Hola foreros, vamos a tratar de hacer un post sobre nuestras queridas válvulas, encaminado a conocer mas su funcionamiento en nuestros amplificadores y previos.
Lo primero, como siempre, advertir que en este caso se trabaja con tensiones elevadas del orden de 100 a 450 voltios y son peligrosas si no se tiene un mínimo de precaución con ellas, asi que los que cacharreen por favor, experimentos con gaseosa.
FENOMENO EDISON O TERMOIONICO.
Este fenómeno contempla la capacidad de los metales de irradiar electrones a una determinada temperatura en virtud del efecto Joule. Para los profanos simplemente CALOR.
En un principio se constato que un filamento de una bombilla aparte de luz, irradia electrones que escapan del material que compone dicho filamento.
Para saber mas sobre el tema teórico-físico podeis consultar enlaces como el siguiente...Válvula Termoiónica
ELECTRODOS DE LAS VALVULAS.
Las válvulas en su interior tienen diversos electrodos, cada uno tiene su caracteristica propia, que le diferencia fisicamente del resto, tanto en construccion como en comportamiento electrónico.
DIODO
CATODO: El principal emisor de electrones, los hay de dos tipos. Caldeo directo. El mismo Cátodo es el elemento calefactor necesario para empezar la emisión de electrones:
Caldeo indirecto. El cátodo ya no recibe la tensión de caldeo, ahora envuelve un filamento que es independiente en tensión de los circuitos electronicos de la valvula.
ANODO: Tambien llamado "placa", es el receptor principal de esos electrones.
Aquí hay que hacer una apreciación, a diferencia de la corriente eléctrica, la corriente electrónica circula de cátodo al ánodo.
El sistema actual de corriente eléctrica esta tomado de los albores de la electricidad cuando se suponía que el polo positivo era el cargado eléctricamente, luego se comprobó que la corriente de electrones en realidad va del polo negativo donde se concentran todos los electrones hacia el positivo donde hay una falta de esos electrones.
TRIODO
El triodo consta de un electrodo mas, llamado reja, grilla, rejilla.
Esencialmente es un electrodo que permite "regular" el flujo de electrones de catodo a anodo, permitiendo realizar operaciones de bloqueo, paso bajo determinadas condiciones, etc.
En nuestro caso vamos a trabajarlo como amplificador
teniendo en cuenta que amplificador es el dispositivo capaz de incrementar el valor de la intensidad, tension o potencia de entrada.
[ Imagen no disponible ]
En la imagen podemos ver un triódo con sus principales elementos de polarización para trabajar como un amplificador.
En este caso un triódo como cátodo-común, que es el montaje mas utilizado como amplificador.
POLARIZACION TRIODO
Para que el triódo trabaje en unas circunstancias prefijadas en el diseño, se tiene que polarizar bajo unas determinadas tensiones, estas haran que trabaje con unas ganancias, distorsiones armonicas y clipping o distorsion pura que deseemos.
En el diagrama superior vemos que esencialmente, hay que disponer de una tensión de alimentación en alta tensión AT, que en el trabajo de diseño llamaremos Vb, o tensión de batería.
En los triodos suele oscilar de los 100 a 300 v.
La siguiente tensión importante seria la tensión de reja, esta es la mas importante ya que determina las circunstancias de trabajo de la válvula. Otro punto es que la tensión de reja siempre sera negativa respecto al cátodo.
Esa tensión negativa puede ser de distintos valores, dependiendo del tipo de triodo etc. Pero hay dos valores fundamentales a tener en cuenta, cuando la reja llega al valor 0, la función de la reja es nula y por tanto el flujo de electrones es máximo, en esta circunstancia la válvula entra en saturación ya que la corriente es máxima en este punto.
Al contrario si la tensión negativa es muy elevada la rejilla rechaza todos los electrones de emisión y la válvula entra al corte.
