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

 

 
 

Входной переключатель

Достаточно логично предположить, что к предусилителю подключаются источники сигнала, в которых используются совершенно различные типы носителей аудиосигнала, такие, например, как виниловые пластинки, компакт-диски, цифровое радио или телевидение с цифровым каналом звукового сопровождения и т. п. Каждый из них может иметь свои требования к регулировке громкости и, кроме этого, должна быть предусмотрена возможность подключения любого из источников сигнала (рис. 8.11). В рассмотренном примере все источники, за исключением долгоиграющих пластинок, являются цифровыми, следовательно, если должна быть произведена их запись, необходимо предусмотреть какой-нибудь особый канал прохождения цифрового сигнала. И как следствие, выходной сигнал с устройства воспроизведения виниловых пластинок может быть сразу направлен во входной каскад аналогового записывающего устройства, а выходной сигнал с записывающего устройства может управляться с использованием обычного входного переключателя. Такая компоновка зачастую делает использование традиционного переключателя просто ненужным.

Отличительной чертой схемы, показанной на рис. 8.11, является использование переключателя на выходе аналогового записывающего устройства. Выходные каскады проигрывателя грампластинок целесообразно проектировать таким образом, чтобы иметь небольшое выходное сопротивление, что позволит ему идеально работать на емкостную нагрузку соединительного кабеля, идущего к записывающему устройству, поэтому отпадает необходимость в использовании буферного каскада; однако, выключенное записывающее устройство будет представлять для источника сигнала нелинейную нагрузку в виде не имеющего смещения транзисторного перехода, что приведет к возникновению искажений. Поскольку запись производится непостоянно, поэтому выход записывающего устройства целесообразно делать отключаемым. При непосредственном воспроизведении виниловых пластинок (без предварительной обработки и записи), проигрыватель подключается через устройство коррекции RIAA, о назначении которого уже говорилось выше.

Входной переключатель с выключателем выхода записывающего устройства

Рис. 8.11 Входной переключатель с выключателем выхода записывающего устройства

После того, как схема будет собрана, на галетный переключатель будут оказывать влияние перекрестные помехи, вызванные наличием емкости между соседними контактами (например, ориентировочно 0,6 пФ для переключателя «Тип 72», имеющего 30 положений).

Если имеется какой-нибудь источник сигнала, подключенный к предусилителю, но переключатель находится в положении, соответствующем неиспользуемому источнику, эта паразитная емкость образует совместно с входным сопротивлением 100 кОм регулятора громкости фильтр верхних частот. Человеческое ухо имеет максимальную чувствительность в области частот порядка 4 кГц, и именно на этой частоте комбинация данной паразитной емкости и сопротивления вызвала бы перекрестные помехи, имеющие уровень примерно на 53 дБ ниже уровня ожидаемого сигнала. В схемах предусилителей высокого качества от этого раздражающего фактора избавляются использованием двух сдвоенных переключателей, один из которых производит выбор источника, а второй одновременно с первым разрывает замыкающий шунт этого же самого источника сигнала. К сожалению, в настоящее время подобные переключатели оказались дефицитными, однако неплохим вариантом может оказаться использование переключателя «Тип 72», в котором часть контактов используется для входных сигналов, а неиспользуемые контакты будут подключаться к земле, что защитит контакты, по которым проходит сигнал, от паразитного влияния со стороны соседних контактов (рис. 8.12).

Снижение перекрестных помех входного переключателя заземлением промежуточных контактов

Рис. 8.12 Снижение перекрестных помех входного переключателя заземлением промежуточных контактов

Переключатели «Типа 72» бывают с двумя вариантами исполнения стопорного механизма. В стандартном варианте предусмотрена возможность выбора каждого из 30 контактов, но более грубый стопорный механизм выбирает только 15 позиций контактов. Если между каждым источником необходимо промежуточное (нейтральное «немое») положение, когда промежуточные контакты будут заземляться при переключении, стопорный механизм, обеспечивающий выбор 30 позиций, окажется идеальным, но если необходим вариант прямого переключения от одного источника сигнала к другому источнику, необходимо будет использовать альтернативный переключатель со стопорным механизмом на 15 позиций.

