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

 

 
 

Элементы, повышающие высокочастотную устойчивость. Итоговая схема усилителя

Лампы с высоким значением крутизны gm, такие, например, как 13Е1 склонны к паразитным автоколебаниям в высокочастотной области, но эта тенденция может быть подавлена использованием сеточных ограничительных резисторов. Так как катодные повторители охвачены 100% отрицательной обратной связью, существует реальная угроза возбуждения, в силу чего в этих каскадах необходимы ограничительные резисторы с сопротивлением около 10 кОм. Дифференциальные усилители редко нуждаются в сеточных ограничительных резисторах, но прямое включение сетки на землю вызывает ВЧ автогенерацию (так как отсутствует какое бы то ни было демпфирование), поэтому в сеточные цепи первого дифференциального усилителя могут быть введены ограничительные резисторы также с сопротивлением 10 кОм.

Введение ограничительных резисторов с сопротивлением 10 кОм во второй дифференциальный усилитель уменьшило бы частоту среза АЧХ по уровню 3 дБ f-3дБ (из-за наличия емкости Миллера) от приемлемого значения 130 кГц до совершенно непригодного значения, равного 60 кГц, потому, в этом каскаде их устанавливать не следует.

Другой возможной причиной возникновения ВЧ автогенерации является отличное от нулевого значение импеданса источника питания. Для противодействия данной проблеме необходимо, чтобы выход стабилизатора напряжения +160 В представлял бы нейтральную точку соединения «звездой», а высокое напряжение —300 В также питало бы нейтральную точку «звезды». Затем, для обеспечения стабильности второго дифференциального усилителя и связанного с ним катодного повторителя между этими нейтральными точками соединений «звездой» был бы подключен конденсатор емкостью 470 пФ. Аналогично этому конденсатор с емкостью 470 пФ может быть подключен между центральной точкой выходного трансформатора и местом соединения шунтовых резисторов (устанавливаемых для измерения токов методом падения напряжения) с сопротивлением 1 Ом в выходном каскаде, а другой конденсатор емкостью 470 пФ — между нейтральной точкой «звезды» стабилизатора напряжения 270 В и нижней точкой диода 1 N4148 в схеме неизменяющегося тока на полупроводниковом приборе-сборке типа 334Z.

Итак, принимая во внимание изложенное в этом и предыдущих разделах, можно составить окончательную схему разработанного усилителя (рис. 7.45).

Окончательная принципиальная схема разрабатываемого усилителя мощности с результатами замеров напряжений

 

Окончательная принципиальная схема разрабатываемого усилителя мощности с результатами замеров напряжений

Рис. 7.45 Окончательная принципиальная схема разрабатываемого усилителя мощности с результатами замеров напряжений

Высоковольтные стабилизаторы

Рассмотрим кратко требования, предъявляемые к стабилизаторам, присутствующим в схеме.

Для второго дифференциального усилителя требуется стабилизатор, не имеющий дрейфа статической характеристики и с напряжением стабилизации 160 В. На эту роль идеально подходит стабилизатор фирмы Maida, выполненного на микросхеме типа 317Т (рис. 7.46), который рассматривался. Хотя работа первого дифференциального усилителя не так критична, как второго, однако использование еще одного типа стабилизаторов не является оправданным, поэтому в качестве второго стабилизатора также используется однотипный стабилизатор фирмы Maida. Схема высоковольтного стабилизатора уже рассматривалась, и пример их использования не является чем-то новым. Осуществление питания стабилизатора с напряжением 160 В посредством стабилизатора, рассчитанного на напряжение 270 В, гарантирует, что стабилизатор с напряжением 270 В пропускает достаточный ток, чтобы работать корректно. Та же самая схема с заменой двух элементов использовалась для источников питания как с напряжением 270 В, так и напряжением 160 В.

Схема стабилизатора

Рис. 7.46 Схема стабилизатора

Стереозвук и масса конструкции

В процессе создания рассмотренного в разделе 7.16. усилителя, автор начал выполнять монтажные работы и создавать дизайн внешнего вида разработанной конструкции в качестве стереофонического усилителя на общем шасси до того, как он приобрел точные весы. В итоге, масса готового усилителя со всеми источниками питания составила около 40 кг!

