Pollife.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ламповый фазоинвертор с источником тока в катоде схемы

Ламповый фазоинвертор с источником тока в катоде схемы

Ламповый двухтактный усилитель с нетрадиционным питанием

Для питания современных ламповых усилителей чаще всего применяют кенотронные выпрямители напряжения. Их основное преимущество перед полупроводниковыми — задержка подачи анодного напряжения. Однако этой задержки можно добиться и при помощи источника тока, например, на полевом транзисторе. Он же может служить ставшим популярным в последнее время «электронным дросселем». Тем не менее, это устройство не может в полной мере заменить полноценный, «медно-желез-ный» дроссель. Соотнеся эти факты, мне пришла в голову идея создания лампового усилителя с не совсем стандартным блоком питания. В качестве входной лампы применен двойной триод 6Н9С. Он дал наиболее естественный, живой звук из ряда ламп: 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П, ЕСС83, 6Н8С, 6Н9С. 6Н8С по звуку оказалась очень похожа на 6Н1П, звук оказался слегка завуалированным, мутноватым. ЕСС83 похожа на 6Н23П, недаром их любят современные аудиоинженеры (особенно западные) за мягкий, теплый звук. 6Н2П — чисто гитарная лампа, в домашнем аудио ее лучше не применять. Самый живой звук удалось получить именно с лампой 6Н9С. В мощной части усиления применены лампы 6П6С. Для оконечного каскада лампы выбирались из октальных 6ПЗС, 6ПЗС-Е, 6П44СМ, 6П6С, 6П31С. Именно тетроды, никакой триодной романтики. Лампа 6П6С выбрана как самая музыкальная. Данная подборка ламп позволила создать весьма чувствительный усилитель, который при громком воспроизведении музыки не забывает передавать ее тихие нюансы, что весьма ценно. При прослушивании была использована акустика сопротивлением 8 Ом и чувствительностью 91 дБ (Ultimate Stage TR36). С ней усилитель показал потрясающие результаты. Звуковая картина была панорамной, масштабной, не смотря на расстояние между колонками более трех метров. Особенно порадовал бас, даже не было необходимости накручивать его с помощью темброб-лока на источнике сигнала. Подобная аудиосистема вполне самодостаточна и без сабвуфера. Прослушивание тестовых композиций подтвердило это.

Фазоинверсный каскад (рис. 1), он же входной, осуществлен на обоих триодах лампы 6Н9С. Перед окончательным монтажом конструкции мною было опробованы два варианта фазоинверторов: вышеупомянутый, а так же фазоинвертор с расщепленной нагрузкой (рис. 2). Единственным достоинством последнего стала простота настройки, которая заключалась в подборе равных величин анодного и катодного сопротивлений. Балансный каскад сложнее, так как требует настройки не только по постоянному току (для установки рабочей точки на ВАХ), но и по переменному, то есть по величине переменного сигнала на сетке второго триода. Так же немаловажное преимущество балансного каскада -большее (по сравнению с каскадом с расщепленной нагрузкой) усиление. Хотя, как известно, каскад с расщепленной нагрузкой усиления не дает вообще. Однако на входной каскад и фазоинвертор изначально было предусмотрено только два триода в баллоне одной лампы. Поэтому выбор почти однозначно пал на балансный фазоинвертор. При конструировании и настройке фазоинвертора я пользовался источниками [1] и [2].

Вообще ламповые усилители 34 следует рассчитывать «с конца». То есть с выходного каскада. По величине напряжения смещения определяем напряжение раскачки, под это напряжение подбирается драйверный каскад, его лампа, которая выбирается, как правило, из нескольких разных типов по разным критериям. Некоторые из них: внутреннее сопротивление, форма ВАХ, форма баллона, эргономич-ность. Лампу следует отбирать оптимальной не только для данной схемы, но и для данного корпуса. Не удивляйтесь — по одежке встречают, усилители — в том числе. Схема усилителя приведена на рис. 3. Она двухкас-кадная с двухтактным оконечным каскадом. Так как оконечный каскад работает в классе А, то применено автоматическое смещение мощных ламп.

RC-цепочка в анодной нагрузке входных триодов установлена для улучшения работы усилителя. Немногие источники с описанием конструкций, в которых применена такая цепочка, приведены в [3] и [4]. Сопротивление резистора R определяется по формуле: R= Ra-0,12. Емкость конденсаторов СЗ и С4 определяется экспериментально при подаче на вход усилителя сигнала частотой 1000 Гц. Наблюдается прямоугольный сигнал на выходе каскада. Подбором емкости конденсатора СЗ (С4) добиваемся его наилучшей формы. Лампу 6Н9С стоит подбирать с одинаковыми параметрами обоих ее триодов, здесь это весьма принципиально. Однако для других ламп того же типа значение этой емкости будет уже другим. Конечно же, никто не собирается слушать прямоугольный сигнал, но применение подобной RC-цепочки лишний раз говорит о тщательности настройки каскада.

Лампа 6П6С работает (согласно даташиту [5]) в режиме:
Ua = 250 В;
la = 70 мА;
Uc1 =-15 В;
Uc2 = 250 В;
Ic2 = 5 мА;
Ра = 17,5 Вт;
Raa = 10 кОм;
Рвых = 10 Вт (класс А).

