Ламповые каскады. Расчеты, измерения.

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
1673714212117.png


Макет катодного повторителя на лампе 6С31Б.

Коэффициент гармоник при умеренных нагрузках оказался очень низким. Никакого необычного «обогащения» высшими гармониками не происходит даже при нагрузках ниже 100 Ом. Спектр их как и "положено" для триода, спадающий, плавный, при нагрузке 620 Ом и выше основной вклад вносят, как и положено триоду, вторая и третья гармоники. Даже при нагрузке 33 Ом и Кни=9% уровень искажений по гармоникам выше 4-й оказался ниже уровня -50 дБ (<0,32%) и то это преимущественно 5-я гармоника.

Уровень выходного напряжения при входном сигнале 1В составил 890 мВ при Rн=∞, 530 мВ при Rн=100 Ом, 280 мВ при Rн=33 Ом. Выходная мощность на нагрузке 100 Ом оказалась 2,8 мВт, на 33 Омах 2,2 мВт. Что представляется вполне достаточным. Многие наушники дают уровень звукового давления 94 дБ при 1 мВт.



1673714309107.png

1673714371803.png
1673714397986.png
1673714415267.png
1673714433532.png
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Расчет, в первом приближении, каскада СРПП на 6С19П с разными возможными, реальными катодными сопротивлениями в триоде "второго этажа". Нижний катод по переменке на земле.


1674223383579.png
Сопротивления в катоде верхнего триода в виде резисторов 0,8 кОм; 1,5 кОм; и в виде ГСТ с динамическим 150 кОм.
Кu -коэффициент усиления каскада по напряжению, Rout - выходное сопротивление, Ом.
Для лампы принята крутизна 8 мА/В; Ri=0,4 кОм, мю - 3,2.
Результаты расчета СРПП:
Rk, кОм.............Rout, Ом...............Кu.
0,8...…..................116....................2,27
1,5….....................107....................2,34
150........................76....................2,43
Для сравнения - катодный повторитель, с той же лампой, и ГСТ в катоде:
Rk, кОм.............Rout, Ом...............Кu.
150.........................95...................0,76

 
Последнее редактирование:

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Для мощника так делать не буду. Сами думайте почему.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
В прикрепленной схеме вроде бы усилитель мощности.
 

Вложения

  • chrome_screenshot_1674242236415.png
    chrome_screenshot_1674242236415.png
    371.8 KB · Просмотры: 247

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Так там резисторы одинаковые а катодах.
Тьфу, ночью читал не разобрался. Претензий нет, всё нормально.🤝
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
В той теме приведены две схемы. В одной катодные резисторы верхнего этажа 800 Ом, в другой в два раза больше. Возможен, и интересен предельный случай, когда этот резистор на порядки больше, организован в виде ГСТ.

Триоды в СРПП включены один с общим катодом, второй верхний, общим анодом.
Расположим те же включенные триоды, в тех же режимах, только горизонтально. Пусть нагрузки этих каскадов будут в виде ГСТ.
Первый триод даст усиление по напряжению мю, максимальное, 3,2 единицы. Второй 0,76.
Общее усиление двух каскадов 3,2•0,76=2,43.
Тютелька в тютельку цифра усиления СРПП с одним ГСТ в катоде верхнего триода.
Сэкономился один ГСТ, почти при том же результате. Выходное сопротивление СРПП по расчетам получилось даже ниже, чем с отдельным катодным повторителем с ГСТ в катоде.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
23,300
Реакции
10,738
Репутация
395
Утро, оно всегда....)))

