Содержание

Общие сведения,
классификация
Устройство и работа диода
Устройство и работа триода
Электронная эмиссия
Термоэлектронные катоды
Особенности устройства
электронных ламп
Физические процессы
Закон степени трех вторых
Анодная характеристика
Параметры
Рабочий режим. Применение
диода для выпрямления
переменного тока
Основные типы
Физические процессы
Токораспределение
Действующее напряжение и
закон степени трех вторых
Характеристики
Параметры
Особенности
Усилительный каскад с
триодом
Параметры усилительного
каскада
Аналитический расчет и
эквивалентные схемы
усилительного каскада
Графоаналитический расчет
режима усиления
Генератор с триодом
Межэлектродные емкости
Каскады с общей сеткой и
общим анодом
Недостатки триодов
Основные типы приемно-
усилительных триодов
Устройство и работа тетрода
Устройство и работа пентода
Схемы включения тетродов
и пентодов
Характеристики тетродов
и пентодов
Параметры тетродов и
пентодов
Межэлектродные емкости
тетродов и пентодов
Устройство и работа
лучевого тетрода
Характеристики и параметры
лучевого тетрода
Рабочий режим тетродов
и пентодов
Пентоды переменной
крутизны
Краткие сведения о
различных типах
тетродов и пентодов
Специальные лампы
Общие сведения
Электростатические
электронно-лучевые трубки
Магнитные электронно-
лучевые трубки
Люминесцентный экран
Краткие сведения о
различных электронно-
лучевых трубках
Электрический разряд
в газах
Тлеющий разряд
Стабилитроны
Тиратроны тлеющего разряда
Индикаторные приборы
Дисплеи
Краткие сведения о
различных газоразрядных
приборах
Фотоэлектронная эмиссия
Электровакуумные
фотоэлементы
Фотоэлектронные умножители
Причины собственных шумов
Шумовые параметры
Межэлектродные емкости
и индуктивности выводов
Инерция электронов
Наведенные токи в
цепях электродов
Входное сопротивление
и потери энергии
Импульсный режим
Основные типы электронных
ламп для СВЧ
Общие сведения
Пролетный клистрон
Отражательный клистрон
Магнетрон
Лампы бегущей и
обратной волны
Амплитрон и карматрон
Надежность и испытание
электровакуумных приборов
Усилитель на триоде
с общим катодом
Ограничения по выбору
рабочей точки
Режим в рабочей точке
Катодное смещение
Выбор величины
сопротивления резистора
в цепи сетки
Выбор выходного
разделительного
конденсатора
Вредное влияние проходной
емкости лампы и пути
его уменьшения
Применение
экранированных ламп
Каскод (каскодная схема)
Катодный повторитель
Каскад с общим катодом
как приемник
неизменяющегося тока
Пентоды в качестве
приемников
неизменяющегося тока
Катодный повторитель
с активной нагрузкой
Катодный повторитель Уайта
μ-повторитель
Выбор верхней лампы для
μ -повторителя
Параллельно управляемый
двухламповый усилитель
(SRPP)
β-повторитель
Дифференциальная пара
(дифференциальный каскад)
Коэффициент реакции
питающего напряжения
(PSRR)
дифференциальной пары
Полупроводниковые
приемники неизменяющегося
тока для
дифференциальной пары
Использование транзисторов
в качестве активной нагрузки
для электронных ламп
Классификация искажений.
Принципы оценки линейных
искажений
Принципы измерения
нелинейных искажений
Измерение и интерпретация
искажений
Совершенствование
измерений нелинейных
гармонических искажений
Цифровая обработка сигналов
Особенности проектирования
усилителей с малыми
искажениями
Работа с сеточным током
и нелинейные искажения
Уменьшение искажений
подавлением (компенсацией)
Проблемы смещения
по постоянному току
Выбор электронной лампы по
критерию низких искажений
Проблема сопряжения одного
каскада со следующим
Усилитель класса А для
электромагнитных головных
телефонов с непосредств.
междукаскадной связью
Радиокомпоненты -
Общие сведения
Ряды стандартизованных
значений сопротивлений
Металлизированные
пленочные резисторы
Проволочные резисторы
Конденсаторы -
Общие сведения
Металлические конденсаторы
с воздушным диэлектриком
Пленочные конденсаторы,
изготовленные
металлизацией диэлектрика
Алюминиевые
электролитические
конденсаторы
Основные вопросы,
возникающие при
выборе конденсатора
Общие сведения о
катушках индуктивности
Трансформаторы -
Общие сведения
Трансформаторы.
Намагничивание и потери
Модели трансформаторов
Почему необходимо
использовать трансформаторы
Определение параметров
