ = 170V (บางครั้ง B+ ใช้ตัวย่อ HT มาจาก High Tension)
     = (2*20000)/1000 + 130

                                                  A (1V)   B (2V)   C (-1V)   D (-2V)
Va ที่จุด A, B, C และ D                       104      75           158         184
                  
                                     Diff      104-130   75-130   158-130   184-130
                              Grid V            1                 2           -1            -2
Gain = Vout(plate) / Vin(grid)       -26          -27.5        -28          -27

[CreÃte_Lek ♫]

 แจ่มครับ น้าเดช   

[akradech]

ขอบคุณครับพี่เล็ก 

กำลังคลำทางหลอด 6ES8 อยู่เลยครับ ไม่เคยเห็นกราฟแบบนี้มาก่อน 

[CreÃte_Lek ♫]

      แล้วถ้าเป็น ecc189 ล่ะ  กราฟไตรโอดไม่ยากหรอกครับ ใช้หลักการ และพื้นฐานเดียวกันหมด

[akradech]

มาที่หลอด 6ES8 ซึ่งผมว่ากราฟการตอบสนองแปลกๆ ครับ



ใช้ Load line ที่ 2kOhm

จากเส้น Loadline 2K ohm โดยเมื่อ voltage เปลี่ยนไป 16V
เราสามารถหากระแสที่เปลี่ยนแปลงได้จาก

Ia = Va diff/RL
Ia = 16V / 2Kohm
Ia = 0.008 ประมาณ 8mA

Vg = -3V
Va = 96V (V plate จะใช้  Va เป็นสัญลักษณ์)
Ia =  2mA (กระแสที่ไหลผ่านหลอด ใช้ Ia เป็นสัญลักษณ์)
RL = 2Kohm (RL เป็นสัญลักษณ์ของ R plate load)
B+ = 100V (บางครั้ง B+ ใช้ตัวย่อ HT มาจาก High Tension)
     = (2*2000)/1000 + 96

[akradech]

  การตอบสนอง เป๋ไปข้างนึง งงเลยผม

[CreÃte_Lek ♫]

การตอบสนอง เป๋ไปข้างนึง งงเลยผม

ตรงนี้อาจารย์เค้าอยากให้เข้าใจในหลักการมากกว่าครับ  ถ้าอยากลองอยากให้มองนอกกรอบ  ตัวอย่างเช่น ขีดเส้น Vg -2.5 ขึ้นมาอีกเส้น   มองผ่านกราฟให้ทะลุ แล้วไปคุมสเป็คให้อยู่ภายใต้ดาต้าชีส  Va  Ia  Pd

[johnney_chivas]

ลองดูมั่งครับ ผมใช้ 7.5k ครับ



Q point 95V 6mA
gain ที่จุด A = (88-95)/0.5       = -14 เท่า
gain   จุด B = (102-95)/(-0.5) = -14 เท่า
gain   จุด C = (80-95)/1          = -15 เท่า
gain   จุด D = (110-95)/(-1)    = -15 เท่า

 พอไหวมั้ยครับ 

[RuNgPuEnGⓇ]

[fb-smiling]งง ต่อไปเรา

ไม่ถนัด ใช้โประแกรมคอม ปริ้นท์ใส่กระดาษใช้ปากกาลากครับ  ถ้าได้ลองทำจะเข้าใจ มากยิ่งขึ้น

[Cijtele52]

ขอบคุณคุณเล็กกับคุณรุ่งมากๆครับที่ช่วยเพื่อนๆให้เข้าใจการคำนวน ถึงตรงนี้ผมสรุปการลาก loadline ได้ดังนี้ครับ

• ยิ่ง loadline มีค่ามากเท่าไหร่ (ขนานกับแกน X หรือ Vp) gain จะมากขึ้นตามไป
• และเมื่อ loadline ขนานกับแกน X หรือเข้าใกล้ค่าอนันต์ gain ของหลอดจะเท่ากับ Amplification Factor u (มิว)ที่อยู่ใน datasheet ของมัน
• หลอดที่ linear จะมีระยะห่างระหว่างเส้น grid ใกล้เคียงกัน
• เราสามารถเลือกจุด bias ได้ตามใจชอบ จุด bias กระแสยิ่งมาก load จะทำงาน linear ขึ้น แต่ไม่จำเป็นเสมอไป
• หลอด 6ES8 เป็นหลอด Remote Cut-off ซึ่งพบกว่า gain ไม่เท่ากัน เพราะหลอดชนิดนี้ออกแบบมาให้นำกระแสได้แม้จะ bias ให้ทำงานกระแสน้อยๆ ในรูป 6ES8 นี้ จะเห็นว่าระยะของ grid ที่เป็นลบมากๆจะชิดกันเรื่อยๆ เช่น -1V กับ -2V ระยะของเส้นจะกว้างกว่า -5V กับ -6V ถ้าเราลอง download data sheet ของหลอด data sheet ของหลอดจะบอกไว้ว่าหลอดนี้เป็นแบบ sharp cut-off หรือ remote cut-off งาน audio ควรใช้ sharp cut-off ครับ

คำถามถัดไปคือ ถ้าเราต้องการได้ผลลัพธ์ที่มี distortion ต่ำ (ให้หลอดทำงานได้ linear มาก) ทำไมเราไม่ให้ RL มีค่าสูงๆ ซัก 1M ไปเลย? 

[akradech]

  ขอบคุณครับอาจารย์

ผมกลับไปอ่านใน datasheet 6ES8 เจอตามที่อาจารย์แจ้งไว้ว่าหลอดนี้ไม่เหมาะใช้ทาง audio จริงๆด้วยครับ



ส่วนคำถามว่าทำไมไม่เลือก RL ค่าสูงๆ มาใช้ ขอตอบว่ายิ่งเลือกค่า RL สูงเท่าไร ยิ่งต้องใช้ B+ สูงขึ้นครับ

ทำให้ต้องจ่ายค่าหม้อไฟแพงขึ้นตามไปด้วย  และถ้าหม้อไฟค่าโวลต์สูงๆ อาจมีปัญหาเรื่องความปลอดภัยอีกอย่างด้วย

จากสูตร

                              B+ = ( Ia * RL ) + PlateVoltage

[CreÃte_Lek ♫]

   มันก็ขึ้นอยู่กับหลอด และ ความเหมาะสม หนึ่งในนั้นก็ที่ น้าเดชได้ตอบไป  แต่ถ้าต้องการให้ RL สูง การใช้ Active load ก็เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่สามารถกระทำได้ครับ