Simulatie voor buizen (Techniek Overig)

door leemhuis01 @, Coevorden, 06.12.2022, 19:59 (479 dagen geleden)

Beste forumgebruikers,

Voor mijn studie ben ik een buizenversterker aan het maken.
We hebben namelijk vrije studie-uren die we zelf mogen indelen (met goedkeuring).
En ik heb besloten om een buizenversterker te gaan maken/ontwerpen.

En van de dingen die mijn begeleidende docent graag wilde,
was dat ik ging proberen om een aantal simulaties te gaan maken.
Nu heb ik het programma LTspice gevonden.
Hierin heb ik het volgende opzetje gemaakt.
Hierin is de versterking van het ingangssignaal ongeveer 10X.
Nu ben ik benieuwd naar de volgende dingen:

- Hebben jullie ook wel eens zoiets geprobeerd te simuleren?
- Zo ja, met welk programma?
- Wat denken jullie zo van mijn simulatie?

Alvast bedankt, met vriendelijk groet,
Nick Leemhuis

[image]

Simulatie voor buizen

door Ron Kremer ⌂ @, Groningen, 06.12.2022, 21:45 (479 dagen geleden) @ leemhuis01

- Hebben jullie ook wel eens zoiets geprobeerd te simuleren?
- Zo ja, met welk programma?

Ik heb nooit met software een buizenversterker gesimuleerd, ik weet dat het kan maar heb geen idee wat qua resultaten in dit geval het beste uit zal pakken.

- Wat denken jullie zo van mijn simulatie?

Wat me direct opvalt is dat R4 met 10kOhm veel te klein i.c.m. een 12AX7 (=ECC83), die moet minstens 10 keer zo groot zijn, 't liefst nog flink hoger. Een te lage waarde, zoals hier, belast de versterkerschakeling te veel hetgeen zich zal uiten in een hoge mate van vervorming.

Vr. groet, Ron

--
PA0RKG.....even if the plate glows red, the tube isn't dead !!

Simulatie voor buizen

door Kees van Dijke ⌂ @, Heerlen, 06.12.2022, 22:03 (479 dagen geleden) @ leemhuis01

Je kan met LTspice vele analoge schakelingen mee simuleren. Je kan er zelfs luidsprekers mee simuleren.

Ik heb er vele buizenschakelingen mee gesimuleerd, in het bijzonder vele 800 Ohm OTL schakelingen. Dit klopt prima met de praktijk. Wat niet klopt is voorversterker schakelingen maken met 10 Meg roosterweerstanden, zoals je die vaak in buizenradio's tegenkomt. Daar gaat LTspice mee de mist in. Er wordt geen negatieve roostspanning opgebouwd.
Niettemin is het een leuk programma die niet al te moeilijk is.

groetjes,
-=Kees=-

Simulatie voor buizen

door Piet van der Pol @, Alblasserdam, 06.12.2022, 22:09 (479 dagen geleden) @ leemhuis01

Op het zelfbouwaudio.nl/forum worden de nodige buizenversterkers gesimuleerd met Pspice.
Dus als je daar even zoekt en leest, dan lijkt mij dat wel leerzaam. Ik heb zelf in een verder verleden ook wel met Pspice buizenversterkers gesimuleerd. De modellen waren toen vaak ontoereikend. Hoe dat nu is, weet ik niet, want ik heb geen recente ervaring (een ook geen programma meer).

Piet

Simulatie voor buizen

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 06.12.2022, 23:31 (479 dagen geleden) @ leemhuis01

Als ouwe leerling uit de jaren '65 kàn ik hier nix mee. Het getoonde schema'tje
kan met de berekeningen die mij destijds geleerd zijn in 'n kwartiertje worden
nagelopen op versterkingsfactor en frequentiekarakteristiek. Dat werkt met het
vervangschema van de buis, naar behoefte als konstante stróómbron met Ri en Ru
parallel, of als konstante spànningsbron met Ri en Ru in serie. Het geheel in
kombinatie met de toegepaste condensatoren- een standaard examen opgave voor NERG
Staat allemaal in de Sietsma deel 1
Nico

--
een kinderhand
is ook weer gauw leeg

Simulatie voor buizen

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 07.12.2022, 01:43 (478 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

De oefening hier is denk ik ook bekend raken met simulatie systemen.

--
"I haven't even turned this on to see if it works because as long as I don't it might"

Simulatie voor buizen

door huub.jak @, 07.12.2022, 10:37 (478 dagen geleden) @ Maurice

In de praktijk pakt het toch meestal
Anders uit .
huub

Simulatie voor buizen

door leemhuis01 @, Coevorden, 07.12.2022, 13:03 (478 dagen geleden) @ huub.jak

Hoe realistisch het is, ga ik ondervinden.
Want wat ik simuleer, ga ik uiteindelijk daadwerkelijk ook meten met de scoop.
Dan kunnen we zien hoe dichtbij het simuleren komt

Simulatie voor buizen

door leemhuis01 @, Coevorden, 07.12.2022, 13:04 (478 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Het vervangschema en berekenen van alles,
is ook een onderdeel wat ik nog moet gaan doen.
Dat moet ik dan vervolgens samenvoegen met de simulatie.