Перевод тетрода 6П6С с большим внутренним сопротивлением в триодный режим не улучшает положения — в таком случае выходная мощность даже в двухтактном варианте не превышает 4 Вт, что, несомненно, недостаточно для желаемого уровня громкости.

По рекомендации, приведенной в [6], в качестве нагрузки входного каскада применено составное сопротивление из двух параллельно соединенных резисторов. Помимо субъективных предпочтений такого способа организации нагрузки, данным способом еще выигрывается максимальная мощность, рассеиваемая на нагрузке.

В устройстве отсутствует регулятор громкости. После многих экспериментов с переменными резисторами, фирмы ALPS — в том числе, они не дали удовлетворительного результата: у некоторых при равном угле поворота ручки регулятора

была разная громкость в каналах усилителя, а большинство давали на звук ощутимое влияние. Поэтому было решено регулировать громкость с источника сигнала — и только тогда звучание стереосистемы стало безукоризненным.

Простая методика настройки фазоинвертора

«Колонкостроительством» я начал заниматься ещё в начале 80-х. Вначале это был просто «динамик в ящике», но затем, конечно, я принялся изучать влияния параметров ящика (и фазоинвертора) на звучание динамика.

Попав на этот автомобильный сайт, я увидел много «сабвуферостроителей», и был сильно поражён, что для подавляющего большинства это просто «динамик в ящике», и чем больше размер динамика и ящика, тем лучше. Да, в некоторой степени, для закрытого ящика это верно. Но никак не для фазоинвертора…

Фазоинвертор требует тщательной настройки. А что мы видим на практике? В качестве фазоинвертора люди монтируют канализационные трубы непонятной длины, делают «щелевые фазоинверторы» по образу: «по этим отличным размерам Петя делал», ставят при этом совсем другой динамик. Тот, кто не может сделать по нормальному – изготавливает закрытый ящик (и правильно делает!).

Читайте так же:
Как соединить светодиодную лампочку с проводом

Конечно же, есть такие отличные программы для моделирования акустики, к примеру, JBL SpeakerShop. Но они потребуют от вас введения множества исходных параметров. И даже зная эти параметры, расхождение в реальности получится, просто большое (динамик окажется совсем другой, короб немного различается по размерам, наполнителя не знаем, сколько нужно, фазоинверторная труба немного другая и т.п.)

Есть простой метод для настройки фазоинвертора, при которой не потребуется знать правильные исходные данные для ваших динамиков, ящиков, а также не требуются сложные измерительные приборы или математические расчёты, а также не потребуются очень сложные измерительные приборы или же расчёты математические. Скажу проще, всё уже было давно продумано и проверено на практике!

Методика настройка фазоинвертора, даёт погрешность 5%. И существует более 30-ти лет. Я ей пользовался еще, будучи школьником.

Для начала, нужно разобраться, чем ящик с фазоинвертором отличается от закрытого ящика?

Каждый динамик, как механическая система, обладает собственной резонансной частотой. Выше этой частоты динамик звучит «довольно гладко», а вот ниже – уровень, создаваемого им звукового давления, падает. Причём падает со скоростью 12 дБ на октаву (т.е. в 4 раза на двукратное снижение частоты). За «нижнюю границу воспроизводимых частот» принято считать частоту, на которой уровень падает на 6 дБ (т.е. в 2 раза).

Установив динамик в ящик, его резонансная частота немного повысится, из-за того, что к упругости подвеса самого диффузора добавится упругость сжимаемого в ящике воздуха. Подъём резонансной частоты неминуемо «потянет за собой» вверх и нижнюю границу воспроизводимых частот. Чем меньше объём воздуха в ящике, тем выше его упругость, и, следовательно, выше резонансная частота. Отсюда и возникает желание «сделать ящик побо-о-о-ольше».

Сделать ящик «побольше» в некоторой степени можно не увеличивая его физические размеры. Для этого ящик заполняют демпфирующим материалом, например, ватой. Не будем вдаваться в физику этого процесса, но по мере увеличения количества такого наполнителя, резонансная частота динамика в ящике понижается (увеличивается «эквивалентный объём» ящика). Если же наполнителя будет слишком много, то резонансная частота начинает повышаться снова.

Опустим влияние размеров ящика на другие параметры, такие как добротность. Оставим это опытным «колонкостроителям». В большинстве практических случаев, из-за ограниченного пространства, объём ящика получается довольно близкий к оптимальному (мы же не строим колонки размером со шкаф). И смысл статьи, не загружать вас сложными формулами и расчётами.

Отвлеклись. Ну, с закрытым ящиком теперь всё ясно, а что же даёт нам фазоинвертор? Фазоинвертор – это «труба» (не обязательно круглая, может быть и прямоугольного сечения и узкая щель) причём определённой длины, которая совместно с объёмом воздуха в ящике обладает собственным резонансом. На этом «втором резонансе» поднимается звуковая отдача колонки. Необходимо выбрать частоту резонанса немного ниже частоты резонанса динамика в ящике, т.е. в той области, где у динамика начинается спад звукового давления. Таким образом, там, где у динамика начинается спад, возникает подъём, который в какой-то степени этот спад компенсирует, расширяя нижнюю граничную частоту воспроизводимых частот.