неизвестного трансформатора
Основные виды
источников питания
Выпрямление переменного
тока
Одиночный накопительный
конденсатор в роли
сглаживающего элемента
Влияние напряжения
пульсаций на выходное
напряжение
Насыщение сердечника
трансформатора
Критерии выбора силового
трансформатора
Источник питания со
сглаживающим дросселем
Номинальное значение
тока дросселя
Выбросы тока и
демпфирующие элементы
Использование накопительного
конденсатора для снижения
высоковольтного напряжения
Частотные характеристики
используемых на практике
LC-фильтров
Широкополосная фильтрация
Выпрямители с умножением
(умножители) напряжения
Классическая схема
последовательного
стабилизатора
Двухтранзисторная схема
последовательного
стабилизатора
Стабилизатор цепи сеточного
смещения с регулируемым
выходным напряжением
Источники питания низкого
напряжения и синфазный шум
Ламповый стабилизатор
напряжения
Способы увеличения
выходного тока стабилизатора
Коэффициент режекции
источника питания
Включение сглаживающих
конденсаторов
Перенапряжения при
включении схемы
Составление предварительной
схемы блока питания
Высоковольтный выпрямитель
и стабилизатор
Особенности смещения
подогревателей ламп
Схема улучшенного
источника питания
Рабочий режим
Увеличение максимально
допустимого Vrrm
Выходной каскад класса А
с несимметричным выходом
Особенности акустических
систем
Неидеальности
трансформаторов
Режимы работы усилительных
приборов. Классы усилителей
Двухтактный выходной каскад
Выходной каскад по
ультралинейной схеме
Трансформаторный катодный
повторитель
Усилители без выходного
трансформатора
Составляющие блока
усилителя мощности
Предоконечный каскад блока
усилителя мощности
Фазоинверсный каскад
Дифференциальный усилитель
или пара с катодной связью
«Согласованный»
фазоинвертор
Общие проблемы
устойчивости усилителей
Подавление первой
доминанты ВЧ составляющей
Низкочастотное
самовозбуждение усилителя
Усилитель Williamson
Усилитель Milliard 5-20
Усилитель Quad II
Выбор выходной лампы
Выбор статической рабочей
точки с учетом Pвых и КНИ
Точное определение
выходного трансформатора
Особенность выпрямление
высоковольтного напряжения
Варианты применения
стабилизатора ВВ напряжения
Требования к каскаду
предоконечного усиления
Определение рабочей точки
предоконечного каскада
Проверка работоспособности
усилителя
Пример разработки
двухтактного УМ
Оптимизация входного и
фазоинверсного каскадов
Расчет R катодного смещения
лампы и R обратной связи
Выбор элементов
оконечного каскада
Разработка усилителей
мощностью более 10 Вт
Активные кроссоверы
и схема Зобеля
Выбор лампы для
оконечного каскада
Требования к предоконечному
каскаду усиления
Источники питания и
постоянная токовая нагрузка
Второй дифференциальный
усилитель и выходной каскад
Первый дифференциальный
усилитель и линейность х-ки
Каскодная схема постоянной
токовой нагрузки
Постоянная токовая нагрузка
первого диф. каскада
Элементы, повышающие ВЧ
устойчивость. Итоговая схема
Схема источника питания
«Потомок от усилителя Beast»
Расчет уровня фонового
шума от ИП
Особенности цифрового
сигнала от компакт-диска
Требования к предусилителю
Технические требования
к линейному каскаду
Традиционный линейный
каскад
Пути достижения заданных
требований и выбор лампы
Основные проблемы
регулирования громкости
Переключаемые аттенюаторы
Расчет переключаемого
аттенюатора
Табличные вычисления для
расчета регулятора громкости
Светочувствительные
резисторы и громкость
Входной переключатель
Частотный корректор RIAA
Влияние провода
звукоснимателя
Требования к блоку
частотной коррекции
Метод частотной коррекции
стандарта RIAA
Раздельное выравнивание
характеристики RIAA
Шумы и влияние входной
емкости входного каскада
Учет собственных
шумов лампы
Улучшение шумовых
характеристик с RIAA
Расчет элементов на 75 мкс
Параметры цепей на
3180 мкс и 318 мкс
Симметричный вход и
подключение звукоснимателя
Симметричный предусилитель
Возможности исключения
линейного каскада
Вариант RIAA с исполь-
зованием лампы типа ЕС8010
Оптимизация характеристик
входного трансформатора
Анализ работы блока RIAA
Практические методы
настройки блока RIAA
Линейный каскад
О межблочных и
акустических кабелях