Триоды в СРПП включены один с общим катодом, второй верхний, общим анодом.
Расположим те же включенные триоды, в тех же режимах, только горизонтально. Пусть нагрузки этих каскадов будут в виде ГСТ.
Первый триод даст усиление по напряжению мю, максимальное, 3,2 единицы. Второй 0,76.
Общее усиление двух каскадов 3,2•0,76=2,43.
Тютелька в тютельку цифра усиления СРПП с одним ГСТ в катоде верхнего триода.
Сэкономился один ГСТ, почти при том же результате. Выходное сопротивление СРПП по расчетам получилось даже ниже, чем с отдельным катодным повторителем с ГСТ в катоде.
Запас резисторов пятиваттных на 510 Ом удачно сложился со схемой СРПП на 6с19п и питанием от +400в. Есть и замеры обоих вариантов, с катодным конденсатором нижнего этажа и без него. И такое ощущение, что без кондера схема ну очень сильно приятнее в плане красоты сигнала и симметрии. Усиление около двух, выходное Ом 200-240(по памяти) , зато звук обещает быть.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Как их не располагай, а это связка каскадов ОК и ОА, притом первый из них первый и по ходу сигнала.
Каскад ОК книги считают самым нелинейным. Естественно, небольшая местная ООС ему ну точно не помешает. Что и подтверждается измерениями. Уши наверняка тоже это должны подтверждать.
Хотя не исключены и исключения из правила. Связанные с возможной худшей взаимной компенсацией нелинейностей драйвера СРПП и выходного каскада. Или с банальной перегрузкой входа СРПП, лишившегося части усиления.
 

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Оба триода с общим катодом. Ложников и Лурье в помощь!
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
У верхнего триода анод по переменке заземлен, а съем сигнала с катода.
Да и общий результат показывает на связку ОК-ОА.
В любом случае местная ООС у первой по ходу лампы штука хорошая. Вторая искажения первой умножит, и добавит свои.
Часто полезен корректирующий общую АЧХ и ФЧХ усилителя мелкий конденсатор "подтяжки" в катоде первого триода.
 
Последнее редактирование:

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Не важно на земле анод или нет. Важно между какими точками происходит возбуждение. В данном случае между катодом и сеткой. Источник- резистор. Я в какой то ветке приводил включение 811лампы и гу80. Сигнал на 80ку снимается с катода 811, тем не менее это каскад ОК с усилением примерно 120-130.
В српп два триода с ОК включены последовательно по постоянному и параллельно по переменному току.
Очень странно, что Вы этого не видите. Хотя ошибка распространённая…
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Так возбуждение триода во всех трех включениях происходит между катодом и сеткой.
А классификация включений идет строго по заземленному электроду.

Снять сигнал с СРПП можно и с анода нижнего триода.
 

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Как то даже неудобно советовать Вам повторить теорию, но Вы не правы. Сделайте над собой усилие и попытайтесь разобраться. Определяющим является тип возбуждения между общим проводом и соответствующими электродами, один из которых так- таки на общем проводе с нагрузкой.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Специально "поставил" в расчет случай с ГСТ, вместо резистора в катоде верхнего этажа.
Это модель СРПП, приближенная к идеальной.
Такой СРПП почти совпадает по усилению и выходному сопротивлению с двумя последовательными каскадами ОК и ОА. Результат примерно тот же.
Если у такого СРПП снять сигнал с анода нижнего триода, то это будет случай каскада ОК с нагрузкой, на порядки превышающей Ri. Усиление по напряжению будет мю, в нашем случае это 3,2, выходное сопротивление Ri=400 Ом.
Добравшись до катода верхнего триода усиление падает до 2,43, а выходное снижается до 76 Ом.
Типичная работа катодного повторителя.
Нижний триод возбуждается напряжением между сеткой и катодом, катод по переменке на земле. Типичный каскад ОК.
Верхний триод возбуждается напряжением между сеткой и катодом, не зашунтированный по переменке резистор, даже ГСТ, и с катода же снимается сигнал. Анод по переменке заземлен через БП.
Так можно и каскад с ОС считать каскадом ОК, просто в котором сетка заземлена, а сигнал подается на катод.
В противоположном крайнем случае зашунтируем оба катодных резистора СРПП емкостями, и добавим мегом в сетку верхнего триода. Двум каскадам, включенным с ОК, это ничем не должно грозить. Последовательно они включены, или параллельно. Типичный каскад с общим катодом так и работает.
Что получим в итоге?
Так что придется и дальше придерживаться модели СРПП как последовательно включенных каскадов ОК и ОА.
Впрочем, эта дискуссия чисто академическая. Можно выбрать любую точку зрения, любое описание, любую модель, лишь бы она работала на практике.
 