Кстати, ниже частоты резонанса фазоинвертора спад звукового давления будет круче, чем у закрытого ящика и составит 24 дБ на октаву.

Следовательно, фазоинвертор позволяет расширить диапазон воспроизводимых частот в сторону нижних частот. Так как же выбрать частоту резонанса фазоинвертора?

Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т.е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в ящике, то мы получим «перекомпенсацию» в виде выпячивающегося горба на частотной характеристике. Звучание станет бочкообразным. Если частоту выбрать чересчур низкую, то подъём уровня не будет чувствоваться, т.к. на низких частотах отдача динамика падает слишком сильно (недокомпенсировали).

Это очень тонкий момент – или фазоинвертор даст эффект, или не даст ничего, или, наоборот, испортит звучание! Частоту фазоинвертора необходимо выбирать очень точно! Но где взять эту точность в гаражно-домашней ситуации?

На самом деле, коэффициент соразмерности между частотой резонанса динамика в ящике и частотой резонанса фазоинвертора, в подавляющем большинстве реальных конструкций составляет 0,61 – 0,65, и если принять его равным 0,63, то погрешность составит не больше 5%.

Кому интересно почитать теорию рекомендую:
1. Виноградова Э.Л. «Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками», Москва, изд. Энергия, 1978
2. «Ещё о расчёте и изготовлении громкоговорителя», ж. Радио, 1984, №10
3. «Настройка фазоинверторов», ж. Радио, 1986, №8

Теперь перенесём теорию на практику – так нам ближе.

Как же измерить резонансную частоту динамика в ящике? Как известно, на резонансной частоте, «модуль полного электрического сопротивления» (Impedance) звуковой катушки возрастает. Проще говоря – сопротивление возрастает. Если для постоянного тока оно составляет, к примеру, 4 Ома, то на резонансной частоте оно вырастет до 20 — 60 Ом. Как это измерить?

Для этого, последовательно с динамиком нужно включить резистор номиналом на порядок выше собственного сопротивления динамика. Нам подойдёт резистор номиналом 100 – 1000 Ом. Кстати, измеряя напряжение на этом резисторе, мы можем оценивать «модуль полного электрического сопротивления» звуковой катушки динамика. На частотах, где сопротивление динамика будет высокое – напряжение на резисторе будет наименьшим, и наоборот. Так, а чем измерить?

Абсолютные значения нам не важны, нам нужно лишь найти максимум сопротивления (минимум напряжения на резисторе), частоты сравнительно низкие, поэтому можно воспользоваться обычным тестером (мультиметром) в режиме измерения переменного напряжения. А где взять источник звуковых частот?

Конечно, в качестве источника лучше использовать генератор звуковых частот… Но оставим это профессионалам. Проще всего создать компакт-диск с записанными треками звуковых частот, созданный в какой-либо компьютерной программе, например, CoolEdit или Adobe Audition. Даже я, имея измерительные приборы дома, создал CD на 99 треков, по несколько секунд каждый, с рядом частот от 21 до 119 Гц, с шагом 1 Гц. Очень удобно! Переключаешь треки – меняешь частоту. Частота равна номеру трека + 20. Довольно просто!

Процесс измерения резонансной частоты динамика в ящике выглядит следующим образом: «затыкаете» отверстие фазоинвертора (куском фанеры и пластилином) включаете CD на воспроизведение, устанавливаете приемлемую громкость, и, не изменяя её, «прыгаете» по трекам и находите трек, на котором напряжение на резисторе будет минимально. Всё – теперь частота вам известна.

Читайте так же:
Как подключать провода чтобы выключатель с лампочкой

Кстати, параллельно, измеряя резонансную частоту динамика в ящике, вы можете подобрать оптимальное количество наполнителя для вашего ящика! Постепенно добавляя количество наполнителя, смотрите изменение резонансной частоты. Находите то оптимальное количество, при котором резонансная частота будет минимальная.

Зная значение «резонансной частоты динамика в ящике с заполнителем» легко найти оптимальную резонансную частоту фазоинвертора. Просто-напросто умножьте её на 0,63. К примеру, получили резонансную частоту динамика в ящике 62 Гц – следовательно, оптимальная частота резонанса фазоинвертора будет примерно 39 Гц.

Теперь «открываем» отверстие фазоинвертора, и, изменяя длину трубы (тоннеля) или её сечение, настраиваем фазоинвертор на требуемую частоту. Как это сделать?

Да с помощью того же резистора, тестера и CD! Только нужно не забывать, что на частоте резонанса фазоинвертора, наоборот, «модуль полного электрического сопротивления» катушки динамика падает до минимума. Поэтому, искать вам нужно не минимум напряжения на резисторе, а, наоборот максимум – первый максимум, который находится ниже частоты резонанса динамика в ящике.

Конечно, частота настройки фазоинвертора будет отличаться от требуемой. И поверьте – очень сильно… Обычно, в сторону низких частот (недокомпенсация). Для повышения частоты настройки фазоинвертора нужно укорачивать тоннель, либо увеличивать площадь его поперечного сечения (диаметр). Делать это нужно понемногу, по полсантиметра…

Примерно так будет выглядеть в области нижних частот модуль полного электрического сопротивления динамика в ящике с оптимально настроенным фазоинвертором:

Вот, и вся методика. Очень просто, и в то же время, даёт довольно правильный результат.