Esto hay que tenerlo muy en cuenta, ya que válvulas como la ECC83, 82, 81, etc tienen características muy diferentes entre ellas aparte de la ganancia propia, y ciertos cambios pueden afectar al comportamiento del amplificador con resultados incluso chocantes
Mas adelante veremos como realizar esos calculos para la correcta polarizacion (teoria, y como nosotros deseemos )
PARAMETROS VALVULARES
Las válvulas, al igual que los transistores, tienen unos parámetros característicos, que van a indicarnos su modo de funcionamiento, como podemos emplearlos, en que funcion.
Estos parámetros son los siguientes y con ellos podemos saber como se comportara la válvula que utilicemos, o si deseamos un montaje determinado, buscar la valvula adecuada.
Ganancia esta expresado por la letra u (mu) griega.
Muchos veréis parametros como 100, 60, 30, 17.
Esto solamente indica que la válvula experimenta una variación de la tensión de placa de X voltios a 1 voltio de variación en la reja. Esta ganancia siempre la tomaremos como "teórica" ya que en la practica es prácticamente imposible alcanzar.
Resistencia Interna Ri Es la resistencia interna "teorica" de la válvula, a menor resistencia interna, la valvula trabajara con un rango de intensidades mayor, a mayor resistencia, ya deducimos que las intensidades seran de menor valor.
Pendiente Tambien llamada transconductancia, generalmente podéis encontrar su forma expresada en ohms.. o la mas habitual en europa expresada en mA/V, se identifica con la letra S
mas adelante veremos la importancia de estos parametros, hasta el punto que conociendo solo dos de ellos podemos calcular el tercero para tener la informacion necesaria en un montaje.
Pero de donde se saca toda esa información, sencillo del fabricante.
Por ejemplo, la ECC83, y su equivalente americana 12AX7 actuales, son variaciones de válvulas fabricadas hace 50 años.
Variaciones, en construcción interna por materiales, ya que se busca siempre la correspondencia con la valvula original.
Dicho esto veamos donde pillar esos parámetros, evidentemente de los Datasheet del fabricante, circulan los originales incluso de las principales válvulas... os dejo un link super bueno donde estan casi todas las válvulas.
Datasheet
aquí encontraremos muchísima información al respecto, la principal sera algo como esto....
[ Imagen no disponible ]]
Esto serian las características de placa de una ECC83, como veis, tenemos un eje X de voltajes, indican los voltajes de alimentación que podemos usar llamados Vp, y el eje Y que serian las intensidades de trabajo Ip . Las lineas interiores expresadas en voltios negativos serian las Vg, o tensiones de reja, aunque vengan este caso indicadas como Ug, las tomaremos siempre como Vg.
Con este diagrama, y ciertas operaciones matematicas, podemos realizar los calculos pertinentes para el diseño de los circuitos.
Tanto Polarizaciones, biasing, como ganancia se calculan a partir de este esquema fácil y rápidamente....
POLARIZACION DEL TRIODO
Para la polariacion del triodo y otras valvulas, se usan tres sistemas generalmente.
Bias fijo
Este método necesita una alimentación exterior, ya sea pila, o de la propia fuente de alimentación mediante una tensión auxiliar. Este procedimiento es mas usado en los pentodos por ejemplo
Polarización por cátodo (cátodo bias)
En este caso la polarización se efectúa mediante una resistencia entre cátodo y masa, y depende de la corriente de placa de la válvula que previamente calculemos, es el método mas usado en todos los montajes de amplificación de tensión que veremos con el paso del post. (la resistencia de reja esta ahi por una cuestión que comentaremos en el montaje que se hara paso a paso )
Polarización escape de reja
Es un tipo de montaje poco empleado en amplificadores de baja frecuencia, pero es conveniente tenerlo en cuenta por su interacción con el montaje de polarización por cátodo.
En la practica hay una pequeña corriente de reja, del orden de microvoltios , con una resistencia de elevado valor, del orden de 8 a 10 Mg, puede provocar una diferencia de potencial del orden de 1V, suficiente para polarizar la reja.
Por eso en datasheet suele indicarse que en la polarización de cátodo la resistencia Rg no supere cierto valor para que la intensidad Ig no afecte a los cálculos de polarización de la válvula.
