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

 

 
 

Улучшение шумовых характеристик при использовании блока частотной коррекции стандарта RIAA

Блок частотной коррекции Американской ассоциации звукозаписывающей индустрии (RIAA) снижает шумовую эквивалентную ширину полосы пропускания до значения 118 Гц, что теоретически позволяет снизить уровень шумов на 22,3 дБ. Однако, так как для выравнивания частотной характеристики необходимо усиление 19,9 дБ относительно частоты 1 кГц, окончательное значение улучшения, вызванное выравниванием частотной характеристики, которое определялось непосредственно измерениями в каскаде предусиления, составляет всего 2,4 дБ.

Обобщающие выводы по проблеме собственных шумов ламп

Вопреки всем ранее сделанным предостережениям, оговоркам и ограничениям, можно все-таки сделать несколько полезных обобщений, которые позволят выполнить необходимые вычисления при конструировании каскада, обладающего низким уровнем шумов.

• Пентоды по сравнению с триодами характеризуются гораздо более высоким уровнем собственных шумов.

• Уровень шумов может значительно изменяться от одного экземпляра лампы к другому для обоих типов ламп. Фликкер-шум в значительной степени определяется условиями производственной санитарии в так называемой «чистой комнате», в которой производится сборка ламп. Поэтому если для одного производителя наблюдается тенденция поддержания постоянного уровня шума, то для разных производителей, точнее говоря, разных условий сборочного производства, могут наблюдаться значительные отклонения в значениях этого параметра.

• Для обеспечения минимального уровня шума, генерируемого в резисторе анодной нагрузки RL, не должна использоваться обратная связь, действующая на катодную цепь, так как она значительно снижает эффект шунтирования внутренним анодным сопротивлением rа. Этот вывод справедлив также и для случая применения μ-повторителя, даже несмотря на то, что исключение из схемы конденсатора Сk не оказывает ощутимого влияния на усиление. Для каскада внутреннее анодное сопротивление rа = I′, поэтому шум, генерируемый в резисторе анодной нагрузки RL, должен быть более значительным.

• Для снижения уровня шума необходимо использовать лампу с максимальной крутизной gm, при этом может использоваться либо одна лампа с очень высоким значением данного параметра, либо несколько ламп, обладающих худшими параметрами, но включенных параллельно. Данное положение будет справедливо вне зависимости от типа используемого прибора.

• Использование ламп с максимальным значением крутизны gm или параллельное включение нескольких ламп существенно увеличивает входную емкость входного каскада и, как правило, препятствует использованию повышающего трансформатора для звукоснимателей с подвижной катушкой.

• Избыточный токовый шум преобладает в пленочных резисторах, работающих в цепях постоянного тока. Для проволочных и фольговых резисторов избыточный токовый шум не характерен.

• Очень большое значение емкости конденсатора связи (превышающее, как правило, в 100 раз типовое) позволяет внутреннему анодному сопротивлению ra шунтировать шумы, генерируемые в резисторе сеточного смещения следующего каскада, но использование связи по постоянной составляющей (то есть непосредственной связи) будет предпочтительнее.

Одновременное соблюдение вышеперечисленных требований относительно уровня шума и входной емкости едва не исключают возможность применения таких широко используемых типов ламп, как лампы ЕСС83, 6SL7GT (а также других ламп, имеющих высокое значение коэффициента усиления μ, невысокую крутизну gm) во входном каскаде блока частотной коррекции RIAA.

Пример практического воплощения блока частотной коррекции RIAA

Выше рассмотренные аргументы относительно проблем, возникающих при выравнивании частотной характеристики, показали, что задача построения блока частотной коррекции сложная и неоднозначная. Из удачных практических конструкций следует подробно остановиться на блоке RIAA, содержащем три отдельных каскада для создания полноценной схемы частотной коррекции. При этом в качестве входной лампы должна использоваться лампа с высоким значением крутизны gm, например, типа Е88СС, либо лампа с еще более высокой крутизной. Каскод, либо схема μ-повторителя также остаются вероятными претендентами для реализации входного каскада, однако для простоты рассуждений на первом этапе будет использована триодная схема с общим катодом, также обеспечивающая неплохие показатели. Второй каскад может быть построен по такой же топологии, как и входной, а вот в качестве третьего необходимо использовать катодный повторитель из-за чрезвычайно низкого сопротивления нагрузки, которое стремится установить для него режим работы, близкий к короткому замыканию. Пример рассматриваемой принципиальной схемы блока частотной коррекции RIAA приведен на рис. 8.23.

Принципиальная схема блока частотной коррекции RIAA

Рис. 8.23 Принципиальная схема блока частотной коррекции RIAA

Затухание в высокочастотной области определяется цепью с постоянной времени 75 мкс, которая формируется пассивными элементами R4, R5 и С3, тогда как объединенные попарно цепи с постоянными времени 3180 мкс и 318 мкс определяются элементами R8, R9 и С5. Расчет значений этих элементов не представляет сложностей, однако, при расчете необходимо учитывать скрытые (эквивалентные и паразитные) элементы, такие, как выходное сопротивление лампы и входная емкость Миллера следующего каскада, включенная параллельно паразитным емкостям.

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

В статическом режиме для входного каскада, выполненного по триодной схеме с общим катодом, внутренне анодное сопротивление rа = 6 кОм, по переменному току оказывается включенным параллельно с резистором анодной нагрузки 100 кОм. Поэтому эквивалентное выходное сопротивление оказывается равным rout = 5,66 кОм.

Так как коэффициент усиления каскада равен 29, а проходная емкость Са = 1,4 пФ, то величина паразитной емкости Миллера составит 30-1,4 = 42 пФ. Дополнительно к этому, катод, подогреватели катода и экранные сетки имеют по переменному току нулевой потенциал и оказываются включенными параллельно этой емкости: Сg1-k-h-s= 3,3 пФ. Помимо этого к полученной емкости надо добавить несколько пикофарад, возникающих за счет внешних паразитных цепей схемы (паразитные емкости монтажа и т. п.). Поэтому значение входной емкости порядка 50 пФ окажется очень близким к реальному значению.

Для того чтобы рассчитать значение емкости конденсатора, требуемого для формирования цепи с постоянной времени 75 мкс, необходимо найти величину общего эквивалентного сопротивления в схеме замещения Тевенина, которое оказывается включенным параллельно этому конденсатору (рис. 8.24).

Для упрощения расчета первоначально можно проигнорировать наличие конденсатора С1, величина которого будет учтена позже. Конденсатор С3 включен параллельно резистору сеточного смещения R5, а они оказываются включенными последовательно с комбинацией резисторов, образованных из выходного сопротивления предыдущей лампы и резистора R4. Как обычно, величина сопротивления резистора сеточного смещения задается максимально большой, поэтому можно принять, что сопротивление R5 = 1 МОм.

 
 
Сайт создан в системе