Een synth op basis van magnetische versterkers?
- Thread starter ProgHead
- Start date
jserle
JS Jacques Serle
Het zal ook wel werken met een trafo die niet mooi drie spoelen op een rij heeft waarvan de middelste de regelaar is.
Voor een spoel is een hogere frequentie meer een weerstand dan als de frequentie lager is.
Ik heb nogal eens gewerkt aan tranformators.
En dan meette ik met een batterij (à la witte kat) 4,5 volt en een lampje in serie de draden door.
Als ik kort kontakt maakte ging het lampje niet branden.
Hoewel de draden dik waren.
Grote Transformator
Op het eerst gezicht vond ik dat onbegrijpelijk.
Als ik het kontakt langer vast hield ging het lampje steeds harder branden.
Op het moment dat ik het kontakt verbrak kreeg ik een schok van de inductie.
Het gebeurde ook nog al eens dat ik ja / nee kontakt maakte een beetje rammelig.
En dan kreeg ik een schok van 4,5 volt.!
Vanwege die tranformator die verder nergens op aangesloten was.
Een dunne draad gebruikt minder ampères (dus watt`s) dan een dikke draad dat is alleen bij gelijkstroom.
Voor wisselstroom van hoge frequentie kan een dikke draad-wikkeling zelfs een flinke weertand geven.
Verhaal is lang genoeg voorlopig.
Voor een spoel is een hogere frequentie meer een weerstand dan als de frequentie lager is.
Ik heb nogal eens gewerkt aan tranformators.
En dan meette ik met een batterij (à la witte kat) 4,5 volt en een lampje in serie de draden door.
Als ik kort kontakt maakte ging het lampje niet branden.
Hoewel de draden dik waren.
Grote Transformator
Op het eerst gezicht vond ik dat onbegrijpelijk.
Als ik het kontakt langer vast hield ging het lampje steeds harder branden.
Op het moment dat ik het kontakt verbrak kreeg ik een schok van de inductie.
Het gebeurde ook nog al eens dat ik ja / nee kontakt maakte een beetje rammelig.
En dan kreeg ik een schok van 4,5 volt.!
Vanwege die tranformator die verder nergens op aangesloten was.
Een dunne draad gebruikt minder ampères (dus watt`s) dan een dikke draad dat is alleen bij gelijkstroom.
Voor wisselstroom van hoge frequentie kan een dikke draad-wikkeling zelfs een flinke weertand geven.
Verhaal is lang genoeg voorlopig.
Het opbouwen van een magnetisch veld kost tijd en energie, en het verbreken van de onderhoudende stroom gaat niet zonder slag of stoot. De opgebouwde energie zoekt zich dan goed- of kwaadschiks een uitweg. Dat geeft spanningspieken, vonken, etc.
Even terug naar waar we gebleven waren. Wat gebeurt er in de VCVS? Het simpelste is om aan te nemen dat de amplitude van de AC output recht evenredig toeneemt met de grootte van de DC input op twee uitzonderingen na:
- Voor kleine ingangsspanningen is er voor een reële saturable reactor nog geen verzadiging van de kern dus heeft de AC output dan nog een constante kleine amplitude.
- Voor grote ingangsspanningen verkeert de kern van een reële saturable reactor in volkomen verzadiging en heeft de AC output dus een (nagenoeg) constante grote amplitude.
Dit is weergegeven in onderstaande grafiek:
Nu is het zaak U1, U2 en A1, A2 te bepalen.
- Voor kleine ingangsspanningen is er voor een reële saturable reactor nog geen verzadiging van de kern dus heeft de AC output dan nog een constante kleine amplitude.
- Voor grote ingangsspanningen verkeert de kern van een reële saturable reactor in volkomen verzadiging en heeft de AC output dus een (nagenoeg) constante grote amplitude.
Dit is weergegeven in onderstaande grafiek:
Nu is het zaak U1, U2 en A1, A2 te bepalen.
En dit lijstje gaan we ook weer nodig hebben:
Primaire zelfinductie L1 = 10 H.
Secundaire zelfinductie L2 = 0,1 H.
Primaire ohmse weerstand R1 = 500 [imath] \Omega [/imath].
Secundaire ohmse weerstand R2 = 5 [imath] \Omega [/imath].
Primaire verzadigingsstroom : Is1 = 0,5 mA.
Secundaire verzadigingsstroom: Is2 = 5 mA.
Wikkelverhouding N = 10.
Waarbij:
[imath] \mathrm{Is}_1 = \frac{\mathrm{Is}_2}{\mathrm{N}} [/imath]
[imath] \frac{\mathrm{L}_1}{\mathrm{L}_2} = \mathrm{N}^2 [/imath]
Primaire zelfinductie L1 = 10 H.
