¿Modelos matemáticos para tubos de vacío?

¿Existen modelos algebraicos comúnmente aceptados para el funcionamiento del tubo de vacío (triodo, tetrodo y pentodo)? De la misma manera que los BJT tienen un modelo Gummel-Poon o Ebers-Moll, y los MOSFET (macroescala) tienen un modelo algebraico de corte/lineal/saturación, ¿existe un modelo similar para los tubos de vacío? Un modelo con precisión de CC más algunos componentes dinámicos (capacitancias dominantes) sería excelente, pero tengo problemas para encontrar referencias. También sería bueno conocer los efectos de orden superior (equivalentes a algo así como el efecto Early en BJT), especialmente si tienden a afectar los diseños prácticos.

Soy uno de los desarrolladores de CircuitLab y los tubos de vacío son una de nuestras características más solicitadas , y estoy investigando si sería práctico implementarlo en nuestro simulador. ¡Gracias!

No puedo ayudar, ¡pero felicidades por la buena herramienta!
Un modelo AC de un tubo de triodo : ¿es un buen comienzo?
¿Incluso tenían matemáticas en ese entonces?
¡Gracias! El modelo de solo CA (pequeña señal) es un comienzo y es útil para mostrar las capacidades dominantes de los efectos dinámicos, pero ya han tomado derivados linealizados (como gm, rp). Lo que realmente necesito a continuación son las ecuaciones no lineales completas a partir de las cuales podría calcular esas derivadas.
David tiene razón: simular un tubo de vacío podría romper el continuo espacio-tiempo
¿podrías simular la parte de vacío usando 'void'? =P
Bromas aparte, probablemente quieras un libro antiguo, como uno de estos . Tengo uno o dos de los libros en esa lista, pero actualmente no los tengo conmigo. El libro Chaffee o algo similar probablemente tenga lo que quieres y más. Pero como dice Bitrex, los modelos útiles para la simulación serán de naturaleza fenomenológica porque cosas como los efectos de la carga espacial son costosas de modelar desde los primeros principios.
En realidad, tengo un libro así, solo que no tendré acceso a él hasta el lunes. Tenía todos los modelos que podría desear para diseñar amplificadores, etc. Si lo pienso el lunes, podría intentar investigarlo y publicar algo aquí.
Otro parámetro a considerar es el "desgaste" que se produce a lo largo de la vida útil del tubo. La corriente de placa disminuye para uno. Otra es que el aire que se filtra en el tubo lo hace "gaseoso". Un diseño del mundo real probablemente tenga que considerar algo de esto, al igual que el diseño de transistores considera la variación en la ganancia entre partes "similares".
@gbarry: Me pregunto cómo funcionan estos modelos con circuitos que ajustan la ganancia variando la temperatura del filamento (como lo hicieron los primeros instrumentos de Theremin).

Respuestas (1)

El modelo general de pequeña señal de un tubo se describe bastante en el enlace publicado por Madmanguruman: una fuente de corriente en paralelo con una resistencia de placa y las capacitancias entre electrodos asociadas.

Para el análisis de dominio de tiempo no lineal, la situación es más complicada como se describe aquí. Como dice el artículo, es posible derivar un modelo matemático de un triodo o pentodo basado en la ley de Langmuir-Child, pero ese modelo no representa con precisión el comportamiento real de un tubo en ciertas áreas de su operación. Los mejores modelos son "fenomenológicos", es decir, diseñados para adaptarse a las curvas de rendimiento reales de un tubo lo más cerca posible sin tener en cuenta la física subyacente.

Hay un programa que he usado disponible que le permitirá tomar curvas de tubo publicadas, ajustar el modelo a las curvas y luego escupir un subcircuito SPICE. Funciona bien para triodos, aunque no sé si se puede usar para pentodos. También hay muchos, muchos modelos SPICE listos para usar de calidad variable para una variedad de tubos diferentes en la web.

Ese primer enlace, y la página de parámetros de búsqueda enlazada desde él, son geniales. Me llevará algún tiempo profundizar en todo, pero esto parece ser justo lo que estaba buscando. ¡Muchas gracias!
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