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

 

 
 

Выбор выходной лампы

До сих пор предметами рассмотрения были отдельные каскады, функциональные блоки и классические конструкторские разработки, сделанные другими. Но гораздо полезнее один раз сделать что-то самому, чем сто раз наблюдать за работой других, поэтому пришло время использовать полученные знания и разработать усилитель своими силами.

Было высказано предположение, что старый добрый усилитель мог бы пойти на запчасти для ремонта других устройств только лишь благодаря наличию в нем трансформатора и шасси. К сожалению, этот тезис в настоящее время уже не так верен, потому что классические усилители хотя и продолжают быть похожими на своих сорокалетних предков, но затраты, связанные с заменой повторно используемых радиокомпонентов, которые в течение ближайших 10 лет могут отказать, делают подобный подход весьма проблематичным. В настоящее время проще, да и дешевле, собирать усилитель с использованием только новых деталей.

В начале уже упоминалось, что однотактные усилители мощности обладают существенными недостатками по сравнению с двухтактными. Тем не менее, существуют различные причины, по которым конструкции с несимметричным выходом были включены:

• автор считает, что однотактные усилители с несимметричным выходом, как отдельная ветвь эволюции, мог бы пригодиться в качестве прекрасного, но несколько архаичного опыта (без сомнений, отжившего свое, но все еще являющегося для ряда энтузиастов аргументом);

• когда автору был представлен на суд однотактный усилитель типа NOS6528, он понял, что сможет использовать его не только в качестве основы для стереофонического усилителя, но что он дополнительно получает в свое распоряжение приличный по параметрам силовой трансформатор, дроссели, выпрямители и высоковольтные трансформаторы. (Факт отказа от необходимости приобретения специально изготавливаемых под заказ двух выходных трансформаторов, полностью укладывается в эту логику автора);

• однотактный усилитель с несимметричным выходом имеет более простую электрическую схему по сравнению с двухтактным, поэтому он лучше подходит на роль первого опыта.

Однако, необходимо учесть следующее предупреждение. Для заданной выходной мощности однотактные усилители с несимметричным выходом значительно больше, массивнее и более дорогие по сравнению со своими двухтактными аналогами.

Разработка усилителя мощности начинается с определения необходимой выходной мощности, которая затем и определяет выбор выходной лампы, или нескольких ламп. К счастью, громкоговорители постепенно становятся все более чувствительными по мере того, как разработчики принимают во внимание преимущества обоснованного выбора для материала диффузора, поэтому мощность порядка 10 Вт, или даже чуть ниже, может превосходно удовлетворить потребности слушателя без необходимости прибегать к помощи высокоэффективных и дорогих разработок, например рупорных громкоговорителей.

Определившись с выходной мощностью порядка 10 Вт, необходимо сделать выбор лампы, ориентируясь и на то, что величина анодного питающего напряжения чаще всего ограничена величиной 300В. На свете существует достаточное количество конструкторских разработок на рабочее напряжение 300 В.

Итак, критериями выбора ламп для оконечного каскада является требуемая полезная мощность и величина анодного питающего напряжения. Как уже неоднократно говорилось, при возможности следует отдавать предпочтение триодам, что позволит добиться меньших искажений. В справочных данных на лампы небольшой мощности (в отличие от мощных ламп, предназначенных для радиопередатчиков), значение полезной выходной мощности приводится далеко не всегда. Однако, в справочных данных любой лампы всегда приводится предельно допустимое значения тепловой мощности, рассеиваемой на аноде. Поскольку, коэффициент полезного действия усилителей, работающих в режимах класса А или АВ невелик, целесообразно выбирать лампу таким образом, чтобы эта предельная мощность рассеяния примерно втрое превышала полезную мощность, развиваемую каскадом.

Среди мощных триодов, пригодных для использования в усилителях звуковой частоты и отдающих полезную мощность порядка 10 Вт, полезно обратить внимание на лампу типа 6528.

Лампа 6528, производимая компанией Tung-Sol/Chathman (а также компанией Cetron and Raytheon) представляет двойной триод, предназначенный для использования в качестве регуляторной лампы последовательного стабилизатора стабилизированных источников питания. Стеклянный баллон лампы напоминает лампу типа GEK КТ88, а внутренне она похожа на лампу типа 6080, но подробные конструктивные и паспортные характеристики подтверждают ее полную уникальность (табл. 7.3).

Таблица 7.3. Сравнительные характеристики ламп типов 6080 и 6528
Параметр Лампа 6080 Лампа 6528
μ 2 9
gm мА/В 7 37
ra Ом 280 245
Pa(max) Вт 13 30
Ik(max) мА 125 300
Va(max) В 250 400
Ih А 2,5 5
Cag пФ 8,6 23,8
Cgk пФ 5,5 17,8

Первой привлекательной чертой триода типа 6528 является экстремально низкое значение внутреннего анодного сопротивления, ra,что допускает возможность использования выходного трансформатора с низким значением импеданса — возможность использовать трансформатор с лучшими параметрами. Далее необходимо решить, какой необходим импеданс первичной обмотки, для чего будет необходимо провести нагрузочную характеристику на анодных характеристиках лампы, но для этого сначала необходимо определиться с классом работы выходного каскада.

Выбор класса выходного каскада

В реальности, выбор режима работа усилителя звуковой частоты очень ограничен. Однотактный усилитель с несимметричным выходом может работать только в режиме без отсечки тока, то есть только в режиме класса А. Класс А2, как разновидность режима, предполагает работу с наличием сеточного тока и требует схемы возбуждения, управления мощностью с экстремально низким выходным сопротивлением (во избежание описанных выше нелинейных искажений, вследствие нелинейности нагрузки предыдущего каскада). Таким образом, рассматриваемый усилитель малой мощности будет построен исходя из работы в режиме класса А1, при котором не требуется дополнительных условий для снижения нелинейных искажений, возникающих при наличии сеточного тока и использование простого каскада усиления по напряжению не только допускается, но и является достаточным.

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Мощная электронная лампа потребляет очень дорогостоящую энергию цепи подогревателя, следовательно, не имеет смысла заставлять ее работать в иной точке, кроме точки ее максимальной полезной мощности, которая в свою очередь ограничена значением мощности рассеяния на аноде (для рассматриваемой лампы 30 Вт).

Это означает, что нагрузочная характеристика должна проходить по касательной к кривой максимальной рассеиваемой мощности на аноде Pa(max) Также известно, что для получения максимальной неискаженной выходной мощности не должна отсекаться ни одна из полуволн усиливаемого сигнала, следовательно, статическая рабочая точка должна удовлетворять условию равенства по величине противоположного по знаку размаха амплитуды сеточного напряжения. Воспользовавшись представленными производителем паспортными характеристиками, можно положить прозрачную линейку вдоль кривой максимальной рассеиваемой мощности Pa(max) так, чтобы провести нагрузочную характеристику с рабочей точкой по анодному напряжению Va = 255 В. Характеристика должна быть симметричной относительно этой точки, соответствовать максимальному использованию лампы по анодному току и анодному напряжению, но одновременно с этим не пересекать кривую максимальной мощности рассеяния на аноде. Задача построения нагрузочной прямой довольно сложная и неоднозначная. В рассматриваемом примере оптимальный наклон этой линии будет соответствовать выходному сопротивлению около 2 кОм. Необходимое напряжение смещение сетка-катод Vgk составит примерно —27 В, а анодный ток Ia будет равен 120 мА (рис. 7.27).

 
 
Сайт создан в системе