11 схем питания различной сложности

В полной мере сказанное относится не только к ламповым проектам, поэтому все, что будет описано ниже, пригодится и для цифровых, и для аналоговых трактов на полупроводниках.

«А в чем, собственно, проблема? Для накала существуют трехвыводные сильноточные стабилизаторы, а анодные делаются либо на тех же лампах, либо на высоковольтных MOSFET’ах», — такова была первая реакция большинства конструкторов аудио, с кем я пытался завести разговор на эту тему. А жизнь, между прочим, не так проста, как кажется на первый взгляд. Любимые всеми интегральные стабилизаторы серий LM78, LM79, LM317 и LM337 очень удобны и стоят копейки, но в технике класса High End применяются крайне редко из-за широкого спектра ВЧ-шумов, которые у них вообще не нормируются. Эти шумы не слышны, но, взаимодействуя с полезным сигналом, становятся причиной интермодуляции. А вот она уже ведет к излишней жесткости на верхних частотах и частичной потере разрешения. Если от такого стабилизатора питаются катоды прямонакальных ламп, особенно входных, вы можете вообще потерять интерес к проекту — вся грязь из сети, изрядно приправленная собственным шумом микросхемы, будет усилена и попадет на выход усилителя. Поэтому серьезные разработчики в последнее время все чаще предпочитают более сложную схемотехнику, но гарантирующую защиту от ВЧ-неприятностей. Что же касается высоковольтных стабилизаторов, то там ситуация еще хуже. Во-первых, в качестве источников эталонного напряжения используются либо кремниевые, либо газоразрядные стабилитроны, и включаются они, как правило, в катод управляющей лампы (или эмиттер транзистора, что существа дела не меняет). Во-вторых, в ламповых усилителях, особенно однотактных, проходной элемент стабилизатора находится в цепи звукового сигнала и вносит в него свой неповторимый акцент. Так что, кроме конденсаторов, усилительных ламп и трансформаторов, вы будете еще слушать какой-нибудь MOSFET или 6С33С. У меня есть подозрение, что аналогичная ситуация наблюдается и в транзисторных усилителях, но сам не экспериментировал, врать не стану.

Начнем с питания низковольтных цепей — накала, смещения и т.д. В каталоге любого крупного производителя полупроводников обязательно есть малошумящие источники опорного напряжения, и некоторые с регулируемым напряжением выхода. У этих стабилитронов только один минус — ток через переход ограничен несколькими миллиамперами, поэтому для сколько-нибудь серьезной нагрузки их придется дополнить внешним проходным транзистором. Наиболее широко распространен чип TL431, выпускаемый фирмой Texas Instruments. Напряжение шумов на его выходе около 7 мкВ на частоте 10 Гц, стоит около 16 руб. и выглядит, как обычный маломощный транзистор в пластмассовом корпусе ТО-92. Очень удачная схема его применения выложена на сайте www.klausmobile.narod.ru (рис.1).

Здесь IC1 служит источником опорного напряжения, а IC2 является датчиком схемы защиты от КЗ выхода. Достоинство схемы в том, что в качестве проходного элемента работает МДП-транзистор с изолированным затвором, поэтому при любой нагрузке (схема нормирована до 5 А) ток через стабилитрон остается в пределах нормы. R3 задает выходное напряжение, а R2 — ток срабатывания защиты. MOSFET может быть любым из серий IRF400 — 600 и устанавливается на теплоотводе. Рассеиваемая на нем мощность подсчитывается по формуле P = (Uвх — Uвых) x Iнагр. Если стабилизатор должен обеспечивать фиксированное напряжение, то его тоже легко рассчитать: Uвых = (1+R1/R2) x Uref, где Uref — опорное напряжение TL431, т.е 2,5 В. Из этого легко видеть, что для получения Uвых = 5 В, например, питания цифровой части ЦАПа, сопротивления R1 и R2 должны быть одного номинала (примерно 3,3 — 6,8 К).

Для слаботочных цепей, например, сеточного смещения или питания ОУ в тракте CD-проигрывателя, очень хороши параллельные стабилизаторы. В них регулирующий элемент включен параллельно нагрузке, что имеет неоспоримые преимущества — по переменному току его сопротивление очень мало, а по постоянному — очень велико. Вам это ничего не напоминает? Правильно, конденсатор, причем без какой-либо абсорбции, утечки, с мизерным ESR и индуктивностью. Короче, почти идеальный. Пример такого стабилизатора показан на рис. 2. Источник опорного напряжения здесь тот же — TL431, и выходное напряжение рассчитывается по той же самой формуле и подстраивается триммером R1. Стабилизация (если кто не знает) происходит за счет падения напряжения на резисторе R0. Номинал R3 выбирается с тем расчетом, чтобы ток через TL431 был в пределах 1 — 3 мА. Еще более очевидны выгоды такой схемы для построения высоковольтных стабилизаторов, но об этом ниже.

