Caratterizzazione, modelling e studio del rumore di valvole termoioniche per applicazioni audio

Prefazione Una tesi volta allo studio delle caratteristiche e del funzionamento di componenti quali le valvole termoioniche, potrebbe sembrare qualcosa di inutile e puramente accademico. In realtà, come si puntualizzerà, anche nell’era contemporanea del silicio e della ricerca di prestazioni sempre più spinte dei sistemi elettronici, le valvole termoioniche giocano un ruolo di prim’ordine in campi quali l’audio domestico o la strumentazione musicale. Esistono molti testi che concentrano l’attenzione sull’impiego dei tubi termoionici in circuiti per applicazioni audio, si possono trovare anche lavori di progettazione di apparecchiature Hi-Fi valvolari. Ciò che manca e che da tempo ormai non viene più sviluppato, è un lavoro che dovrebbe stare alla base di quelli precedentemente citati: lo studio approfondito, teorico e sperimentale, del rumore di una valvola termoionica. Quello che si va qui ad introdurre vuole quindi essere uno studio, condotto secondo tecniche moderne e con strumentazione all’avanguardia, del comportamento statico e dinamico di una valvola termoionica. In particolare si concentrerà l’attenzione, in primo luogo, sulla misurazione delle caratteristiche statiche, dalle quali derivare tutti i parametri di interesse per lo studio di un circuito. Con i dati raccolti si definiranno dei modelli da impiegare con il simulatore circuitale PSpice, in modo da rendere più agevole l’analisi di eventuali circuiti. Eseguita l’analisi statica si passerà allo studio del comportamento dei tubi in frequenza, misurando gli spettri di rumore al variare dei parametri di polarizzazione. Gli spettri misurati saranno conseguentemente analizzati per poi confrontare i risultati ottenuti con la teoria sviluppata negli anni passati al riguardo. Si cercherà, infine, di valutare i risultati ottenuti dallo studio di rumore in funzione del peso che le differenti frequenze dello spettro audio hanno durante l’ascolto. Tutta la trattazione è stata eseguita parallelamente su tre differenti modelli di tubo, in particolare di doppi triodi. Tali modelli sono stati scelti dopo un’attenta indagine di mercato volta ad individuare le tipologie di prodotti attualmente disponibili ed i modelli di valvole in essi impiegati. La scelta ha tenuto conto anche della reperibilità sul mercato dei tre dispositivi, che sono stati, quindi, selezionati fra quelli di odierna produzione. La produzione di valvole termoioniche, infatti, non è mai cessata. Negli USA e nell’area dei paesi sovietici ed ex-sovietici sopravvivono marchi che hanno fatto la storia del settore delle valvole termoioniche, affiancati oggi da produzioni cinesi, anche se di qualità spesso decisamente inferiore.