Modello WinSpice per GU81

Tempo fa ho comprato una coppia di GU81M: pentodo di origine russa, a riscaldamento diretto e con dissipazione massima di 600W.

Nella foto di destra i particolari degli elettrodi interni e della bellissima strutura. Si noti lo spessore dell'anodo, tutto in grafite.

Cosa ci si fa con un tubo così? Molti lo usano per i VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) o per trasmettitori di elevata potenza. Io ho in mente un uso diverso e un po' atipico, che però ancora non rivelo.

Usare questo tubo, indubbiamente, non è facile, anzi, visto che i dati ufficiali si riducono di solito ad una paginina in cirillico con le curve anodiche, sembrerebbe un salto nel buio. Però una ricerca su Mr. Google ha restituito un bel data sheet con parecchie curve anodice e, udite udite, anche le curve delle correnti alle griglie schermo e controllo. Allora mi è balenata subito un'idea: scrivere un modello da usare con Spice per fare qualche simulazione.

Ok, ma quale equazione descrive le correnti agli elettrodi del pentodo?

Anche qui il sapiente aiuto di Mr.Google è stato determinante e in rete ho scovato il modello di Reynolds&Leach:

Per la corrente di griglia schermo, visto che non ho trovato alcuna equazione ufficiale, ho ipotizzato un andamento del tipo

I coefficienti delle equazioni sono ricavati con un fitting sui dati ricavati dal data sheet.

Ho tentato di modellare anche la corrente di griglia controllo, ma i dati di partenza sono troppo laconici per avere dei buoni risultati.

Ottenute le equazioni, ho scritto un subcircuit nella sintassi di WinSpice3 e ho provato a fare qualche simulazione. Il modello sembra funzionare e, almeno con i primi test, non ha problemi di convergenza.

La figura segente mostra le caratteristiche anodiche per tensioni di griglia controllo comprese fra -120V e +80V con passi di 40V (la griglia schermo è a 500V).

Qui sotto invece le curve anodiche del data sheet

Ecco ora la corrente di griglia schermo (con Vg2 = 500V) in funzione della tensione anodica per tensioni di griglia controllo comprese fra -120V e +80V in passi di 40V.

E per finire la corrente di griglia schermo (nelle stesse condizioni della figura precedente) dal data sheet.

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