На той же TL431 легко собрать схему задержки включения анодного питания (рис. 3). Время задержки задается параметрами цепочки R1/С1 и при указанных номиналах составляет около 25 секунд. Оптрон — 293КП9В или ему подобный.

Читайте так же:
Выключатель со светодиодной подсветкой для энергосберегающих ламп

В схемах дифференциальных каскадов с т.н. long tail отрицательное напряжение для лучшей симметрии следует подавать через источник тока. Часто для этого используют лампы. А если нет места, или трансформатор питания работает на пределе и уже не потянет еще один накал?

Пригодится простенькая схемка на полевом транзисторе (рис. 4). Единственный элемент, на качество которого стоит обратить внимание — электролитический конденсатор в делителе затвора. Он должен быть либо Black Gate, либо Elna Cerafine. Собирается источник тока на крошечной печатной плате и может быть встроен в любой усилитель при апгрейде. Отрицательное напряжение на «хвост» можно получить выпрямлением напряжения накала.

Еще один возможный путь апгрейда — снижение шумов стандартных источников питания. Способ примерно тот же, т.е. шунтирование шины питания активным фильтром с определенными параметрами (рис. 5). Без какой-либо настройки он подавляет ВЧ-составляющую на 20 дБ, а если подобрать резистор в цепи эмиттера, то можно додавить их и до 40 дБ. Потребление тока самим шунтом около 10 мА, так что он вряд ли перегрузит стабилизатор. Если ток в нагрузке более 300 мА, то шунт придется умощнить (рис. 6). Для этого понадобится составной транзистор (КТ825/827 в зависимости от полярности источника), который будет забирать на себя уже около 40 мА. Зато им можно «чистить» сильноточные шины, например накальные. Если в предварительном усилителе или фонокорректоре выносной блок питания, то к сетевым помехам и шумам стабилизатора добавятся ВЧ и СВЧ-наводки на соединительные провода. Частично эта проблема решается с помощью ферритовых колец, надеваемых на жгут или отдельные проводники, но гораздо более заметный эффект дает схема, показанная на рис. 7. Она ставится на приемном конце, т.е. в самом усилителе, и питается от той же шины, которую чистит. ОУ должен быть по возможности малошумящим и широкополосным, к качеству остальных деталей особых требований не предъявляется. На рис. 8 видно, что эффективность подавления шумов на частоте 100 Гц достигает 24 дБ без точного подбора номиналов. Более подробное описание этих шумоподавителей можно найти по адресу www.wenzel.com/documents/finesse.html .

Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Рис. 8

Теперь об анодном питании. В 1998 г. компания Technics начала выпускать усилители DVD Audio Ready, т.е. с расширенным динамическим диапазоном. Для них пришлось разрабатывать новые источники питания, поскольку при имеющихся невозможно было снизить шумы усилителя до нужной величины. Была запатентована схема т.н. виртуальной батареи или, как ее еще называют, схема с умножением емкости. Высоковольтный вариант такой батареи показан на рис. 9 (верхняя часть схемы). Как видите, здесь вообще нет стабилитрона, поэтому, строго говоря, это не стабилизатор, а фильтр с составным проходным элементом. Суть идеи в том, что входное сопротивление МДП-транзистора — несколько сотен мегаом, что позволяет подключить его затвор к RC-цепочке с такой огромной постоянной времени (4,7 мОм и 47 мкФ соответственно), что никакие помехи через нее не проходят. Минусы схемы — уже упомянутое отсутствие стабилизации и очень долгий заряд, время которого составляет примерно 20 мин. Аппарат с таким источником питания вообще выключать не рекомендуется.

Более серьезные люди питают аноды ламп от параллельных стабилизаторов. Помимо перечисленных выше преимуществ, они обладают и еще одним — после выключения питания быстро разряжают емкости фильтров. Кстати, об этом почему-то мало кто заботится, а ведь вреда от этого ничуть не меньше, чем при подаче напряжения на анод холодной лампы. В предах, например, конденсаторы разряжаются несколько минут, а катоды остывают значительно быстрее. Кроме того, шунты начинают потреблять ток мгновенно после включения, благодаря чему фильтр застрахован от перегрузок по напряжению в режиме холостого хода. Схема относительно простого и недорогого шунт-регулятора (рис. 10) содержит мощный высоковольтный MOSFET IRF820 и схему управления на малошумящем ОУ TL-071. Опорное напряжение задается делителем на инвертирующем входе, а напряжение шины питания контролируется через интегрирующую RC-цепочку 1,5 мОм и 1 мкФ. Между выходом ОУ и затвором транзистора стоит режекторный ВЧ-фильтр, вырезающий самый вредный участок шумового спектра. Обратите внимание, что нагрузка подключается к шинам в том месте, где припаяны элементы делителя, еще лучше подключить верхнюю точку интегрирующей цепочки непосредственно к потребителю, например, к анодной обмотке выходного трансформатора. Между выпрямителем и стабилизатором должно быть включено либо сопротивление, на котором будет падать разница напряжений, либо, что значительно лучше, мощный источник тока. Такой, например, как на рис. 11 слева. Это вообще очень интересная схема, ее автор, Манфред Хубер (http://home.t-online.de/home/MHuber/bjtreg.htm) уверен, что она дает тот же эффект, что и тефлоновый конденсатор емкостью 1000 мкФ, включенный параллельно нагрузке. Я пробовал запитывать от этого стабилизатора фонокорректор с выходным трансформаторным каскадом на 4П1Л, разница по сравнению с виртуальной батареей действительно заметна на слух. Во-первых, бас становится более собранным, заметно уменьшается интермодуляция, схема — менее чувствительной к качеству трансформатора. Очевидно, возвратный путь сигнала на землю здесь намного короче, да и выходное сопротивление источника практически не зависит от частоты. Заодно несколько советов: если выходное напряжение не должно регулироваться в широких пределах, дорогие полевые транзисторы BSS135 (около 120 руб. каждый), работающие как источники тока стабилитронов LM4041 и ZPD30, можно заменить обычными сопротивлениями. Их номинал рассчитывают так, чтобы через них протекал ток 1,3 мА. Транзисторы ZTX458/558 фирмы Zetex с напряжением Uкэ = 450 В у нас найти невозможно, зато есть недорогие аналоги Philips и Motorola. Ток стабилизатора рассчитывается по формуле I = 1,23/(P1 + R2), а напряжение вот как: Uвых = 30(1 + (P2 + R9)/R8). Число 30 означает напряжение стабилитрона D4, если будет другой, нужно внести поправку. Стабилитронов здесь бояться не надо — шум D4 гасится цепочкой R5-C2-C5, а D5 выполняет сугубо защитные функции, и в нормальном режиме лавинного пробоя в нем нет. Транзисторы Q2 и Q8 устанавливаются на теплоотводы, способные рассеять 6 — 8 Вт.

