Výpočty

Výpočet Elektrónky

V rámci výpočtov sme sa držali katalógových hodnôt grafov s charakteristikou, po ktorej sme výhradne išli a špeciálne modifikovanými hodnotami, ktoré nám zaručili špeciálne charakteristiky zvuku ako bolo skreslenie.

Základným odrážajúcim faktorom boli hodnoty pre správne pracovné zapojenie elektrónky. V takom stave sme privádzali z RC filtrov napätia približne 300V a pracovné napätie pre anódu bolo približne okolo 200V. Podľa správneho zapojenia by sme mali pridať 100 kΩ rezistor. Pretože sme pracovali aj s väčším napätím rozhodli sme sa pre väčší rezistor, a to o hodnote 120 kΩ. Mohli sme ich aj modifikovať a rozdeliť na rôzne menšie rezistory, avšak nespravili sme tak, pre nahromadenie rezistorov s rovnakými hodnotami. Takto bolo objednávanie dielov a výroba bola jednoduchšia . Zároveň aj pri najmenších napätiach, ktoré prechádzali takýmto rezistorom na anódu bola takáto zmena nepatrná a napätie bolo stále vhodné pre pracovné napájanie. Tento zákrok sme použili u každej štandardnej elektrónky.

Špeciálne hodnoty rezistorov, ktoré sú spravidla väčšie ako hodnota klasicky zapojeného záťažového rezistoru, sme vybrali podľa navrhnutých katalógových hodnôt pre skreslenie zvuku, ktoré sa dovŕši preťažením elektrónky. Napätie po rezistore je teda nižšie a preťaženie je ľahšie docielené a nie je fatálne pre elektrónku, ktorú sme bežne takto využívali.

Po vybraní správneho záťažového rezistoru sme sa presunuli po napájacej čiare a bolo potrebné vybrať správnu hodnotu pre katódový rezistor s bodom predpätia. Pri základnom zapojení sme museli si najprv zvolili vhodnú hodnotu skresľovacieho bodu podľa charakteristiky elektrónky. Podľa tohto bodu sme následne počítali hodnotu zvýšenia katódového napätia. Z charakteristiky sme už vedeli, že kľudový anódový prúd bol 1,05 mA. Využili sme teda ohmov zákon a dozvedeli sme sa, že vodná hodnota pre katódový rezistor by bola 1,4 kΩ, čo však nie je výrobná hodnota tak sme zvolili najbližšiu výrobnú hodnotu a to 1,5 kΩ. Namieste bolo taktiež skontrolovať reverzne či hodnota napätia na rezistor je vhodná. Zvolili sme teda rôzne hodnoty pre napätie a použili tie isté hodnoty a vzorec:

výpočet rezistorov graf

Tieto hodnoty sme následne vyznačili do grafu súčasne s celkovým sériovým odporom katódy. V tomto odpore sme teda započítali aj odpor samotnej elektrónky, ktorá bola v našom prípade 100 kΩ. Na mieste, kde sa nám tieto hodnoty spojili, nám teda vznikol bod predpätia, z čoho vyplýva, že sme pri výbere rezistora postupovali správne. Naše požadované katódové predpätie sme však docielili neexaktne, takže sme videli menšiu výchylku na grafe. Teda aj pri finálnom meraní bolo toto napätie nižšie. Podobný postup sme zaviedli aj pri ostatných katódových rezistoroch len s inou špecifikáciou, a tým pádom inými hodnotami.

Hodnoty pre trojpásmový ekvalizér sme vybrali podľa mechanizmu zapojenia Tonestacku. Hodnoty boli takmer nemenné a pohybovali sme len hodnotou horného kondenzátorového filtra a občas prepúšťania spodkov pomocou rezistora podľa nášho uváženia. Hodnoty pre potenciometre každého pásma boli nemenné a všade používané.

Odpor

Po dosadení hodnôt k jednotlivým súčiastkam bolo potrebné, aby sme spätne všetko prekontrolovali. Začali sme teda spočítavanie celkových vetví. Súčet sme vypočítali pomocou vzorcu pre paralelný súčet rezistorov:

Vzorec Rezistorov

Úprava:

R-uprava

Výsledky:

RA ≈ 85 456 Ω
Vetvy meraní zapojené v napájacom bode A Vypočítaný odpor na časti vetvy [Ω]
1 221,5 kΩ
2 222,2 kΩ
3 372,2 kΩ
RB ≈ 150 144 Ω
Vetvy meraní zapojené v napájacom bode B Vypočítaný odpor na časti vetvy [Ω]
1 221,5 kΩ
2 222,2 kΩ
RC ≈ 71 279 Ω
Vetvy meraní zapojené v napájacom bode C Vypočítaný odpor na časti vetvy [Ω]
1 221,5 kΩ
2 221,2 kΩ
3 200 kΩ
RD ≈ 138 862 Ω
Vetvy meraní zapojené v napájacom bode C Vypočítaný odpor na časti vetvy [Ω]
1 221,5 kΩ
2 372,2 kΩ

R1 = 270kΩ

R2-6 = 3,3kΩ

UN = 380,2V

Sústava celého zapojenia sme si následne prekreslili na jednoduchšie za účelom výpočtov. Následne sme počítali celkové zaťaženie siete a z toho prúdy jednotlivé vetvové prúdy, pretože nám bolo známe sieťové napätie. Takto sme dosadili matice podľa postupu počítania rezistorových slučiek.

Slučka rezistorov

Základná matica

matica

Invezná matica

invezná matica

Násobenie matice

Násobenie matice
Výsledky prúdov
Vetva vektoru Výsledná hodnota vektoru [A]
I1 0,01235
I2 0,01093
I3 0,0087
I4 0,0476
I5 0,0299
Odvodené veličny
Vetva Odvodené napätie na vetve [V]
URA 255
URB 265
URC 281
URD 310
UR1 382

Po vyrátaní a skontrolovaní obvodov pomocou programu Microsoft Office Excel sme spätne zistili, že hodnoty nám približne vyšli s istými výchylkami. Výchylky boli zapríčinené kvôli zaokrúhľovaniu elektrosúčiastiek na výrobné hodnoty.