Secundaire zelfinductie L2 = 0,1 H.
Primaire ohmse weerstand R1 = 500 [imath] \Omega [/imath].
Secundaire ohmse weerstand R2 = 5 [imath] \Omega [/imath].
Primaire verzadigingsstroom : Is1 = 0,5 mA.
Secundaire verzadigingsstroom: Is2 = 5 mA.
Wikkelverhouding N = 10.
Waarbij:
[imath] \mathrm{Is}_1 = \frac{\mathrm{Is}_2}{\mathrm{N}} [/imath]
[imath] \frac{\mathrm{L}_1}{\mathrm{L}_2} = \mathrm{N}^2 [/imath]
De kern begint net voorzichtigjes met verzadigen bij een primaire stroom Is1. Dus:
U1 = Is1 . R1 = 0,25 V .
Voor de gekozen optimale last van [imath] 3 \, \mathrm{k} \Omega [/imath] geeft dat volgens onderstaande simulatie (waarbij ook de secundaire spoel nog net de onverzadigde waarde van zijn zelfinductie heeft) een AC output met een amplitude van 3,143 V. Zodat:
A1 = 3,143 V.
U1 = Is1 . R1 = 0,25 V .
Voor de gekozen optimale last van [imath] 3 \, \mathrm{k} \Omega [/imath] geeft dat volgens onderstaande simulatie (waarbij ook de secundaire spoel nog net de onverzadigde waarde van zijn zelfinductie heeft) een AC output met een amplitude van 3,143 V. Zodat:
A1 = 3,143 V.
Zodra het punt van volkomen verzadiging is bereikt mogen we de zelfinductie van de secundaire spoel (althans voor onze simpele benadering) als verwaarloosbaar klein rekenen. Dan blijft er een spanningsdeler bestaande uit de last en R2 over. Maar R2 is veel kleiner dan de last dus vinden we bij benadering:
A2 = 20 V.
Voor U2 komt er dan:
U2/A2 = U1/A1
U2 = A2/A1 . U1
U2 = 20V/3,143V . 0,25V
U2 = 1,6 V.
A2 = 20 V.
Voor U2 komt er dan:
U2/A2 = U1/A1
U2 = A2/A1 . U1
U2 = 20V/3,143V . 0,25V
U2 = 1,6 V.
Laatst gewijzigd:
In de VCVS moeten we dan (als we de 30kHz generator op een amplitude van 1V terugzetten) de onderstaande piece-wise linear function stoppen:
pwl(abs(a-b),U1,A1,U2,A2)*c
Met de gevonden waarden voor U1,A1,U2,A2 ingevuld.
pwl(abs(a-b),U1,A1,U2,A2)*c
Met de gevonden waarden voor U1,A1,U2,A2 ingevuld.
De volgende stap zou zijn om de invloed van de mate van verzadiging van de kern op de zelfinductie van de primaire en de secundaire spoel te simuleren. En de circuits daarvoor laat zich ook bouwen maar bij het opslaan loop ik dan weer tegen de "Some nodes are unconnected!" bug op. Dus het ziet ernaar uit dat de simulatie van een magnetische versterker zoals in mijn vorige berichtje althans wat Falstad betreft het best haalbare is.
- Lid sinds
- 12 oktober 2016
- Berichten
- 6.729
Ik denk dat je al een heel eind bent gekomen met Falstad, om dit te simuleren.
Patat Met
TB or not TB
https://www.edn.com/core-saturation/
The Effect of Saturation
Voor als het nog niet bekend was.
Dit is exact hetzelfde.
The Effect of Saturation
Voor als het nog niet bekend was.
Dit is exact hetzelfde.
Die plaatjes zijn me bekend. Maar het probleem waar ik tegenop loop is hoe een dergelijke vervorming in Falstad is te simuleren zonder dat het programma vast loopt. Het simuleren van de verzadigingsafhankelijkheid van de zelfinductie van de primaire en secundaire spoel van de saturable reactor in een magnetische versterker lukte me in Falstad ook niet.
Een magnetische versterker simpelweg als audio versterker gebruikt is niet zo interessant, daar zijn op YouTube ook voorbeelden van te beluisteren. Wat ik zoek is een synth die is gebaseerd op de magnetische versterker als basiselement (in plaats van OpAmps, IC's, radiobuizen, etc.). Je zult voor de geluiden nog even geduld moeten hebben. Ik heb al ideeën voor een oscillator met magnetische versterker en neon lampje, en als dat klaar is kan ik iets laten horen. Maar bedenk wel dat een oscillator alleen is nog geen synth is. Dit zal eerder een project van maanden of jaren dan van dagen of weken worden.....
Verder ben ik nu nog even aan het napluizen of ik toch iets met de links van @Patat Met kan...