Рис. 10
Рис. 11

Приятных вам экспериментов, и будьте осторожнее с высоким напряжением!

Читайте так же:
Диммируемая лампа выключатель с подсветкой

Подготовлено по материалам журнала «Салон AudioVideo», февраль 2017 г. www.salonav.com

Поделитесь статьёй:

Общая сетка или общий катод. Выбор, аргументы, дискуссии

То есть тут — общие разговоры об особенностях ОС и ОК.
Часть постов будет перенесена сюда из других тем (это неизбежно будет).

Можно многое, но не переходим на агрессивное отстаивание своей точки зрения!

Поделиться22020-04-20 11:05:10

  • Автор: Alex_VE3KF
  • Администратор
  • Сообщений: 9719

Правильно, что создана отдельная тема.

ua0wy написал(а):
Автор приведенной выше цитаты: VE3KF.

Благодарю, что процитировали меня, пусть даже из очень древней, 10 летней давности темы. С тех пор я в корне поменял свою точку зрения по этому вопросу. И теперь я утверждаю, что все же ОС делать на тетродах и пентодах — крайне нерационально, хотя если очень хочется, то можно делать. Так же как можно делать и выпрямители на кенотронах и стабы на ламповых стабиловольтах.

ua0wy написал(а):
А насчет импортных усилителей с ОС, так есть и они, но это не наше.

Если есть они, пусть даже это не наше, так приведите хотя бы 1 буржуйский в пример. Не найдете такой, они не делают УМ с ОС на тетродах или пентодах, потому что их инженеры поняли, что это нецелесообразно и это как раз подтверждает и мою точку зрения, а не ваш опыт по этому вопросу.
Возить картошку или дрова можно на грузовике, а можно и Мерседесе. Работа будет одинаковая, вот только какой ценой?

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
qsl.net/VE3XAX

Поделиться32020-04-20 11:28:19

  • Автор: UB4YBQ
  • Пользователь
  • Сообщений: 115

Если раскачки хватает я бы сделал ОС, меньше деталей меньше проблем.

Поделиться42020-04-20 12:09:37

  • Автор: Alex_VE3KF
  • Администратор
  • Сообщений: 9719

Меньше деталей если все сетки гальванически на корпус, не нужно питание 2-й сетки, смещение 1-й сетки не нужно.
Но если все делать по уму, с подачей всех напряжений на электроды лампы, то вряд-ли выгадать можно серьезно.
И кто не дает сделать универсальный драйвер на 100 Вт выхода на тех же 2 лампах ГУ50 и уже им качать любую лампу с ОС? Ну или трансивер любой, они все как правило на 100 Вт выхода

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
qsl.net/VE3XAX

Поделиться52020-04-20 15:39:10

  • Автор: Alex_EW6T
  • Пользователь
  • Сообщений: 333

Ну или трансивер любой, они все как правило на 100 Вт выхода

А мне 100 вт, будет мало в драйвере, для двух 81-х ламп если делать с ОС. С ОС- УСМ хороши из расчета, где усиление 1:10. То есть когда понимаешь, что все что сможет лампа выдать (или несколько ламп), это будет равно максимальной мощности вашего драйвера, то есть , если это стандартный трансивер, то с него максимум 100вт. Таким образом, максимум выхода с УСМ — 1000вт и ты реально понимаешь, что больше и не выжать будет, даже если будешь гнать на вход 120-150вт. и т.д.
На деле же, для многих ламп, усиление в УСМ обычно на ОС получается чуток выше, где то 1:12 , ну если лампы не совсем тупые. по крутизне своей конечно.

