真空管 Eg-Ep特性による 出力波形、高調波、歪率シミュレーション

投稿日 2010/11/10

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エクセルで出力波形、高調波、歪率が自動計算できるシートを作ってみました。

 

Eg-Ep特性を計測し、最初の赤枠の部分にそのデータをコピーします。
①のEp(プレート電圧)を指定します。ここでは250V。
②のバイアス電圧を指定します。ここでは-6V。
③の入力信号電圧を指定します。ここでは2V(4Vpp)。

 

以上を指定すると、負荷線を描き、その近似曲線(6次式)の係数を計算して、
バイアス電圧を基点として、入力信号のサイン波を加えた場合の出力波形、高調波率、および歪率を計算し表示します。

 

入力電圧は指定の電圧から0.5Vステップで計6段階を計算します。

 

高調波率は、2,3,4,5,6次高調波をグラフで表示します。

 

最後に入力電圧と出力電圧、および比較のためのサイン波をグラフ表示します。

 

今回はEp 250V、バイアス電圧-6V、入力電圧を2V(4Vpp)としてみました。

 

歪率は0.88% グラフからほとんど第二高調波となっています。

 

入力電圧4.5Vでも歪率2.41%ですので、広範囲に低歪の増幅ができそうです。

 

このシートによってEp、バイアス電圧、入力電圧をそれぞれ変えながら最も最適な動作点が容易に選べると思います。