 

 
 

Пентоды в качестве приемников неизменяющегося тока

Еще лучшие результаты дает применение пентодов в качестве приемников неизменяющегося тока, потому что у них большой μ, и их применение особенно полезно, если допустимое падение напряжения на приемнике довольно низкое.

Если требуется приемник неизменяющегося тока на 10 мА, а допустимое напряжение на нем только 100 В, каскад-приемник на рассмотренном выше триоде Е88СС может достичь выходного сопротивления только ≈100 кОм, что все равно является десятикратным улучшением выходного сопротивления 10 кОм обычного резисторного каскада, однако каскад-приемник на пентоде способен обеспечить гораздо лучший результат (рис. 3.27).

Если в каскаде на пентоде оставить катодный резистор 2 кОм не зашунтированным емкостью, такой каскад-приемник может увеличить выходное сопротивление до > 10 МОм. Это потрясающе хороший приемник неизменяющегося тока, но всегда нужно помнить, что пентоды генерируют больше шумов, чем триоды. По этой причине каскад-приемник на пентоде не самый хороший выбором для первого (входного) каскада чувствительного предусилителя.

Пентод в качестве приемника неизменяющегося тока

Рис. 3.27 Пентод в качестве приемника неизменяющегося тока

При использовании пентода в качестве приемника неизменяющегося тока, крайне важно помнить, что катодный резистор пропускает не только желаемый не изменяющийся анодный ток, но также переменный ток экранирующей сетки с2. Заметим также, что развязывающий конденсатор в цепи этой сетки с2 должен быть подключен к катоду, а не к земле. Это связано с тем, что мы добиваемся в таком каскаде отрицательной обратной связи катодным резистором для увеличения га, но не хотим, чтобы менялось напряжение между экранирующей сеткой с2 и катодом, так как это вызывает положительную обратную связь, которая будет уменьшать rа.

Некоторые пентоды представляют собой наиболее лучшие приемники неизменяющегося тока, чем другие, потому что их анодные характеристики более пологие, что способствует увеличению выходного сопротивления или потому, что линейная область анодной характеристики подходит ближе к 0 В. В табл. 3.1 приведены некоторые пентоды, которые особенно хорошо подходят для приемников неизменяющегося тока.

 

  Таблица 3.1
  Тип   Оптимальный ток     Свых   P
  EF91/6AM6    ?6мА   3,1 пФ     2,5 Вт  
  EF184/6EJ7  8мА-15мА   З пФ   2,5 Вт
  EL83/6CK6  15мА-30мА   6,6 пФ   9W
  EL822  20мА-45мА   6 пФ   12 Вт

 

В таблице приведены оптимальные для каскада-приемника токи, которые намного ниже, чем максимальные для этих ламп Ia(макс) Этот запас по току делается частично потому, что при больших токах реальные анодные характеристики становятся менее пологими, приводя к уменьшению Ra, но главным образом потому, что основное влияние на выходное сопротивление в действительности оказывает не шунтированное RK, величина которого умножается на коэффициент gm1 * rа(μ). Более сильные токи требуют меньшего напряжения автосмещения, а уменьшая величину RK, уменьшаем и выходное сопротивление. Для максимального выходного сопротивления лучше использовать электронную лампу с запасом по мощности рассеиваемой анодом Ра, что требует большего RK, чем при номинальной мощности. К сожалению, недостаток приемника неизменяющегося тока, работающего при очень низком Iа в том, что ток экранирующей сетки IC2 будет довольно велик и его доля становится значительной среди всех составляющих катодного (эмиссионного) тока, что делает схему неэффективной.