То есть, делая УСМ на ГУ-50 или ГК-71, наверное стоит тупо делать по схеме на ОС, увеличив в пределах допустимого анодное питание. Такие схемы устойчивы, линейны и просты как барабан. А это большой плюс!
А если делать на 2-ГУ-81м , то лучше все же качать в сетку. ибо если делать такой усилитель по схеме с ОС, тогда нужен драйвер на двух ГУ-50, а это просто как по мне, энергетически не выгодно. Куча промежуточных контуров и согласований. , где драйвер на лампах косвенного накала. то есть все время на подогреве. как то все заморочено. Хотя раньше все заводские передатчики именно так и строились. Думаю, лучше тогда поморочится и сделать на транзисторах стабы для пистания сеточно-экранных напряжений. Меньше хлопот.

Что касаемо современной керамики, то там однозначно раскачка в сетку. Там с крутизной все хорошо у них!
Высказал свое мнение.

Бог нам дал CW, ленивые придумали SSB, а черти — FT8

Поделиться62020-04-20 16:18:10

  • Автор: Alex_VE3KF
  • Администратор
  • Сообщений: 9719

А мне 100 вт, будет мало в драйвере, для двух 81-х ламп если делать с ОС. С ОС- УСМ хороши из расчета, где усиление 1:10.

Конечно мало, нужно 2000/10 = 200 Вт. Со стандартным трансивером 100 Вт, можно расчитывать получить с ОС 1000-1200 Вт. При этом трансивер должен всегда пахать на полную мощность, что не есть хорошо.

А если делать на 2-ГУ-81м , то лучше все же качать в сетку. ибо если делать такой усилитель по схеме с ОС, тогда нужен драйвер на двух ГУ-50, а это просто как по мне, энергетически не выгодно.

Нет, тут 2 ГУ50 не спасут, нужны 3 ГУ50 для раскачки 2 ламп ГУ81 с ОС или же 1 лампа ГК71 или 1 лампа ГИ7Б.

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
qsl.net/VE3XAX

Поделиться72020-04-20 18:24:04

  • Автор: Alex_EW6T
  • Пользователь
  • Сообщений: 333

Да, я уже потом понял, вообще 4 надо. По любому с ОС нужно 100-120вт на лампу. Но не стал исправлять. Суть и так одна и та же. Отдельный драйвер делать невыгодно.

Бог нам дал CW, ленивые придумали SSB, а черти — FT8

Поделиться82020-04-20 18:34:09

  • Автор: Alex_VE3KF
  • Администратор
  • Сообщений: 9719

Отдельный драйвер делать невыгодно.

Конечно невыгодно, новый транс для питания нужен со всеми обмотками от накальной до анодной, сеточной и смещения. Новый корпус. Не все так вот просто.

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
qsl.net/VE3XAX

Поделиться92020-04-21 13:29:15

  • Автор: RV3MS
  • Пользователь
  • Сообщений: 151

Я ОС на триодах делаю ,потому что по другому никак))
Простая конструкция получается на ги-7б, гс-7-31-35 б.
На тетродах-пентодах делаю с ОК .
Стабилизатор экранного сейчас не проблема на импортных недорогих транзисторах сделать.
Не нужны входные переключаемые контура, если применяешь лампы с высокой крутизной.
Не вижу смысла качать в катод ,если это не оконечник киловатт на 20 .
Как например ПКМ-20 . Там тетрод гу-61б качается в катод.
Нет каскада с диким усилением,а значит неустойчивого ,и не надо рассеивать мощность возбуждения на сеточном резисторе)
которая там не маленькая будет.

Читайте так же:
Можно ли выключатели с подсветкой использовать с энергосберегающими лампами

http://forumupload.ru/uploads/000e/73/7c/333/t989239.png

Поделиться102020-04-21 14:10:42

  • Автор: Alex_VE3KF
  • Администратор
  • Сообщений: 9719

Как например ПКМ-20 . Там тетрод гу-61б качается в катод.

Хороший пример с лампой. Почему же все же в катод её качают? Если посмотрим паспорт лампы, то там есть такие данные:
Проходная емкость т.е. емкость Анод — 1-я сетка
для схемы с ОК это 1,4 пФ
Для схемы с ОС это 0,2 пФ.
Как видим разница в емкости в 7 раз.
Для частоты к примеру 70 Мс, ПОС будет с анода через сопротивление всего 1600 Ом. Это сильная связь и практически 100% возбуд в схеме с ОК.
Для емкости 0,2 пФ с ОС это же самое будет 11,3 кОм Эта связь уже намного слабее, потому и вероятность самовозбуда низкая.
Вот почему только ОС с данной лампой.

Нет каскада с диким усилением,а значит неустойчивого ,и не надо рассеивать мощность возбуждения на сеточном резисторе)
которая там не маленькая будет.

Это верно. При мощности 20 кВт, раскачка с ОС будет примерно 2 кВт. Две лампы ГУ81 раскачают 1 лампу ГУ61Б в катод.

Я ОС на триодах делаю ,потому что по другому никак))
Простая конструкция получается на ги-7б, гс-7-31-35 б.

