Andrés Gustavo Martinelli - andmarti1424

El circuito a grandes rasgos consta de una etapa amplificadora de voltaje en cátodo común (common cathode) y una etapa de seguimiento de cátodo (cathode follower) actuando como buffer, para poder responder a cargas de baja impedancia de entrada. No será ése un problema particularmente en mi caso, pero de esta forma sería posible conectar el equipo a por ej. un equipo amplificador de estado sólido con baja impedancia de entrada.

Etapa amplificadora de voltaje

Tensión H+ (B+) se desea y estima cercana a 260Vdc.
Ganancia buscada: Aprox. 20
Máxima señal de entrada esperada: 1 Vrms, 2.830 Vac
La corriente en reposo Iq se busca cercana a los 5mA y la polarización algo cálida aprovechando la buena linealidad en esta zona.

Diseño resultante:

Etapa buffer

Esta etapa de seguimiento de cátodo se polariza por cátodo (también conocida como polarización automática). No es polarización fija. El esquema básico consiste en:

Un aspecto a tener siempre en cuenta al diseñar una etapa de seguimiento de cátodo es nunca superar la máxima tensión entre cátodo y calentador (Vhk max) de la válvula. En la e88cc de EH es de 180V.

La idea es tener una corriente de placa alta. También optamos por una tensión en placa superior a la anterior, escogiendo una resistencia de carga de 20k con un bias en -3V.
Rk entonces sería aprox. -3V/7.69mA = 390ohm.

De la recta de carga en alterna resultante, es posible ver que aún con cargas bajísimas como de 10k permitiría una oscilación acorde, ya que no rotaría mucho sobre el punto de polarización. (Para ese caso extremo rotaría de tal forma que quedaría una recta definida por el punto quietud rojo con el punto (50V, 18mA))

En nuestro caso Vkh es de 154V así que elevaremos el potencial en el calentador unos 90V como se verá más adelante en el diseño de la fuente.

El valor de la resistencia de detención en grilla (grid stop) y fuga de grilla (grid leak) pueden encontrarse entre los rangos predefinidos anteriormente cumpliendo los objetivos perfectamente, manteniendo la alta impedancia de entrada y evitando oscilaciones.

Fuente

La fuente es bastante sencilla. Consta de un transformador con dos secundarios, uno para B+ y otra para los calentadores.
Teniendo en cuenta las especificaciones de la E88CC (Ojo. NO siempre es reemplazable por ECC88):

Y conociendo el consumo aprox. de 5mA y 8mA para cada etapa. Se diseña la fuente considerando para el secundario de alta tensión, el consumo total de 26mA + el de la etapa de fono de 20mA. Total: 46mA
La corriente necesaria para el secundario de 6.3Vac usado para los calentadores sería mínimamente de 365mA x 5 = 1825 mA. Aquí cometí un error de estimación ya que estimé 2A, pero eso aplica si se calientan las válvulas con corriente alterna. Al rectificar aparece una pérdida de factor de potencia de 0.5. *1
Veremos como se comporta en la práctica. De aparecer problemas se podría alimentar solo la válvula de entrada de fono con corriente continua (que es la más susceptible a ruido) y el resto con alterna con un “Humdinger”.
Como anticipamos, elevaremos el potencial de los calentadores unos 90Vdc, para no exceder Vhk max., configurando un divisor de voltaje a través de B+ (resistencias de 100K y 220K).
Volviendo a las características de diseño de la fuente:
En el primario del transformador se colocó un termistor NTC para un arranque suave. Luego de la rectificación del bobinado de alta tensión se tiene un capacitor de reserva 100uF y dos filtros RC.
El rizado existente luego de la rectificación y del capacitor reservorio es de Vr = I / fC = 0.046 A / (2 * 50 Hz * 100 uF) = 4.6Vpp
A continuación se configuran 3 ramas: una para canal izquierdo, otra para canal derecho y otra para la etapa de fono; cada una con dos filtros RC en cascada.
El bobinado para los calentadores de las ECC88 se rectifica, se filtra y se estabiliza con un LM338 a 6.3V.
Se añadió un timer LM555 para conmutar un relé luego de unos segundos de encender el equipo que, además de poner en corte el termistor NTC para proteger al equipo de un apagado y encendido rápido, quita de masa las salidas del preamplificador para su normal funcionamiento.