Последнее редактирование:

Fon

2 ранг
Регистрация
9 Янв 2022
Сообщения
266
Реакции
76
Репутация
7
Дайте оценку каждой схеме, как то, достоинства и недостатки, по частотным, перегрузочным, входным и выходным и другим параметрам каскада, особенности выбора каскада и в зависимости от чего делать тот или иной выбор.
И еще, может быть встречалась законченная схема лампового усилителя с использованием двухполярного источника питания, предположим с питанием от +и- 100-150вольт?
 

Вложения

  • Рис-7-10.png
    Рис-7-10.png
    69.9 KB · Просмотры: 162
Последнее редактирование:

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Специально "поставил" в расчет случай с ГСТ, вместо резистора в катоде верхнего этажа.
Это модель СРПП, приближенная к идеальной.
Такой СРПП почти совпадает по усилению и выходному сопротивлению с двумя последовательными каскадами ОК и ОА. Результат примерно тот же.
Если у такого СРПП снять сигнал с анода нижнего триода, то это будет случай каскада ОК с нагрузкой, на порядки превышающей Ri. Усиление по напряжению будет мю, в нашем случае это 3,2, выходное сопротивление Ri=400 Ом.
Добравшись до катода верхнего триода усиление падает до 2,43, а выходное снижается до 76 Ом.
Типичная работа катодного повторителя.
Нижний триод возбуждается напряжением между сеткой и катодом, катод по переменке на земле. Типичный каскад ОК.
Верхний триод возбуждается напряжением между сеткой и катодом, не зашунтированный по переменке резистор, даже ГСТ, и с катода же снимается сигнал. Анод по переменке заземлен через БП.
Так можно и каскад с ОС считать каскадом ОК, просто в котором сетка заземлена, а сигнал подается на катод.
В противоположном крайнем случае зашунтируем оба катодных резистора СРПП емкостями, и добавим мегом в сетку верхнего триода. Двум каскадам, включенным с ОК, это ничем не должно грозить. Последовательно они включены, или параллельно. Типичный каскад с общим катодом так и работает.
Что получим в итоге?
Так что придется и дальше придерживаться модели СРПП как последовательно включенных каскадов ОК и ОА.
Впрочем, эта дискуссия чисто академическая. Можно выбрать любую точку зрения, любое описание, любую модель, лишь бы она работала на практике.
Как много рассуждений лишь бы отстоять своё заблуждение. Это не моя личная точка зрения - это действительность. Вы меня несколько разочаровали. Ответ предвижу.😀
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Практика критерий проверки утверждений, правоты и заблуждений, которые иногда очень полезны)))
У каждого останется своя модель работы СРПП. Чем больше разных точек зрения, тем лучше.

Дайте оценку каждой схеме, как то, достоинства и недостатки, по частотным, перегрузочным, входным и выходным и другим параметрам каскада, особенности выбора каскада и в зависимости от чего делать тот или иной выбор.
И еще, может быть встречалась законченная схема лампового усилителя с использованием двухполярного источника питания, предположим с питанием от +и- 100-150вольт?
Ламповых схем с двухполярным питанием полно, но обычно оно несимметричное. Плюсовая ветка является основной, а минусовая вспомогательной. Не встречал схем с "силовым" двухполярным питанием. Наверное, связано это с неудобством включения входных цепей, и отсутствием позитронных ламп.

В сети полно статей по этим каскадам, нет смысла их полностью пересказывать.
Но некоторые моменты стоит обсудить детально.

