Как-то раз я написал на форуме «Я выбираю Ra на глаз - провожу нагрузочные прямые и смотрю на сколько используется ток. Обычно мне нравится если нагрузочная прямая пересекает кривую с напряжением сетки = 0 в точке с током = 2I0 или чуть выше. Так больше получается выходная мощность, правда и 2-я гармоника тоже получается высокой.»
Сообщение довольно короткое. Не удивительно что ко мне поступили вопросы касательно выбора режима работы 6С33С.
Попытаюсь ответить развернуто.
Вопрос. Как выбрать рабочую точку и какое анодное напряжения лучше всего выбрать
Ответ. Смотря какими критериями выбора руководствоваться.
Мне известно, что автору вопроса важна максимальная мощность. Для получения максимальной мощности нужно брать анодное напряжение как можно выше, но не выше максимально допустимого для 6С33С - 250 В. И ток нужно выбирать максимально высоким, но что бы произведение напряжения на ток не превысило максимально допустимых для 6С33С 60 Вт. При 250 В на аноде ток должен быть не более 240 мА.
Вопрос. Как найти максимальный ток
Нужно ли искать максимальный ток, учитывая только сопротивление анодной нагрузки, или еще нужно учитывать сопротивление лампы и сопротивление резистора автосмещения?
Ответ. Начертите нагрузочную прямую. В точке пересечения кривой Ug=0 и вашей нагрузочной прямой и будет максимальный ток.
Как видите для его определения потребовались только анодные характеристики лампы и величина нагрузки. Максимальный ток при нагрузке 810 Ом будет 0,48 А - в 2 раза больше чем в рабочей точке. Это я специально так нагрузочную прямую провел. Для меня это отправная точка в расчетах.
Вопрос. Как примерно оценить выходную мощность по построенной нагрузочной характеристике?
Ответ. Ничего нового не придумано. Мощность можно вычислить как I*U, I*I*R, U*U/R. Воспользуемся, например выражением U*U/R.
Определяем размах напряжения Umax-Umin. Амплитуда напряжения синусоиды равна половине этой величины – делим на 2. Теперь вспоминаем, что действующее значение напряжения синусоидального сигнала в 1,41 раза меньше амплитуды – делим еще на 1,41.
Итак (Umax-Umin)/2/1,41 = (350-56)/2,83 получаем требуемое U=103,7 В. Подставляем U в формулу U*U/R=103,7*103,7/810=13,3 Вт.
Но это мы расчитали мощность при раскачке по сетке от 0 до -150 В - сколько нам позволила имеющаяся характеристика.
На самом деле у нас в рабочей точке на сетке Ug=-87.5V и раскачивать лампу на максимальном синале будем от 0 до -175 В.
175В в 1,1666 раза больше чем 150В. Примерно во столько же раз будет больше и выходное напряжение. Мощность же как видно из формулы пропорциональна квадрату напряжения поэтому мощность будет выше в 1,1666*1,1666=1,361 раза 13,3*1,361=18,1 Вт.
Кстати это не предел. Уменьшая сопротивление нагрузки мощность можно еще несколько увеличить. Это все будет сопровождаться ростом второй гармоники. Больше чем в 1,8-1,9 раза уменьшить Ra по сравнению с 810 Ом нельзя - лампа будет клипировать на нижней полуволне. Однако снижение сопротивления нагрузки с 810 Ом до 450 Ом позволит увеличить снимаемую мощность в 1,3 раза, т.е. до 23,5 Вт, пожалуй это является пределом для 6С33С в однотакте.