Lo primero, como siempre, advertir que en este caso se trabaja con tensiones elevadas del orden de 100 a 450 voltios y son peligrosas si no se tiene un mínimo de precaución con ellas, asi que los que cacharreen por favor, experimentos con gaseosa.
FENOMENO EDISON O TERMOIONICO.
Este fenómeno contempla la capacidad de los metales de irradiar electrones a una determinada temperatura en virtud del efecto Joule. Para los profanos simplemente CALOR.
En un principio se constato que un filamento de una bombilla aparte de luz, irradia electrones que escapan del material que compone dicho filamento.
Para saber mas sobre el tema teórico-físico podeis consultar enlaces como el siguiente...Válvula Termoiónica
ELECTRODOS DE LAS VALVULAS.
Las válvulas en su interior tienen diversos electrodos, cada uno tiene su caracteristica propia, que le diferencia fisicamente del resto, tanto en construccion como en comportamiento electrónico.
DIODO
CATODO: El principal emisor de electrones, los hay de dos tipos. Caldeo directo. El mismo Cátodo es el elemento calefactor necesario para empezar la emisión de electrones:
Caldeo indirecto. El cátodo ya no recibe la tensión de caldeo, ahora envuelve un filamento que es independiente en tensión de los circuitos electronicos de la valvula.
ANODO: Tambien llamado "placa", es el receptor principal de esos electrones.
Aquí hay que hacer una apreciación, a diferencia de la corriente eléctrica, la corriente electrónica circula de cátodo al ánodo.
El sistema actual de corriente eléctrica esta tomado de los albores de la electricidad cuando se suponía que el polo positivo era el cargado eléctricamente, luego se comprobó que la corriente de electrones en realidad va del polo negativo donde se concentran todos los electrones hacia el positivo donde hay una falta de esos electrones.
TRIODO
El triodo consta de un electrodo mas, llamado reja, grilla, rejilla.
Esencialmente es un electrodo que permite "regular" el flujo de electrones de catodo a anodo, permitiendo realizar operaciones de bloqueo, paso bajo determinadas condiciones, etc.
En nuestro caso vamos a trabajarlo como amplificador
teniendo en cuenta que amplificador es el dispositivo capaz de incrementar el valor de la intensidad, tension o potencia de entrada.
[ Imagen no disponible ]
En la imagen podemos ver un triódo con sus principales elementos de polarización para trabajar como un amplificador.
En este caso un triódo como cátodo-común, que es el montaje mas utilizado como amplificador.
POLARIZACION TRIODO
Para que el triódo trabaje en unas circunstancias prefijadas en el diseño, se tiene que polarizar bajo unas determinadas tensiones, estas haran que trabaje con unas ganancias, distorsiones armonicas y clipping o distorsion pura que deseemos.
En el diagrama superior vemos que esencialmente, hay que disponer de una tensión de alimentación en alta tensión AT, que en el trabajo de diseño llamaremos Vb, o tensión de batería.
En los triodos suele oscilar de los 100 a 300 v.
La siguiente tensión importante seria la tensión de reja, esta es la mas importante ya que determina las circunstancias de trabajo de la válvula. Otro punto es que la tensión de reja siempre sera negativa respecto al cátodo.
Esa tensión negativa puede ser de distintos valores, dependiendo del tipo de triodo etc. Pero hay dos valores fundamentales a tener en cuenta, cuando la reja llega al valor 0, la función de la reja es nula y por tanto el flujo de electrones es máximo, en esta circunstancia la válvula entra en saturación ya que la corriente es máxima en este punto.
Al contrario si la tensión negativa es muy elevada la rejilla rechaza todos los electrones de emisión y la válvula entra al corte.
Esto hay que tenerlo muy en cuenta, ya que válvulas como la ECC83, 82, 81, etc tienen características muy diferentes entre ellas aparte de la ganancia propia, y ciertos cambios pueden afectar al comportamiento del amplificador con resultados incluso chocantes
Mas adelante veremos como realizar esos calculos para la correcta polarizacion (teoria, y como nosotros deseemos )
PARAMETROS VALVULARES
Las válvulas, al igual que los transistores, tienen unos parámetros característicos, que van a indicarnos su modo de funcionamiento, como podemos emplearlos, en que funcion.