Стоит в схеме рисунка 8 Ra заменить подходящим генератором тока, как спектр остается с одной второй гармоникой, которая определяется конструктивными особенностями конкретного вида лампы.
Пишут, что вторая гармоника примерно на уровне -50....-60 дБ, а остальные -100 дБ.
Получается, что такой каскад, именуемый бета-повторителем, является и подходящим "гармонизатором", облагораживающим спектр некоторых схем. СРПП в чистом виде еще не использовал, а бета-повторитель применил. Так как усиление бета-повторителя выше, чем у простого СРПП, то есть смысл вместо Ск нижнего триода поставить подобранную пленку, емкостью в десятки нанофарад. Это будет небольшая, но приятная частотная компенсация завала выходным трансформатором верхнего края диапазона работы усилителя. Именитые ламповые японцы это широко используют.
Бета-повторитель, кроме улучшенного спектра, имеет большее усиление, и более низкое выходное сопротивление, чем простой СРПП рисунка 8. Единственный его "минус" - необходимость использования в схеме полупроводников.

Каскодное включение триодов (рисунок 7) по отзывам работавших с ним, обладает тем же чудесным свойством, что и бета-повторитель - спектр состоит из одной сиротливой второй гармоники, остальные прячутся в шумах. Его выходное сопротивление практически равняется Ra, что может ухудшить частотную характеристику схемы, если следующий каскад с большими паразитными емкостями. Всегда надо проверять этот момент с емкостями, чтобы зря не обвинять в этом грехе ТВЗ.
Усиление каскода высокое, "пентодное". Что может избавить от необходимости использовать втрой каскад в трехкаскадном усилителе.
Недостаток обоих схем - необходимость использовать относительно высокое напряжение питания и сравнительно низковольтные лампы. А также низкий коэффициент использования этого самого напряжения питания.

Схема рисунка 9 обожаема многими, распространена широко только в полном виде, с резисторами в обоих анодах. Основное достоинство дифференциального каскада - самый большой размах напряжения на выходе. По сравнению с другими схемами фазоинверторов.
Она очень пластична, так как может быть использована как с раскачкой по двум сеткам, так и с одной заземленной. Есть подозрение, что несимметричное включение тоже является "гармонизирующим", облагораживающим спектр всего усилителя, особенно если на выходе стоят повторители.
Естественно, лучше эту схему применять так, как указано на рисунке, с источником отрицательного напряжения и резистором большого номинала в катодах, или с ГСТ в катоде.
Недостаток схемы - необходимость использования двухполярного питания, и пониженный коэффициент усиления напряжения в случае несимметричного включения. Первый из этих недостатков таковым не является, если в схеме в других каскадах используется фиксированное смещение.
В схеме рисунка 9 имеем комбинацию, связку каскадов ОА и ОС. Свойства близки к свойствам каскода. Но гораздо более экономно используется питание, размах напряжения на выходе больше.
Но больше и выходное сопротивление, что может быть критично. Такой каскад с успехом может заменить одиночный каскад с ОК, если требуется высокая линейность и широкополосность.

В этой теме можно будет, и надо будет приводить конкретные примеры усилителей, для расчета их отдельных каскадов. Можно будет рассмотреть применимость вышеуказанных каскадов.
 
Последнее редактирование:

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Если кого-то всё-же заинтересует работа SRPP( это он, можете не сомневаться):
 

Вложения

  • 484.PDF
    30.3 KB · Просмотры: 233
  • p51.pdf
    22.3 KB · Просмотры: 151
  • p52.pdf
    17.9 KB · Просмотры: 142
  • p53.pdf
    28 KB · Просмотры: 115
  • p485.pdf
    29.8 KB · Просмотры: 156
  • p486.PDF
    26.3 KB · Просмотры: 151
  • p487.PDF
    24.9 KB · Просмотры: 116