Например, может потребоваться приемник неизменяющегося тока на 8 мА, который можно реализовать, например, на пентоде EF184. Тем не менее, у такого каскада будет низким коэффициент полезного действия. Из статических характеристик пентода EF184 видно, что в таком каскаде вероятно ток экранирующей сетки составит IC2 ≈ 3 мА — это означает, что общий ток, потребляемый от источника питания увеличится на = 38%. Если в усилителе имеется только один такой низкоэффективный каскад-приемник, то это не проблема, но если таких потребителей энергии будет много, то это может значительно увеличить стоимость источника питания и усложнить его. Если, например, мы намерены уменьшить ток приемника до 6 мА, то это переведет EF91 в режим, при котором, в этом случае, требуется ток экранирующей сетки составит Ic2 = 1,55 мА, уменьшая ток источника питания с 11 мА до 7,55 мА. Хотя пентод EF91 не имеет таких привлекательных характеристик как, например EFI84, он намного дешевле, и если ток источника питания ограничен, то целесообразно доработать конструкцию усилителя, чтобы использовать именно его.

При оптимальном подборе напряжения смещения, большинство малосигнальных (приемо-усилительных) пентодов обеспечивают соотношение между анодным током 1а и током экранирующей сетки \л примерно = 4:1. Таким образом, при токе анода Iа = 8 мА, обычно требуется ток экранирующей сетки Ic2 = 2 мА. Очень важно всегда проверять, что анодный ток Iа, мощность, рассеиваемая на аноде Ра, и особенно мощность, рассеиваемая на экранирующей сетке Рc2 в пентодах не превышает предельных справочных значений. Успешная разработка приемников неизменяющегося тока на пентодах требует наличия полных спецификаций со всеми семействами статических характеристик или специальной установки для проверки электронных ламп и снятия их статических характеристик (чтобы выставлять нужные напряжения на электроды и экспериментально определять токи, что более надежно).

Если приемник неизменяющегося тока используется в каскаде с низким уровнем сигнала, стоит принять во внимание помехи и применить экранирование. Некоторые лампы своей конструкцией подразумевают экранирование. Например, EF184 имеет цельный металлический экран, EF91 имеет экран из проводящей краски внутри колбы лампы, EL83 и EL822 - мощные электронные лампы — совершенно не экранированы.

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Особо пытливый читатель, вероятно, заметил, что сформулированные выше требования к триодному каскаду-приемнику неизменяющегося тока были сформулированы для его применения в качестве анодной нагрузки катодного повторителя, разработанного ранее. Таким образом, теперь можно объединить эти два каскада, чтобы разработать катодный повторитель с активной нагрузкой, например, такого, как показан на рис. 3.28. Так как величина нагрузки RH катодного усилителя очень большая, коэффициент усиления будет:

Коэффициент усиления равен 0,97, что ненамного больше предыдущего, но зато теперь реально получить гораздо меньшие нелинейные искажения усиливаемого аудиосигнала. Возможно сделать прогнозы этих искажений, но это очень сомнительные и заведомо неточные вычисления, поскольку реальные электронные лампы не работают в точном соответствии с математическими уравнениями.

Как и в обычном резисторном каскаде усиления, ток управляющей сетки может вызывать в катодном повторителе намного большие искажения, чем ожидаемое. Например, автор испытывал катодный повторитель с автоматическим смещением, используя 6С45П в приемнике неизменяющегося тока и EF184 в качестве усилителя. Для этого повторителя было определено его входное сопротивление, и его относительное уменьшение при подключении источника с внутренним сопротивлением 1 МОм, вместо 5 Ом. К сожалению, входное сопротивление не было таким большим, как прогнозировалось. Изменение величины резистора смещения сетки от 150 кОм до 1 МОм не только изменило входное сопротивление и немного изменило 1а (что указывает на существовавший ток управляющей сетки), но также уменьшило искажение при +20 дБ с 0,23% до 0,052%. Уменьшение сопротивления источника питания от 1 МОм до 24 кОм далее уменьшило суммарное значение коэффициента нелинейных искажений от 0,052% до 0,02%.

Катодные повторители часто используется как буферные каскады после регуляторов громкости, так как чувствительность к сопротивлению источника питания может быть существенной, в особенности в силу того, что некоторые регуляторы громкости имеют значительно большее выходное сопротивление, чем другие.

 
 
Сайт создан в системе