Причина, по которой усилитель может быть легко модифицирован в стереофонический, заключается в том, что полностью уравновешенная топология звукового тракта приводит усилитель в состояние близкое к нечувствительности к шумам источника питания. Следовательно, отпадает необходимость в отдельных источниках питания для правого и левого каналов, а также можно добиться значительного сокращения вспомогательных цепей. И последним, хотя не маловажным аргументом явилось то, что хотя автор и располагал большим количеством деталей для стереофонического усилителя, но изготовление пары монофонических шасси вызвала бы необходимость двукратного увеличения выполненных монтажных работ и наличия пары больших высоковольтных дросселей. Хотя у каждого может быть своя собственная точка зрения по поводу преимуществ и недостатков использования одного шасси для стереофонического усилителя.

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Решившись собирать стереофонический усилитель на едином шасси, разработчик прежде всего сталкивается с проблемой высоковольтного источника питания, способного питать цепи вдвое более мощного усилителя током 1 А при значении напряжения порядка 400 В. Быстрая проверка с использованием таблиц показывает, что применение дросселя на входе высоковольтного источника питания потребовало бы использовать дроссель с индуктивностью 2 Гн и рассчитанный на ток 1,5 А, а также силовой трансформатор с напряжением 455 В среднеквадра-тического значения. Автор оценил габариты имеющегося в наличии дросселя с индуктивностью 1 Гн и рассчитанного на рабочий ток 1 А, после чего осознал, что дроссель с еще большими габаритами является просто неприемлемым вариантом. Следовательно, оставался вариант использовать источник питания с емкостной нагрузкой. В схеме мостового выпрямителя используются диоды с накоплением заряда, с рабочими напряжениями 1200 В. Для защиты выходных ламп типа 13Е1 от преждевременной подачи высокого напряжения можно использовать тепловое реле задержки в цепи силового трансформатора, питающей высоковольтный трансформатор выходного каскада.

На цепи подогревателей выходных ламп 13Е1 подается напряжение 26 В и требуется ток 2,6 А, из расчета на каждый канал, поэтому был выбран силовой трансформатор с тороидальным сердечником, имеющий две обмотки 2г25 В среднеквадра-тического значения и рассчитанный на мощность 300 ВА. Трансформатор на 160 ВА мог оказаться на пределе своих возможностей, а стоимость трансформатора 250 ВА была такой же, как и у трансформатора 300 ВА. Помимо всего прочего, он оказался достаточно небольшим по габаритам, чтобы уместиться внутри имеющегося в наличии шасси. Конструкция стабилизатора была выбрана стандартной, за исключением накопительных конденсаторов, которые были выбраны достаточно малой емкости для снижения потерь в стабилизаторе.

Совместно с ламповым выпрямителем предполагается использовать традиционный высоковольтный трансформатор с отводом от центральной точки. Если предполагается использовать как положительное, так и отрицательное напряжения (как в рассматриваемой конструкции с двухполярным питанием), то будут одновременно использоваться обе обмотки, поэтому при использовании трансформатора надо быть аккуратным и не превысить его максимально допустимую мощность. Самым простым методом проверить это является способ, когда сумма токов положительной и отрицательной питающих шин будет меньше, чем ток, указанный в спецификации обмотки. Итак, для источника положительного напряжения необходим ток 78 мА и для источника отрицательного напряжения нужен ток 61 мА, что в сумме составит 139 мА. Поэтому обмотки, рассчитанные на токи 150 мА и напряжения 275 В-0-275 В проходят по всем параметрам. Дополнительно к этому, конкретный (взятый из утильсырья многочисленных запасников автора) высоковольтный трансформатор имеет преимущество в виде пары накальных обмоток, имеющих выводы от средней точки, напряжением 6,3 В и рассчитанных на токи 4 А, которые оказались вполне пригодными для питания ламп задающего каскада, а также и выпрямительного кенотрона типа EZ80 и реле задержки.

 
 
Сайт создан в системе