ALSS

2 ранг
Регистрация
20 Окт 2021
Сообщения
300
Реакции
235
Репутация
17
Возраст
76
Страна
Украина
Город
Черновцы
Имя
Александр
Кроме МРБ561 (Ложников, Сонин. - Каскодные усилители) гуляют сейчас по умам 3 (три) взгляда на т. н. SRPP:
1. Гурский А. Л. К 70-летию изобретения каскада SRPP. - Радиохобби, 2010, №6, с. 2-4; Радиохобби, 2011, №1, с. 2-4, 17 (статья известна также как "Каскад SRPP - теория и практика").
2. Иванов О. "Усилитель" для наушников на SRPP. - http://musicangel.ru/mess161.htm (начало, часть первая из 6).
3. J. Broskie. SRPP deconstructed. TubeCAD journal http://www.tubecad.com/articles_2002/SRPP_Deconstructed/SRPP_Deconstructed.pdf.
Так, для справки, не более...
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Отлично! Александры, спасибо за информацию и ссылки.
Если кто откопает четвертый взгляд на СРПП, и притащит его в тему, буду только рад.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
23,300
Реакции
10,738
Репутация
395
Отлично! Александры, спасибо за информацию и ссылки.
Если кто откопает четвертый взгляд на СРПП, и притащит его в тему, буду только рад.
Есть такой взгляд, идейку подбросил Анатолий Вавебурнович Лисовский из солнечной Калыфорнии. А я подхватил. Идея такая. Катодный резистор верхнего этажа разбиваем на две части, сигнал снимаем с точки встречи этих резисторов.И получается ни с катода. ни с анода, а посредине, да еще антизвон в придачу.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Наверное, такая идея родилась при попытке точно подобрать резистор в верхнем катоде, составив его из двух. И точность удалось соблюсти, и бонусом получился антизвон.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
23,300
Реакции
10,738
Репутация
395
Наверное, такая идея родилась при попытке точно подобрать резистор в верхнем катоде, составив его из двух. И точность удалось соблюсти, и бонусом получился антизвон.
Будете смеяться. Не подбирал резистор верхнего этажа, выжимая что-то там . Так получилось.
 

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Там антизвон не только не нужен, но и противопоказан. Обрезает верха. Особенно на лампах с высокой крутизной.&
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
23,300
Реакции
10,738
Репутация
395
Там антизвон не только не нужен, но и противопоказан. Обрезает верха. Особенно на лампах с высокой крутизной.&
дану на. 100- 200 жалких Ом.... СРПП загенерил с кабелем к осциллографу- теперь антизвон автоматом ставится. А верха мне без нужды.
 

Rezvoy

1 ранг
Регистрация
19 Окт 2020
Сообщения
2,075
Реакции
649
Репутация
54
Возраст
67
Страна
Россия
Имя
Александр
Что то ты не так сделал, завтра объясню.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
Анаверное, антизвон лучше ставить "автоматически", выбирая такую его величину, чтобы ощутимо не резались верха. От пары сотен Ом антизвонного резистора трудно ожидать подвоха.

Минидроссельки в сетки КП на 6П45С не помогли. Тихо пели дуэтом, где-то там на своих мегагерцах. Емкостное "заземление" металлического корпуса одного из разделительных конденсаторов, которые перед сетками 6П45С, помогло устранить пение, примерно до середины выходной мощности. Радикально решили вопрос килоомные резисторы в сетки, вместо дроссельков.
Частотка не порезалась, паразитные емкости у КП мелкие.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
23,300
Реакции
10,738
Репутация
395
Дроссели в сетках- привычка смелого радиста, разменять свист на мегагерцах на сотни килогерц . 6П45С только резистор в сетке.сЕТКАХ, так правильнее.
 

Святослав_

1 ранг
Регистрация
10 Июн 2021
Сообщения
5,514
Реакции
2,736
Репутация
128
Страна
Україна
Город
Бердянськ
А как насчет подходящего дросселя взамен резистора в катоде верхнего триода классического СРПП?
Многие не приемлют бета-повторитель из-за наличия полупроводников. А с дросселем все чисто по-ламповому.
 

Статистика форума

Темы
2,521
Сообщения
183,930
Пользователи
2,017
Новый пользователь
Engelsit
Сверху Снизу