Хотя перекрестные помехи для разомкнутого входа легко могут достигать уровня —53 дБ при использовании стандартного переключателя, при выборе входа с низким сопротивлением источника сигнала, перекрестные помехи резко снижаются. Например, выбор в качестве источника сигнала обычного плеера компакт-дисков, имеющего величину выходного сопротивления порядка 300 Ом, вызвало бы снижение перекрестных помех до уровня —107 дБ. Таким образом, заземленные контакты альтернативного варианта переключателя позволяет избежать, главным образом, проблем с перекрестными помехами для неиспользуемых источников и создают эффект беззвучного переключения без использования дополнительных контактов на пути прохождения сигнала.

Переключатели никогда не изготавливаются абсолютно равноценными и страдают от целого ряда хорошо известных недостатков. Помимо паразитной емкости, о которой уже упоминалось, для них существуют и другие проблемы.

В идеале, сопротивление контактов должно иметь нулевое значение, но на практике такого положения вещей просто не существует. Сопротивление контактов возникает, прежде всего, в результате окисления материала контактов, недостаточного давления между ними и просто естественного их износа. Достаточно часто используются позолоченные контакты из-за невосприимчивости этого благородного металла к атмосферным воздействиям, несмотря даже на более высокое удельное сопротивление золота по сравнению с серебром и медью. Следует отметить, что такое явление, как контактное сопротивление, имеет весьма сложную физическую природу и поэтому переключение сигнала малого уровня может быть обеспечено только специально спроектированным для этих целей переключателем.

У всех переключателей также имеется сопротивление утечки, которое указывается в конструкторской документации и весьма усугубляется присутствием атмосферной влаги.

Кнопочные переключатели с механической фиксацией положения рассматриваться не будут. Их применение является уже просто неприличным, да к тому же и просто вредным из-за повсеместно невысокого качества изготовления таких переключателей. Дополнительно к этому, они плохо приспособлены для использования в любительских условиях, потому что бывает иногда технически сложно изготовить отверстие прямоугольной формы с достаточной точностью. Напротив, для крепления галетного переключателя необходимо только просверлить, или просто пробить круглое отверстие, которое затем легко скрывается от взгляда ручкой.

Идеальным переключателем сигналов является реле со смачиваемыми ртутью контактами. Они имеют капельку ртути на контактах, которая «смачивает» их, обеспечивая минимальное и не изменяющееся во времени значение контактного сопротивления. Так как такие реле обязательно должны быть герметизированными для предотвращения попадания ядовитых паров ртути в атмосферу, контакты не подвергаются окислению. Сила трения между контактами небольшая, поэтому их износ минимален.

Реле со смачиваемыми ртутью контактами имеют, как правило, единственный нормально разомкнутый контакт и могут требовать установки в строго определенном пространственном положении для того, чтобы капелька ртути обеспечивала смачивание контактов. Если для каждого источника сигналов используется последовательно включенное отдельное реле, то перед каждым можно установить реле с нормально замкнутыми контактами, шунтирующее цепь на землю, что позволит обеспечить практически идеальное ослабление перекрестного влияния нежелательных источников сигнала. Для того, чтобы защитить источники от режима короткого замыкания при их отключении таким переключателем, перед шунтирующим реле в цепь последовательно устанавливается резистор с сопротивлением 1 кОм, который еще более увеличивает ослабление (рис. 8.13).