Estos parámetros son los siguientes y con ellos podemos saber como se comportara la válvula que utilicemos, o si deseamos un montaje determinado, buscar la valvula adecuada.
Ganancia esta expresado por la letra u (mu) griega.
Muchos veréis parametros como 100, 60, 30, 17.
Esto solamente indica que la válvula experimenta una variación de la tensión de placa de X voltios a 1 voltio de variación en la reja. Esta ganancia siempre la tomaremos como "teórica" ya que en la practica es prácticamente imposible alcanzar.
Resistencia Interna Ri Es la resistencia interna "teorica" de la válvula, a menor resistencia interna, la valvula trabajara con un rango de intensidades mayor, a mayor resistencia, ya deducimos que las intensidades seran de menor valor.
Pendiente Tambien llamada transconductancia, generalmente podéis encontrar su forma expresada en ohms.. o la mas habitual en europa expresada en mA/V, se identifica con la letra S
mas adelante veremos la importancia de estos parametros, hasta el punto que conociendo solo dos de ellos podemos calcular el tercero para tener la informacion necesaria en un montaje.
Pero de donde se saca toda esa información, sencillo del fabricante.
Por ejemplo, la ECC83, y su equivalente americana 12AX7 actuales, son variaciones de válvulas fabricadas hace 50 años.
Variaciones, en construcción interna por materiales, ya que se busca siempre la correspondencia con la valvula original.
Dicho esto veamos donde pillar esos parámetros, evidentemente de los Datasheet del fabricante, circulan los originales incluso de las principales válvulas... os dejo un link super bueno donde estan casi todas las válvulas.
Datasheet
aquí encontraremos muchísima información al respecto, la principal sera algo como esto....
[ Imagen no disponible ]]
Esto serian las características de placa de una ECC83, como veis, tenemos un eje X de voltajes, indican los voltajes de alimentación que podemos usar llamados Vp, y el eje Y que serian las intensidades de trabajo Ip . Las lineas interiores expresadas en voltios negativos serian las Vg, o tensiones de reja, aunque vengan este caso indicadas como Ug, las tomaremos siempre como Vg.
Con este diagrama, y ciertas operaciones matematicas, podemos realizar los calculos pertinentes para el diseño de los circuitos.
Tanto Polarizaciones, biasing, como ganancia se calculan a partir de este esquema fácil y rápidamente....
POLARIZACION DEL TRIODO
Para la polariacion del triodo y otras valvulas, se usan tres sistemas generalmente.
Bias fijo
Este método necesita una alimentación exterior, ya sea pila, o de la propia fuente de alimentación mediante una tensión auxiliar. Este procedimiento es mas usado en los pentodos por ejemplo
Polarización por cátodo (cátodo bias)
En este caso la polarización se efectúa mediante una resistencia entre cátodo y masa, y depende de la corriente de placa de la válvula que previamente calculemos, es el método mas usado en todos los montajes de amplificación de tensión que veremos con el paso del post. (la resistencia de reja esta ahi por una cuestión que comentaremos en el montaje que se hara paso a paso )
Polarización escape de reja
Es un tipo de montaje poco empleado en amplificadores de baja frecuencia, pero es conveniente tenerlo en cuenta por su interacción con el montaje de polarización por cátodo.
En la practica hay una pequeña corriente de reja, del orden de microvoltios , con una resistencia de elevado valor, del orden de 8 a 10 Mg, puede provocar una diferencia de potencial del orden de 1V, suficiente para polarizar la reja.
Por eso en datasheet suele indicarse que en la polarización de cátodo la resistencia Rg no supere cierto valor para que la intensidad Ig no afecte a los cálculos de polarización de la válvula.
), y ademas para atenuar el efecto Miller implícito en las válvulas por la capacidad parásita interior. Esencialmente, con esa resistencia se crea un filtro pasa altos, pero con un corte muy muy elevado, que no afecta al rango de frecuencias de nuestra guitarra. Su valor suele estar fijado en 
