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

 

 
 

Схема источника питания

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 среднеквадратического 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 среднеквадратического 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.

Принципиальная схема источника питания приведена на рис. 7.47.

Межкаскадная отрицательная обратная связь и напряжения смещения

Как было указано ранее, в усилителе не используется межкаскадная отрицательная обратная связь. Если будет необходимо, обратная связь может быть взята от выходной точки усилителя (то есть от вторичной обмотки выходного трансформатора) и заведена на сетку первого дифференциального усилителя, которая при обычных условиях заземлена.

Фактор, который необходимо учесть, заключается в том, что обратная связь снижает запас по блокировке. Уже было показано раньше, что допускается перегрузка выходного каскада на 10 дБ, прежде чем второй дифференциальный усилитель допустит блокировку. Одностороннее ограничение (отсечка) разрывает петлю обратной связи, поэтому предоконечный каскад усиления будет работать с более высоким коэффициентом усиления, характерным для усиления при разорванной петле обратной связи, что делает блокировку намного более вероятной.

В качестве примера можно рассмотреть ситуацию, когда в усилителе действует отрицательная обратная связь с уровнем ослабления коэффициента усиления усилителя величиной 6 дБ. Затем на усилитель подается сигнал синусоидальной формы, уровень которого повышается с шагом 1 дБ до тех пор, пока в усилителе не будет достигнута максимальная выходная мощность при отсутствии искажений. После этого уровень входного сигнала будет увеличен еще на 1 дБ, в результате чего в выходном каскаде возникает ограничение, петля обратной связи размыкается, и коэффициент усиления усилителя сразу возрастает на 6 дБ. После этого фактически происходит расходование 7 дБ из имеющегося запаса по блокировке (если, конечно, он есть).

В использованном автором шасси лампы типа 13Е1 не могли безопасно рассеивать мощность 95 Вт каждая без помощи четырех, достаточно шумных электровентиляторов. В итоге, ток смещения сместился к значению 150 мА для каждой лампы, а усилитель перешел в класс АВ.

Схема сетевого блока питания

Рис. 7.47 Схема сетевого блока питания

 

 

 

Информация 2018

 

Продолжение

Изящный, благозвучный и малогабаритный, — этот усовершенст-вованный усилитель прямого возбуждения для головных телефонов электроста-тического типа (с целью высоко-качественного прослушивания сигнала, поступающего от проигрывателя компакт-дисков) был создан на основе дифференциальной схемы предусилителя, использовавшегося в усилителе мощности «Beast» (который был описан во втором издании и, естественно, определил название нового устройства). Этот усилитель был разработан с целью обеспечивать максимальный неискаженный выходной сигнал 200 В среднеквадра-тического значения на каждом из выходов, и дополнительно к этому напряжение смещения 550 В с высокоомного, 10 МОм, выхода, чтобы полностью соответствовать паспортным электрическим характеристикам усилителя Sennheiser HEV70, для замены которого он и предназначался. Принципиальная схема разработанного усилителя приведена на рис. 7.48.

Естественно предполагалось, что усилитель будет возбуждаться непосредственно от цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) проигрывателя компакт-дисков, выдающем симметричный сигнал напряжением 2 В среднеквадра-тического значения (схемы современных однобитовых ЦАП включают цифровой фазовращатель с дифференциальным выходом, который обычно преобразуется в несимметричный выход проигрывателей компакт-дисков внешними цепями; что, по мнению автора, является явным излишеством).

В первоначальной версии усилителя, в качестве выходной использовалась лампа двойной триод типа 6ВХ7, но дальнейшие эксперименты показали, что эти лампы, характеризуются большим разбросом параметров и требуют значительных усилий для подбора пары малошумящих триодов, расположенных в одном баллоне. Поэтому позже в конструкции предполагалось использовать лампу типа 12SN7GTA(c максимально — допустимым анодным напряжением Va(max) = 450 В), но окончательно выбор остановился на лампе двойном триоде с общим для обеих половин катодом типа ЕСС91. В любой лампе катод за время ее службы постепенно деградирует (старение катода приводит к постепенной потере эмиссии), но так как чисто физически один общий катод используется в обеих секциях лампы ЕСС91, то естественно предположить, что исходный баланс будет сохраняться все время (так как эмиссия обеих половин лампы будет ухудшаться одинаково), что можно считать немаловажным преимуществом выбора. К сожалению, другие лампы, имеющие электрически «общий катод», например, типов Е90СС и Е92СС, в действительности имеют раздельные катоды, электрически соединенные внутри лампы.

 
 
Сайт создан в системе