Использование реле в качестве последовательно и параллельно включенных переключателей, снижающих перекрестные помехи

Рис. 8.13 Использование реле в качестве последовательно и параллельно включенных переключателей, снижающих перекрестные помехи

Реле должны устанавливаться как можно ближе к входному гнезду и могут подключаться непосредственно к выходному реле записи. Все коммутации сигнала должны производиться по максимально короткому пути: к регулятору громкости подводятся только те провода, которые необходимы для передачи сигнала от выбранного разъема на задней панели, тогда как переключатель выбора источника сигнала на передней панели должен пропускать по своим цепям только постоянный ток. Имеет смысл выбрать реле с напряжением питания 5 В, так как его можно будет подключить через стабилизатор напряжения на 5 В, питающийся от той же обмотки трансформатора, что и подогреватели катода. Если же используется напряжение 5 В, то для управления работой реле можно использовать логические микросхемы, а также кнопочные выключатели моментального действия на лицевой панели для выбора подключаемого источника сигналов, либо даже использовать дистанционное управление. Но следует проявлять и известную осторожность, если решить двигаться в этом направлении: выбор кнопочных переключателей моментального действия должен выполняться очень тщательно, в противном случае необходимость тщательного подбора идентичных по характеристикам кнопочных переключателей для каждого переключателя моментального действия может превратиться в настоящую головную боль.

И напоследок: единственным недостатком реле со смачиваемыми ртутью контактами является их высокая стоимость.

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Аббревиатура RIAA, хотя и принадлежит Американской ассоциации звуко-записывающей индустрии, начиная с 1954 года она фактически ассоциируется во всем мире со стандартом коррекции частотных характеристик долгоиграющих виниловых грампластинок в противовес существовавшим многочисленным стандартам для старых патефонных пластинок, которые были рассчитаны на скорость вращения 78 оборотов в минуту (78 мин-1). Хотя в Европе и не приветствовалось введение стандарта, разработанного Американской ассоциации звуко-записывающей индустрией (стандарта RIAA), но введение общего международного стандарта все-таки становилось велением времени. Международная электро-техническая комиссия, МЭК, (IEC), ввела стандарт частотной коррекции для долгоиграющих виниловых грампластинок, который оказался практически идентичным американскому стандарту. Единственное отличие заключалось в том, что стандарт МЭК рекомендует производить срез нижних звуковых частот в режиме воспроизведения грамзаписи, причем, с целью уменьшения НЧ рокота (так называемого рокот-эффекта, вызываемого биением частоты вращения диска), рекомендуется вводить ослабление с уровнем — 3 дБ на частоте 20 Гц (при переводе во временные характеристики это соответствует постоянной времени 7950 мкс). Большая часть производителей высоко-качественных предусилителей посчитала, что их оборудование будет укомплектовано электро-проигрывателями высокого качества, поэтому проблема рокота их не будет касаться, в силу чего требования МЭК ими были проигнорированы. Следовательно, используемый ими стандарт выравнивания частотных характеристик грампластинок фактически являлся стандартом RIAA.

Тем ни менее, на производителей аппаратуры до сих пор зачастую оказывается сильное давление на предмет изменения параметров проигрывателей, соответствующих стандарту RIAA, вводя коррекцию амплитудно-частотной характеристики в области низких частот. Такая политика определяется тем, что:

• часть ламповых усилителей мощности оказывается чувствительной к насыщению магнитного сердечника выходного трансформатора в случаях, когда на низких частотах (менее 50 Гц) поступает сигнал большой амплитуды (в том числе и от рокот-эффекта);

• НЧ громкоговорители отражательного типа очень легко перегружаются при частотах, ниже частот их акустического среза из-за слишком малого демпфирования, вызываемого движением диффузора. Для громко-говорителей отражательного типа, установленных на отражательных досках, характерна частота среза чуть ниже 100 Гц, тогда как для свободно стоящих отражательных громко-говорителей нижняя граница сдвигается до 50 Гц, или даже еще ниже;

• записи на долгоиграющих виниловых грампластинках характеризуются низкочастотным (менее 20 Гц) шумом из-за деформаций и вибраций диска проигрывателя.

 
 
Сайт создан в системе