С триодами проще всего ОС делать. Можно конечно по-другому — нейтрализацию проходной емкости делать, но это трудоемкая задача, но тогда уже можно триод в сетку качать, а не в катод.
Могучая лампа, 18 кГ живого веса!

73!
Александр, VE3KF, TO3T ex VA3QP, VE3XAX, VA3TTT.
qsl.net/VE3XAX

Поделиться112020-04-22 02:23:20

  • Автор: ua0wy
  • Заблокирован
  • Сообщений: 30

Сколько людей. столько и мнений. А каждый выбирает сам.
В зависимости от своих возможностей и потребности.
Вот исписали 40 страниц:

А начинать надо с выбора лампы, а затем схемное решение. И уповать на улучшение линейности усилителя с Ос тоже не всегда стоит. Линейность в этой схеме может и ухудшиться ( это касается схемы с глухозаземленными сетками и соответственно с большими сеточными токами).
Поэтому рассматривать включение лампы в схеме с ОС надо только при подаче рекомендованных напряжений на электроды.
В этом случае можно получить лучшие мощностные и энергетические показатели для некоторых типов ламп общего назначения, чем в схеме с ОК.
В первую очередь это вызвано, как раз наличием токов сеток в допустимых пределах.
О выборе ламп для усилителя мощности однополосного сигнала:

Шахгильдян "Проектирование радиопередающих устройств", 1976г, стр. 14

Лампы для усиления мощности однополосного сигнала.

"В одноканальных однополосных передатчиках с низким требованием клинейности нет
особой необходимости использовать специальные лампы для линейного усиления.
Как правило здесь могут быть применены лампы общего применения 6П21С, ГУ50, ГУ81,
некоторые лампы УКВ диапазона ГУ29, ГУ34Б и др.
При использовании в однополосном передатчике ламп общего применения ( как триодов, так и экранированных),
а также специальных ламп для однополосных передатчиков с токами управляющей сетки широко
используется схема с общей сеткой, обладающая хорошей линейностью."

Поделиться122020-04-22 03:24:12

  • Автор: UB4YBQ
  • Пользователь
  • Сообщений: 115

Лампы ГУ-50, схема ОС, если подать стаб. напряжение примерно 20В на 2е сетки повысится ли Ку по сравнению с глухозаземленными сетками?

Поделиться132020-04-22 06:01:16

  • Автор: ua0wy
  • Заблокирован
  • Сообщений: 30

Повысится, но совсем на чуть-чуть.

Поделиться142020-04-22 06:14:18

  • Автор: ua0wy
  • Заблокирован
  • Сообщений: 30

И еще раз обращаюсь к Уважаемому Вагану Вагановичу Шахгильдяну, который написал великолепную книгу для принятия решения.
Это " Радиопередающие устройства" 2003г.

стр. 382 О тетродах в схеме с ОК

"Для получения малого уровня искажений лампы должны работать в недонапряженном режиме и без сеточных токов.
Параметры режима выбирают следующим образом. напряжение анодного питания выбирается равным ( 0ю8-1) Eа номин. .
Коэффициент использования анодного напряжения для пиковой мощности выбирают на 3-10% меньше, чем для критического режима.
Напряжение второй сетки, как правило, выбирают равным номинальному. Это напряжение должно быть стабилизировано. При таком выборе обеспечивается
хорошая линейность АХ и высокий КПД.
Выбор напряжения смещения на первой сетке требует особой тщательности, поскольку от него зависят линейность АХ и средний КПД анодной цепи. Для получения высокого КПД
выбирается режим работы с отсечкой анодного тока при больших значениях напряжения возбуждения т.е. рабочая точка выбирается на нижнем сгибе характеристики."

Далее, рекомендации для уменьшения нелинейных искажений усилителя, читаем ( стр. 385):
"3. Лампы мощного усилителя включают по схеме с общей сеткой.
Входное сопротивление такого усилителя много меньше, чем входное сопротивление усилителя по схеме с общим катодом, пределы его изменения при изменении Uc резко сужаются
, и следовательно. влияние сеточного тока на уровень нелинейных искажений заметно снижается. Нужно также учитывать, что в каскаде с ОС имеется ООС по току Ia1,
благодаря которой при определенных условиях (малые токи сеток) можно получать снижение нелинейных искажений.
Эффект ООС возникает благодаря тому, что на сопротивлении входной цепи создаются два противоположных напряжения: одно за счет тока от предварительного
каскада, другое за счет протекания Ia1 каскада с ОС.
Разностное напряжение и действует в качестве напряжения возбуждения.
Применение схемы с ОС на лампах старых типов с малой крутизной S было связано в основном с желанием получить
повышенную устойчивость и ограничивалось низким значением коэффициента усиления каскада по мощности.
Усилители с ОС на современных лампах с высокой крутизной ( S=50. 200 мА/В) имеют Kp= 20. 50.
Именно по этим причинам в ряде отечественных передатчиков в мощном каскаде применяется схема с общей сеткой.
Использование режимов с большими токами второй сетки в усилителях с ОС могут существенно снизить линейность АХ."

UA0WY: в нашем случае — это крайний режим, глухозаземленные сетки. Это чревато не только ухудшением линейности,
но и выходом из строя лампы по причине превышения допустимой мощности первой сетки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector