Правильный выбор емкости межкаскадного конденсатора.

[Святослав_]

Имеем такое звено тракта: межкаскадный конденсатор, работающий на сеточный резистор (гридлик) лампы выходного каскада.
Входной большой сигнал этой цепи в импульсах положительной полуволны переводит потенциал сетки в нулевой, затем в положительный. Чем открывает неудержимый поток электронов на сетку. Они прилипают к ней, как банный лист к заднице. Уводя постоянный потенциал смещения в сторону запирания лампы. Ток катода сваливается, что самым плачевным образом сказывается на звуке.
Ведь рабочая точка лампы уходит далеко от оптимальной.
В качестве конкретного примера схемы приведу знакомый мне однотактный усилитель.
В этой схеме будет вестись речь о межкаскадном конденсаторе С4 и гридлике R7.
Считаем полосу образованного ими фильтра
F=160/(RC), резистор в килоомах, конденсатор в микрофарадах, частота в герцах.
F=160/(0,2х470)=1,7 Гц. Вроде бы замечательно, на первый взгляд.
Но на второй взгляд хреновато будет. Во первых, полоса пропускания выходного каскада будет ограничена параметрами ТВЗ, а индуктивность там в районе десяти Гн, акустика в нагрузке ШП, с нижней частотой ну точно не ниже 50 Гц. В схеме действует и вполне законный второй ФВЧ, это
С6R6//Rк, дающий срез примерно на частоте 31 Гц, что очень даже хорошо в данном случае.
В этом плане можно было выбрать емкость С4 поэкономнее, для получения среза чуть ниже, скажем, на 20 Гц. Чтобы полоса определялась ТВЗ, и номиналом конденсатора С6.
По расчетам это будет 0,017 мкФ, выбираем ближайший номинал чуть больше - 0,022 мкФ.
Получаем срез на 15,5 Гц.
Это как бы максимальное расчетное значение емкости С4.
Но почему нельзя оставить 0,2 мкФ, как по схеме?
Потому что он будет в десять раз медленнее разряжаться от заряда сеточными токами лампы выходного каскада, дольше восстанавливая рабочую точку лампы, указанную в схеме.
Электроны, набрасываемые верхушками положительной полуволны максимального уровня сигнала, запросто уведут потенциал сетки на -10 В, по сравнению со случаем без сигнала.
Соответственно, катодный ток уйдет с 41 мА, до значения примерно 12 мА, в нелинейную зону "клюшки" ВАХ выходной лампы (смотрим ВАХ во вложении).
При еще большем уровне сигнала от драйвера, лампа вообще может запереться наглухо.
Естественно, при снижении уровня сигнала до такого, когда сеточные токи не возникают, режимы полностью восстановятся до исходных, оптимальных.
Но время восстановления прямо зависит от величины емкости С4.
В итоге имеем оптимум выбора номинала межкаскадной емкости.
В данном случае это может быть 0,022 мкФ, или 0,018 мкФ, если такая найдется.
При акустике со срезом выше, этот конденсатор можно еще больше уменьшить по емкости.
С частотой спада на 30...40...50 Гц
Притом это будет только на пользу звуку, так как выходные трансформаторы на сигналах, близких максимальным на частотах ниже сотни герц начинают сами вносить заметные искажения в звук.
Что портит работу усилителя во всей звуковой полосе.
Кроме того, отсекаемый "лишний" участок диапазона не будет принимать участие в интермодуляции, в общем и целом.
Еще один плюс оптимизации межкаскадной емкости, что чем она меньше, тем проще найти марку конденсатора покошернее, и не так дорого.


Тема обучательная, для начинающих и продолжающих. Посвящена именно выбору межкаскадной емкости в подобных случаях.
Основательно бросаться межкаскадными трансформаторами, и прочими решениями, в этой теме не надо.

 

[Ole!]

Спасибо за очень полезное объяснение, его как раз не хватало. Сколько я перепробовал ёмкостей с однотакте на 6П43П. Казалось, чем больше ёмкость, тем мясистее звучать будет. Но было подозрение, что не стоит её бездумно увеличивать в погоне за БАСсссом.

 

[Святослав_]

Идеально, когда конструктор схемы может объяснить, почему номинал каждой детали менно такой, а не другой. И что его уменьшение, или увеличение, ухудшает работу как устройства, так и аудио комплекса в целом.

Добавил в первое сообщение паспортную ВАХ 6Ф6С. Там видно, что лампа штатно рассчитана на работу с токами сетки, с диким смещением аж до +40 В.
Но это возможно в других схемных решениях. Например, при раскачке катодным повторителем, непосредственно связанным с сеткой выходной лампы.

 

[Сергей Ал.]

Выводы из первого поста применимы к усилителям с выходным трансформатором габаритом не более ОСМ 0.1 и широкополосником на выходе. Но как только мы выходим за эти рамки - критерии уже другие (достаточно, например, вспомнить усилитель уважаемого АLSS на 6п41с с Танноями).

 

[Сергей Жариков]

На аудиопортале пишут, что не меньше 10мкф надо ставить межкаскадный и были объяснения почему, там какие то временные/переходные процессы размазываются, лучше согласованность каскадов и т.д, что на пользу звуку.

 

[DIM]

Вообще все гораздо проще, плясать нужно от выходника и его средней частоты в частности. Если ваш ТВЗ спокойно переваривает 5 Гц (типичный случай), то сознательно ограничивать его полосу снизу межкаскадным конденсатором или шунтом в катодах - глупо. Поимеем проблемы с фазой уже в звуковом диапазоне. Вообще все конденсаторы схемы спокойно считаются, что шунты, что межкаскадные, что в БП. Время восстановления к этому не пришить никак, прошу прощения, клиппинг - сеточные токи, относятся к ненормальному режиму работы усилителя. Если хочется мягкого клиппинга, то нужен или катодный (истоковый) повторитель или межкаскадный трансформатор. Первый вариант сложнее из-за доп. ИП, второй - дороже, т.к. хороший МКТ стоит немалых денег. Что лучше по звучанию не знаю, зависит от многих факторов. Ну или использовать прямую связь, имея анодный ИТ в драйвере с большим током и кипятильник в катоде выхлопа.

 

[Александр Бокарёв]

Вообще все гораздо проще, плясать нужно от выходника и его средней частоты в частности. Если ваш ТВЗ спокойно переваривает 5 Гц (типичный случай), то сознательно ограничивать его полосу снизу межкаскадным конденсатором или шунтом в катодах - глупо. Поимеем проблемы с фазой уже в звуковом диапазоне. Вообще все конденсаторы схемы спокойно считаются, что шунты, что межкаскадные, что в БП. Время восстановления к этому не пришить никак, прошу прощения, клиппинг - сеточные токи, относятся к ненормальному режиму работы усилителя. Если хочется мягкого клиппинга, то нужен или катодный (истоковый) повторитель или межкаскадный трансформатор. Первый вариант сложнее из-за доп. ИП, второй - дороже, т.к. хороший МКТ стоит немалых денег. Что лучше по звучанию не знаю, зависит от многих факторов. Ну или использовать прямую связь, имея анодный ИТ в драйвере с большим током и кипятильник в катоде выхлопа.

Мудро, подпишусь под каждым словом. Добавлю, что путь к хаенду многими видится по принципу Куда конь с копытом-туда и рак с клешней. И к выходному каскадику на 6п14п с трансом из телека важно цепляется 10 микрофарадный сеточный кондер. А что? Я посчитал по формуле. у меня полоса усилителя -от 0,2 Герца. Трепещите и падайте ниц.

 

[Ole!]

Мудро, подпишусь под каждым словом. Добавлю, что путь к хаенду многими видится по принципу Куда конь с копытом-туда и рак с клешней. И к выходному каскадику на 6п14п с трансом из телека важно цепляется 10 микрофарадный сеточный кондер. А что? Я посчитал по формуле. у меня полоса усилителя -от 0,2 Герца. Трепещите и падайте ниц.

Дядя Саша, если не 10 и не 0,01 мкф, то сколько? Как закрыть тему межкаскадных конденсаторов (и заодно конденсатора после кенторона) ))

P.S. Между музыкой на живом концерте, акустической гитарой у себя на коленках и домашним аудио - пропасть бескрайняя, совершенно разные вселенные.

 

[Комелев Константин]

Как-то все пишут с отрывом от производства.
Имеем АС 60Гц в полку, ниже спад, твз на октаву ниже 30Гц, коденсатор так же, на октаву ниже, расчитывается по формуле из первого поста на 15Гц. Параллельно ему ставим любимый, намоленный на 2-10мкф. Через тумблер. Просим товарисча (товарисч не знает в каком положении тумблера что конкретно подключено) пощёлкать туда-сюда раз десять-двадцать, чтобы мы тоже не знали (запутались). Потом 5-6 фрагментов музыки с перещёлкиванием, результаты записываем в таблицу, потом в таблицу подставляем положения тумблера.
Если совпадения >60%, то разница есть. Если <50% давай, дасвиданья. Любой статистик скажет, что даже 60% это ненадёжный результат

 

[DIM]

Конденсатор после кенотрона выбирается по даташиту на лампу. Там указано максимальное значение. Межкаскадный должен обеспечивать полосу ниже как минимум вдвое по отношению к выходному трансформатору.

 

[Ole!]

Как-то все пишут с отрывом от производства.
Имеем АС 60Гц в полку, ниже спад, твз на октаву ниже 30Гц, коденсатор так же, на октаву ниже, расчитывается по формуле из первого поста на 15Гц. Параллельно ему ставим любимый, намоленный на 2-10мкф. Через тумблер. Просим товарисча (товарисч не знает в каком положении тумблера что конкретно подключено) пощёлкать туда-сюда раз десять-двадцать, чтобы мы тоже не знали (запутались). Потом 5-6 фрагментов музыки с перещёлкиванием, результаты записываем в таблицу, потом в таблицу подставляем положения тумблера.
Если совпадения >60%, то разница есть. Если <50% давай, дасвиданья. Любой статистик скажет, что даже 60% это ненадёжный результат

О, какую тему Вы затронули! Буквально описали мой недавний эксперимент с перещелкиванием разных конденсаторов. Выводы удручающие ((

 

[Комелев Константин]

Межкаскадный должен обеспечивать полосу ниже как минимум вдвое по отношению к выходному трансформатору.

Нутк, октава это как раз вдвое. Но эта теория летит к чертям собачим, если, напр. унч в три каскада, или пред, или корректор или всё вместе.

 

[Сергей Ал.]

При выборе ёмкости межкаскадного конденсатора (тип - отдельный вопрос) нужно учитывать постоянные времени и других цепей (анодной, смещения). Ну и, само собой, возможности АС и выходного трансформатора.

 

[ВАР]

Спасибо, это понятно. Я больше про тип писал, сейчас стоят пусковые китайские полипропиленовые. Хотел что-то получше поставить.

Это как-бы не совсем хо-хо... А что закрома родины совсем оскудели? КБГ или Тесла из ламп дневного освещения всяко лучше будут. Емкости только маловаты, в основном 4-8 мкФ, ну и габариты...

 

[Святослав_]

Вообще все гораздо проще, плясать нужно от выходника и его средней частоты в частности. Если ваш ТВЗ спокойно переваривает 5 Гц (типичный случай), то сознательно ограничивать его полосу снизу межкаскадным конденсатором или шунтом в катодах - глупо

Из ваших рассуждений выпала АС - ни одна не работает от 5 Гц.
Вредно давать инфраниз, который акустика не воспроизведет, и ловить интермодуляцию на всю полосу.
К тому же надо проверять отсебятину ТВЗ не на первом ватте, а на границе клиппинга, в данном конкретном усилителе, с его максимальной выходной мощностью. Притом не чисто на нагрузке, а с двукратной девиацией, скажем, при номинальной 8 Ом проверять на 4 и на 16 Ом. Тоже на границе клиппинга. Ну и посмотреть гармоники, и интермоды, вносимые ТВЗ на частотах 100, 50, 25, 12,5, 6,3 Гц.
И как-то сразу ТВЗ станет далеко не настолько широкополосным по нижнему краю, как казалось.

Поимеем проблемы с фазой уже в звуковом диапазоне. Вообще все конденсаторы схемы спокойно считаются, что шунты, что межкаскадные, что в БП. Время восстановления к этому не пришить никак, прошу прощения, клиппинг - сеточные токи, относятся к ненормальному режиму работы усилителя.

Вход и выход из клиппинга - это нормальный режим работы всех усилителей, особенно мало- или среднемощных ламповых. А обычно они такими и являются.
Этот режим тоже должен быть качественным.

Если хочется мягкого клиппинга, то нужен или катодный (истоковый) повторитель или межкаскадный трансформатор. Первый вариант сложнее из-за доп. ИП, второй - дороже, т.к. хороший МКТ стоит немалых денег. Что лучше по звучанию не знаю, зависит от многих факторов. Ну или использовать прямую связь, имея анодный ИТ в драйвере с большим током и кипятильник в катоде выхлопа.

Здесь рассматривается оптимизация классической схемы SE.
Вот как на примере в первом сообщении темы.

Как-то все пишут с отрывом от производства.
Имеем АС 60Гц в полку, ниже спад, твз на октаву ниже 30Гц, коденсатор так же, на октаву ниже, расчитывается по формуле из первого поста на 15Гц. Параллельно ему ставим любимый, намоленный на 2-10мкф. Через тумблер. Просим товарисча (товарисч не знает в каком положении тумблера что конкретно подключено) пощёлкать туда-сюда раз десять-двадцать, чтобы мы тоже не знали (запутались). Потом 5-6 фрагментов музыки с перещёлкиванием, результаты записываем в таблицу, потом в таблицу подставляем положения тумблера.
Если совпадения >60%, то разница есть. Если <50% давай, дасвиданья. Любой статистик скажет, что даже 60% это ненадёжный результат

Прослушку тоже надо организовать на больших уровнях входного сигнала.
Чтобы усилитель периодически влетал в сеточные токи. Для чего тестером можно контролировать напряжение этого своеобразного детектирования, скажем, на катодном резисторе.

 

[DIM]

Да нет же, ничего не выпало. Если рассуждать как вы, то под полочники от 60-и Гц нужен и усилитель от 60-и Гц. Но ведь это не правильно. Постоянные времени считайте во всей схеме и все будет в порядке. И два каскада и три - никакой разницы. В любом случае, все ограничивает выходной каскад мощника.
Выход из клиппинга с помощью тощего межкаскадного конденсатора это даже не костыль, это инвалидная коляска. За что боремся то?

 

[Э. Машкин]

Наиболее оптимальный вариант это зная на что способен ТВЗ по низу (косвенное влияние на величину МК), рассчитать МК так, чтобы не ухудшать восстановление рабочей точки лампы.
Другими словами, нужно идти от меньшей величины ёмкости МК к большей и остановиться на нижней границе пропускания ТВЗ.

 

[Сергей Ал.]

Нашёл в своём архиве запись рекомендации А.И.Манакова:
...Пропиленовый конденсатор бОльшей ёмкости выбирается из приемлемой минимизации фазовых искажений на НЧ, при учёте номинала резистора утечки следующего каскада. Так при ёмкости 2,2 мкФ и следующем за ним резисторе 200 кОм фазовые искажения цепи порядка 2-х градусов, при 1 мкФ - около 5 град.
Резистор последовательно ставится для того, чтобы уменьшить "пластмассовый" призвук.
В одном из усилителей 6с4с стоит такой "бутерброд":
К78 2,2 мкФ через резистор ВС 10 кОм, параллельно этой цепи К40-У9 0,47 мкФ и параллельно ему ФТ-1 0,022мкФ. Пробовали подбирать разные фирменные, слушали, в конце концов снова пришли к этой цепи.
Пропиленовый конденсатор включается через резистор примерно 1/20 от резистора утечки следующего каскада.

 

[Святослав_]

Да нет же, ничего не выпало. Если рассуждать как вы, то под полочники от 60-и Гц нужен и усилитель от 60-и Гц. Но ведь это не правильно. Постоянные времени считайте во всей схеме и все будет в порядке. И два каскада и три - никакой разницы. В любом случае, все ограничивает выходной каскад мощника.
Выход из клиппинга с помощью тощего межкаскадного конденсатора это даже не костыль, это инвалидная коляска. За что боремся то?

В примере первого сообщения сам выходной каскад ограничит на 31 Гц, межкаскадный конденсатор на 15 Гц, ТВЗ пусть ограничит на 40 Гц, АС на 60 Гц по минус три дБ.
Так в чем вопрос?
Усилитель выдаст всю полосу для АС, которую она сможет воспроизвести.
Или нужен там межкаскадная емкость, пропускающая от 0,01 Гц? Зачем?

Предположим, что выходной каскад вместе с ТВЗ ограничат на 5 Гц большого сигнала
АС все та же, 60 Гц по минус три дБ.
Ну и зачем пускать на АС трехоктавную полосу от 5 до 40 Гц? Надо набрать интермодуляции, в том числе и от пустой болтанки подвижки динамика?

 

[Ole!]

Это как-бы не совсем хо-хо... А что закрома родины совсем оскудели? КБГ или Тесла из ламп дневного освещения всяко лучше будут. Емкости только маловаты, в основном 4-8 мкФ, ну и габариты...

Значит я на верном пути. Ёмкость как раз нормально, сейчас 10 мкф. Смотрел Tesla маслонаполненные TC830K, но они 3,8 мкф, городить батарею не хочу. Есть TC830A, но там просто металлизированный полипропилен, менять им китайский CBB61, как шило на мыло. Посмотрю в сторону наших бумажных тогда.

Нашёл в своём архиве запись рекомендации А.И.Манакова:
...Пропиленовый конденсатор бОльшей ёмкости выбирается из приемлемой минимизации фазовых искажений на НЧ, при учёте номинала резистора утечки следующего каскада. Так при ёмкости 2,2 мкФ и следующем за ним резисторе 200 кОм фазовые искажения цепи порядка 2-х градусов, при 1 мкФ - около 5 град.
Резистор последовательно ставится для того, чтобы уменьшить "пластмассовый" призвук.
В одном из усилителей 6с4с стоит такой "бутерброд":
К78 2,2 мкФ через резистор ВС 10 кОм, параллельно этой цепи К40-У9 0,47 мкФ и параллельно ему ФТ-1 0,022мкФ. Пробовали подбирать разные фирменные, слушали, в конце концов снова пришли к этой цепи.
Пропиленовый конденсатор включается через резистор примерно 1/20 от резистора утечки следующего каскада.

Я где-то находил его высказывание применительно к МК в какой то простой схеме (не поручусь за точность цитирования): Если слушаете на большой громкости, то 0,05-0,1 мкф, если на малой - 0,4 и до 1 мкф.
Я утомлен перетыкиванием и попытками понять на слух. Есть соблазн все насчитать по формуле (формулам), поставить и утешать себя, что даже если звук так себе, то так и должно быть. Но обсуждение выше показывает, что нет единого мнения.
Поэтому я пока остановился на конденсаторах, которые просто мне больше нравятся ))

 

[Святослав_]

Наиболее оптимальный вариант это зная на что способен ТВЗ по низу (косвенное влияние на величину МК), рассчитать МК так, чтобы не ухудшать восстановление рабочей точки лампы.
Другими словами, нужно идти от меньшей величины ёмкости МК к большей и остановиться на нижней границе пропускания ТВЗ.

Или на нижней границе корректной работы ТВЗ, в условиях работы на комплексную нагрузку с девиацией сопротивления. Притом на максимальной мощности, вблизи на начала клиппинга.
Когда о сеточных токах еще и речи нет.

В теме еще возник сопутствующий вопрос, как правильно оценить нижнюю границу работы ТВЗ.
Вопрос посложнее, чем с межкаскадным конденсатором.

Возьмём другой приведенный пример, с резким увеличением межкаскадной емкости, на несколько порядков от расчетной .
Что это даст?
Она будет гораздо медленнее заряжаться сеточными токами, из-за большой величины емкости.
Режимы лампы ВК будут очень медленно уходить из оптимума.
То есть, усилитель через 10 минут, или через пол часа начнет работать черте как.
Но первые несколько минут - отлично.
Для возврата к нормальной работе надо будет его вырубить, на то же время. Чтобы емкость разрядилась.

 

[ВАР]

Значит я на верном пути.

А если набраться смелости, то можно первыми после кенотрона применить ЭГЦ. Я в своём однотактнике так и сделал и очень даже хо-хо получилось. А для пущего спокойствия перед ним поставил резистор, несколько десятков Ом.

 

[Ole!]

А если набраться смелости, то можно первыми после кенотрона применить ЭГЦ. Я в своём однотактнике так и сделал и очень даже хо-хо получилось. А для пущего спокойствия перед ним поставил резистор, несколько десятков Ом.

Это не те, которые взрываться любили? И потом, это же электролиты )пусть и хорошие)? Не comme il faut вроде их ставить в наши копеечные усилители из пяти деталей на коленке )

 

[ВАР]

Не встречал сообщений, что они любят такое делать, но некоторая предосторожность в виде резистора не помешает. Герметичные - в этом плюс и минус, звучит хорошо - ещё плюсик, не сильно габаритный - тоже хо-хо. Не, ну если места много, то конечно лучше старую сов.бумагу или СМ.

 

[Сергей Ал.]

Посмотрел схему Сергея Normann SE 6l6 (думаю, многие знают о ком речь) - сумма межкаскадных конденсаторов 2 мкФ, резистор утечки 100 кОм (первый каскад на пентоде VT77, ток анода 2,3 мА) - нет никаких упоминаний об ухудшении работы ни через 10 минут, ни через полчаса.

 

[Святослав_]

Приведите схему, если не трудно.
Поиск по ШИ выдает, что эта схема, SE 6L6, без межкаскадного конденсатора (Direct Coupling).

 

[Александр Бокарёв]

Посмотрел схему Сергея Normann SE 6l6 (думаю, многие знают о ком речь) - сумма межкаскадных конденсаторов 2 мкФ, резистор утечки 100 кОм (первый каскад на пентоде VT77, ток анода 2,3 мА) - нет никаких упоминаний об ухудшении работы ни через 10 минут, ни через полчаса.

на комариных уровнях ставьте в сетку хоть 100 мкф и доказывайте про 3D звук. Речь о перегрузе и выходе лампы из него.

 

[Ole!]

Прогнать ваши пусковые по методике и поймете, что полоса вверх у них никакущая и место им в моторах.

Понятно. Александр, какой бы Вы посоветовали поставить из доставаемых? 8-10 мкф, 300 В.

 

[Сергей Ал.]

Приведите схему, если не трудно.

 

[Александр Бокарёв]

Понятно. Александр, какой бы Вы посоветовали поставить из доставаемых? 8-10 мкф, 300 В.

Колоночные аудиофильские кондеры , там и 400вольтовые есть.
А есть К78-34, на 400в. А есть к77-1 на 400 и 600в