Putkidiodi

Putkidiodin anodivirta ei ole lineaarinen anodijännitteen suhteen. Anodivirta (Ib) ei nuodata Ohmin lakia, vaan Ib = G*Ub^(3/2). Eli kun anodijännite kaksinkertaistuu anodivirta kasvaa 2^(3/2) kertaiseksi, kun jännite kolminkertaistuu virta kasvaa 3^(3/2) kertaiseksi ja niin edelleen

(G) on parametri joka riippuu putken elektrodien geometrisestä rakenteesta.

Kaava kuitenkin olettaa, että katodilta saatavien elektronien määrä on ääretön. Todellisuudessa kuitenkin jos anodijännite on niin suuri, että kaikki katodilta vapautuvat elektronit kulkeutuvat anodille ei anodijännitteen suurentaminen saa enää suurta muutosta aikaan anodivirrassa.

Jos diodin anodille tuodaankin vaihtojännite, niin virta kulkee vain positiivisilla aallon puoliskoilla jolloin anodi on positiivinen. Tätä kutsutaan puoliaaltotasasuuntaajaksi, koska virta kulkee vain positiivisella puolijaksolla. Kokoaaltotasasuuntauksessa voidaan käyttää tasasuuntaukseen tarkoittettuja putkia joissa on kaksi anodia yhteisellä katodilla ja putki kytketään niin, että toinen diodi johtaa yhden puolijakson ajan ja toinen toisen puolijakson.

Putkitasasuuntaajat

Putkitasasuuntaajissa tapahtuu jännitehäviötä. Putkien datalehtien ominaiskäyristä yleensä selviää kuinka paljon jännitehäviötä tapahtuu, mutta se voidaan myös helposti laskea.

Putkidiodin anodivirta Ib = G*Ub^(3/2). Tämän yhtälön avulla voidaan helposti ratkaista kuinka paljon jännitehäviötä diodissa tapahtuu.

Ub = Anodin potentiaali (anodin jännitehäviö)
Ib = anodivirta
G = putken parametri Perveance, ampeeri/voltti^(3/2)

Ub = (Ib/G)^(1/(3/2))

Jotta (Ub) voidaan ratkaista täytyy ensin ratkaista putken (G)

G = Ib/Ub^(3/2)

RCA:n datalehti 5Y3GT:lle kertoo jännitehäviöksi 125 milliampeerilla, 50 volttia per anodi.
G = 0.125A/(50V^(3/2)) = 0.0003535 ~ 0.000354A/V^(3/2)

Kun putken (G) tiedetään voidaan laske esim. että 5Y3GT:n jännitehäviö per anodi 80 milliampeerilla on noin 37 volttia

Putkitasasuuntaajat hajoavat suurista virtapiikeistä. 5Y3 kestää maksimissaan 0.2 sekuntia 2.2 ampeerin virtaa. Tällainen virtapiikki voi tapahtua kun kitaravahvistin kytketään stanby:ltä soittoasentoon. Jos putkitasasuuntajaan AC syöttöjännite ub=300V, niin piiriin tarvitaan sarja resistanssia, Rs + Rd = 300V*2^0.5/2.2A = 193 ohm.

ub = Syöttöjännite (RMS)
Rs = Resistanssi sarjassa anodin kanssa.
Rd = Diodin anodiresistanssi.

Ensimmäiseksi täytyy ratkaista 5Y3:n anodiresistanssi 2.2A virralla, Rd = Ub/Ib = (Ib/G)^(1/(3/2))/Ib = 154 ohm. Kun ub = 300V tasasuuntaajan molempien anodien kanssa sarjassa siis täytyy olla 193 ohm - 154 ohm = 39 ohm resistanssia.