En aan de hand daarvan ga ik mijn definitieve ontwerp maken.

Simulatie voor buizen

door leemhuis01 @, Coevorden, 07.12.2022, 20:16 (478 dagen geleden) @ leemhuis01

Klopt het dan dat het model er als volgt uitziet??
[image]

Simulatie voor buizen

door Corne @, omgeving Eindhoven, 07.12.2022, 22:25 (478 dagen geleden) @ leemhuis01

Voor lage frequenties en kleine signalen klopt dit, echter bij hogere frequentie spelen parasitaire capaciteiten een grote rol. Bij grote signalen is het niet lineaire gedrag ook nog duidelijker aanwezig.
Voor een betere beschrijving van een triode model zie: https://electromagneticworld.blogspot.com/2017/05/triode-vacuum-tube-modeling.html

Corné

Simulatie voor buizen

door leemhuis01 @, Coevorden, 13.12.2022, 21:17 (472 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Heeft u toevallig ook nog een voorbeeld van zo'n berekening die u met mij zou willen delen.
Want daar zou ik denk ik nog wel het een en ander van kunnen leren.

Want ik moet het doen met alles wat ik op het internet tegenkom.
Aangezien hier geen les meer over wordt gegeven.

Simulatie voor buizen

door Ben Koehorst @, Maartensdijk, 07.12.2022, 12:16 (478 dagen geleden) @ leemhuis01
Bewerkt door Ben Koehorst, 07.12.2022, 12:21

Ik ervaar het simuleren met LTspice als een verruiming en verdieping van de mogelijkheden om het gedrag van een schakeling te voorspellen. Daar komt trouwens ook nog een enorme tijdwinst bij. Vroeger maakte ik een ontwerp m.b.v. handmatig rekenwerk, maar tegenwoordig teken ik direct een schema in LTspice. Dat gaat net zo snel als handmatig tekenwerk, maar het schema ziet er meteen ook al veel beter uit. Vervolgens vul ik aan de hand van vroegere ervaringen min of meer op de gok componentwaarden in. Meer rekenwerk dan de wet van Ohm komt daar eigenlijk nauwelijks meer bij kijken. En dan start ik de diverse simulaties. Eerst de DC-instellingen aanpassen, daarna AC. In een mum van tijd heb je zo een schakeling op de rails.

Natuurlijk wordt de waarde van zo'n simulatie beperkt door de kwaliteit van de gebruikte modellen, maar als het om gangbare buizen gaat hebben we daar tegenwoordig nauwelijks meer over te klagen. In een audio-ontwerp kloppen bij kleine signalen zelfs de voorspelde vervormingswaarden redelijk nauwkeurig. Bij grotere signalen worden de afwijkingen ook groter, maar een voorspelde trend blijft i.h.a. wel geldig.

De bottleneck in simulaties van audioversterkers is vooral de ugt. Enkele jaren geleden heb ik een bijna eindeloze e-mailwisseling gehad met Hammond in Canada, maar die jongens vertikken het om voeldoende info te publiceren om daar een model mee te maken. Menno vd Veen is wat de wikkelgegevens aangaat veel scheutiger, maar over de kerneigenschappen houdt hij zijn mond stijf dicht. "Ik gebruik GOSS, maar de rest is bedrijfsgeheim", zegt hij.

Bijgaand ontwerpje was inclusief de plaatjes ruim binnen uurtje gereed. Je ziet frequentie- en fasekarakteristieken behorend bij anodeweerstanden van 10k, 100k en 220k. Evenals de bijbehorende fft's. Probeer dat maar eens handmatig op papier te krijgen.

Blauw - Ra = 10k THD = 0,173%
Groen - Ra = 100k THD = 0,061%
Rood - Ra = 220k THD = 0,009%

THD gemeten over de eerste 10 harmonischen

Je ziet met het verhogen van Ra:
de versterking neemt toe
het frequentiebereik neemt af
het faseverloop wordt groter
de vervorming verschuift naar de hogere harmonischen
maar de THD neemt desondanks af

[image][image]

--
M.v.g.
Ben

Simulatie voor buizen

door leemhuis01 @, Coevorden, 07.12.2022, 13:02 (478 dagen geleden) @ Ben Koehorst

Dat ziet er piekfijn uit.
Dat is graag wat ik uiteindelijk ook met het programmatje wil leren.
Bedankt voor u opmerking

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum