Выходной каскад на пентоде с местной ООС

[теоретизирующий практик]

Нарисовал простенькую схему лампового УНЧ с выходным каскадом на пентоде. Для устранения недостатков пентода пририсовал местную ООС с анода на сетку в выходном каскаде с относительно небольшой глубиной (внешний резистор вместо внутреннего электрического поля в триоде). По понятиям, в результате получу выходную мощность как у пентода, а характеристики как у триода. Графически, методом пяти отрезков, получается выходная мощность 10,5 Вт при второй гармонике - 11%, третьей - 2%. Это без ООС.
Четвёртую считать не стал в связи с малой точностью имеющихся ВАХ. Глубина ООС несколько меньше 20дБ, зависит ещё от номинала резистора R6, который (номинал) определяется минимальным током стабилитрона КС1. Прошу высказать мнения о целесообразности воплощения замысла в железе.

Ниже приведены изменения в схеме по результатам обсуждения.

P.S. Если результирующая кривизна выходного пентода получится меньше кривизны пентода - драйвера, то взаимной компенсации нелинейности не получится, и будет целесообразно в катод драйвера поставить резистор местной ООС, с соответствующим изменением напряжения Б (батарейки). удалением батарейки.

Как отметил fakel в #5 C5 можно безболезненно убрать. Этот конденсатор был ошибочно поставлен с целью увеличения коэффициента усиления системы стабилизации тока выходного каскада. Но не было учтено, что на постоянном токе напряжение на аноде Л2 практически не меняется, за счёт малого омического сопротивления трансформатора, так что по постоянке усиление сохранится на достаточно высоком уровне. В то же время R2 нежелательно убирать, нужно просто несколько увеличить его сопротивление для компенсации подкачки постоянного тока тока через R3 . Без этого резистора относительное изменение анодного тока драйвера за счёт тока сигнала будет приближаться к 100%, что сильно скривит его передаточную характеристику.

Изначально был принят входной ток сигнала оконечного каскада (ток через R3) +/- 2 мА, поэтому номинал R3 надо уменьшить до 90 кОм. При этом для доведения чувствительности до 1 В эфф. в катодную цепь Л1 надо включить резистор 600 Ом.

Как заметил stan marsh в #11 сопротивление утечки первой лампы R2 (только что заметил одинаковое обозначение разных резисторов) недопустимо велико. Целесообразно уменьшить его до 100 кОм. Подавление ООС с катода Л2 на первую сетку Л1 всё равно должно радикально уменьшиться за счёт низкого сопротивления источника сигнала. При сопротивлении источника в 1 кОм подавление будет на уровне 40 дБ, но нужно соответственно взять номинал входной разделительной ёмкости побольше. Иначе на НЧ возможно некоторое увеличение выходного сопротивления усилителя.

[stan marsh]

На мой взгляд вообще отстой.

А каков он, "Ваш взгляд"? Чего хочется-то? Цель какова? Если просто пожонглировать надуманными хитровывертными схемками, тут Вам до fakel-а далеко. Если нужен результат, то надо сформулировать задание, себе, прежде всего.

[теоретизирующий практик]

"Ваш взгляд"? Чего хочется-то? Цель какова?

Дык в первом посте: Мощность пентода, качество не хуже триода. Цель темы очевидна: получить советы людей, имеющих бОльший опыт в этом деле. Приятно было получить много ценных, (хотя иногда и противоположных мнений) по практическим вопросам, и ознакомиться со многими публикациями. А сама концепция ООС с анода на сетку лежит на поверхности. Да и схема весьма проста по исполнению. Насчёт хитровывертных схем, что там можно вывернуть, на двух пентодах? Все приёмы давно известны и можно сказать даже классические. Сначала попытался что то почерпнуть из интернета, на все задания поисковикам из разных источников всё одно и тоже: разные вариации трёх - четырёх примеров.

[stan marsh]

А сама концепция ООС с анода на сетку лежит на поверхности.

Хм, не всё, что на поверхности, заслуживает внимания. Требования к величине неискажённой амплитуде предкаскада очень всё портят.

Не знаю, я бы смотрел в сторону общей двухкаскадной ООС. Неужели это не очевидно?

[fakel]

Насчёт хитровывертных схем, что там можно вывернуть, на двух пентодах?

Хохохо! Как Вам подача обр связи с выхода на экр сетку первого пентода? В некоторых случаях оно лучше, чем подача в катод (традиционно)

---------- Сообщение добавлено 16:57 ---------- Предыдущее сообщение было 16:49 ----------

Не знаю, я бы смотрел в сторону общей двухкаскадной ООС. Неужели это не очевидно?

Длинный хвост, и звук лампового телевизора 50х-60х. А все от того, что ООС глубокая и первый пентод оказывается под синфазкой. Т.е. если встать на пентод и колебаться вместе с ним, мы увидим колебания анодного (не страшно) и экр сетки (а вот это уже хуже). Решение - ЖЕСТКО связать экр сетку с катодом через стабилизатор или накрайняк через делитель с конденсатором. Резистор делителя ООС на землю должен быть низкоомным (пара-тройка десятков Ом, не больше), а резистор смещения (200 Ом - 1к) обязательно шунтировать кондером, чтобы местная ООС не мешала общей

[теоретизирующий практик]

Не знаю, я бы смотрел в сторону общей двухкаскадной ООС. Неужели это не очевидно?

Уже писал, что усиление двух пентодов позволяет реализовать местную ООС в выходном каскаде, 20 дБ. Надеюсь, может зря, на снижение искажений оконечного каскада с 11% (вторая гармоника по расчёту) грубо в 100раз по мощности (20 дБ), т.е. до 0,11%. И ещё остаётся 20 дБ запаса усиления, которые и можно пустить в ОООС. Но возможно, при этом потребуется коррекция АЧХ. Её я не прикидывал, так как планировал обойтись местными ООС. Но это никогда не поздно. Иначе, приняв полученную линейность выходного каскада приемлемой, надо гарантировать линейность драйвера, куда и "пустить" запас усиления для местной ООС, резистор в катод пентода. Кстати, возможно придётся увеличить ток драйвера раза в 2. Это снизит относительную раскачку драйвера (и искажения), и переводит режим лампы на участок с более пологой зависимостью крутизны от тока (что также снизит искажения). Правда при этом придётся снизить номинал резистора в цепи питания анода, но глубина ООС выходного каскада почти не изменится.

Решение - ЖЕСТКО связать экр сетку с катодом через стабилизатор

fakel, Так я и предполагаю, в любом случае, с общей ООС, или с местной. Стабилитрон зашунтирую ёмкостью. Считаю, что пентод хорошо работает, когда схематически это "чистый" пентод, т.е. потенциал 2й сетки привязан к катоду. Главное, особенно при местной ООС, когда сопротвление в катоде достигает 600 Ом, чтобы токи экранной сетки были линейными, и малой величины (что кстати соблюдается в выбранной лампе).

[stan marsh]

теоретизирующий практик, местная ООС в выходном каскаде заставит увеличить напряжение "раскачки" от драйверной лампы. Для справки - получение даже 45В(как в Вашем случае), да ещё и с запасом - уже нетривиальная задача! А с местной ООС?!
Ух...

[fakel]

Главное, особенно при местной ООС, когда сопротвление в катоде достигает 600 Ом, чтобы токи экранной сетки были линейными, и малой величины (что кстати соблюдается в выбранной лампе).

Плюсую. ООС должна следить за током анода, а не анода и сетки. Особенно в выходном каскаде, где напряжение анода падает ниже экранного и ток экр сетки имеет выбросы на пиках раскачки.
В результате получилась такая схема: тразистор ОБ p-n-p, возвращающий ток экр сетки на катод в обход резистора ООС. Т.е. эмиттре подключен к экр сетке, коллектор - к катоду, база привязана к земле стабилитроном. Ток покоя выбирается в 1.5-2 раза больше чем пиковый ток сетки, чтобы транзистор не закрывался на пиках амплитуды.
Выходная емкость такого каскада - доли пФ

---------- Сообщение добавлено 10:05 ---------- Предыдущее сообщение было 09:56 ----------

Уже писал, что усиление двух пентодов позволяет реализовать местную ООС в выходном каскаде, 20 дБ. Надеюсь, может зря, на снижение искажений оконечного каскада с 11% (вторая гармоника по расчёту) грубо в 100раз по мощности (20 дБ), т.е. до 0,11%. И ещё остаётся 20 дБ запаса усиления, которые и можно пустить в ОООС.

Доведенный до крайности повторитель Уайта (с источником тока в аноде верхней лампы) дает 0.02% при выходном сопротивлении в десятые Ома.

Еще один способ подачи ООС https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=62182

[теоретизирующий практик]

теоретизирующий практик, местная ООС в выходном каскаде заставит увеличить напряжение "раскачки" от драйверной лампы. Для справки - получение даже 45В(как в Вашем случае), да ещё и с запасом - уже нетривиальная задача! А с местной ООС?!
Ух...

stan marsh, при таком виде обратной связи чувствительность по напряжению остаётся такой же как и без обратной связи. Но падает входное сопротивление каскада, или иными словами увеличивается входной ток. При 50 пФ входной ёмкости лампы и размахе входного напряжения 24 В пик-пик (раскачка по входному напряжению далеко не доходит до отпирания первой сетки) входной ток сигнала не превышает 0,1 мА. С введением ООС входной ток увеличивается до +/- 2 мА, и "расходуется" в основном на сопротивление ООС. Входное сопротивление УМ составит около 6 кОм, при амлитуде напряжения 12 В. Чтобы ООС действовала корректно, желательно чтобы источник сигнала был типа источника тока, по крайней мере выходное сопротивление драйвера должно многократно превышать упомянутые 6 кОм. И пентод здесь предпочтительнее триода. Можно применить и триод, вернее два триода включённые последовательно в каскод ОК-ОС, чем достигается пентодный характер выходного сопротивления.

[stan marsh]

при таком виде обратной связи чувствительность по напряжению остаётся такой же как и без обратной связи.

Что-что-что?! Немедленно за учебник!

[теоретизирующий практик]

Что-что-что?! Немедленно за учебник!

Согласен с Вами! Мы вообще про какую схему рассуждаем? Я по картинке из заголовочного поста.

[fakel]

теоретизирующий практик верно сказал

[stan marsh]

Мы рассуждаем вообще. Об ООС. Хотя, можно и конкретно про #1. Местная ООС с анода на упр.сетку. Так? Или и тут разночтения?
И что, Вы хотите сказать, что делитель ООС не "заставит" предыдущий каскад выдавать большее напряжение?!

[fakel]

Мы рассуждаем вообще. Об ООС. Хотя, можно и конкретно про #1. Местная ООС с анода на упр.сетку. Так? Или и тут разночтения?
И что, Вы хотите сказать, что делитель ООС не "заставит" предыдущий каскад выдавать большее напряжение?!

Нет, конечно, напряжение останется таким же. Для примера: берем ОУ в инв включении. на инв входе - микровольты, хотя ООС до 100дБ

[stan marsh]

Похоже, мы о разном.
Уберём Ro, ничего не изменилось?

[fakel]

Уменьшился ток анода Л1

[stan marsh]

Уменьшился ток анода Л1

И это всё?! Вопросов больше не имею.

[fakel]

А что еще?

[теоретизирующий практик]

А что еще?

Не, ну если быть скрупулёзным, и если сигнал на входе драйвера не изменился, и если не равен нулю, получим увеличение напряжения сигнала на сетке и аноде выходной лампы, наверное близко к Коос раз. Напряжение на сетке выходной лампы повысится за счёт увеличения результирующего сопротивления нагрузки драйвера. Коэффициент усиления по напряжению УМ в первом приближении не изменится (не учитываем влияние увеличившихся гармоник, и мизерное влияние на нагрузку УМ самого резистора ООС, так как его величина на несколько порядков больше нагрузочного сопротивления в аноде УМ). Примерно так. Если снизить входной сигнал на драйвере, чтобы привести выходное напряжение УМ к первоначальному значению, то напряжение на сетке УМ придёт к первоначальному значению, ток нагрузки драйвера со стороны УМ уменьшиться и может приблизиться к емкостному току входной ёмкости УМ, и почти что всё. Ну там будет мизерное увеличение усиления УМ по напряжению, за счёт увеличения сопротивления нагрузки за счёт отключения резистора ООС, не более того. Примерно так.

---------- Сообщение добавлено 15:20 ---------- Предыдущее сообщение было 15:07 ----------

---------- Сообщение добавлено 15:22 ---------- Предыдущее сообщение было 15:20 ----------

Вы хотите сказать, что делитель ООС не "заставит" предыдущий каскад выдавать большее напряжение?!

Дык делитель в наличии отсутствует. Есть резистор параллельной обратной связи, который обычно не меняет усиление по напряжению выходного каскада считая от точки суммирования (сетка УМ), но снижает усиление по току, или по другому уменьшает входное (и выходное) сопротивление. Делитель отсутствует, поскольку анод драйвера по сигналу напрямую включён в точку суммирования.

P.S. Вообще давно известно, что чередование каскадов с разным типом ООС наиболее эффективно. Например первый каскад с последовательной ООС, второй - с параллельно, третий с последовательной, и т. д. С этой точки подхода логично при выходном катодном повторителе (последовательная ООС) в качестве драйвера применить каскад с параллельной ООС. Т.е. хорошо драйвером применить триод (внутренняя ООС через электрическое поле анод - сетка действует аналогично внешней параллельной ООС). В транзисторной технике это очень часто применяется.

[fakel]

Особенности схемотехники
1. Благодаря хорошему ПСРР вых каскад не критичен к пульсациям источника питания
2. Критичные к пульсациям части схемы (экр сетка пентода и входной каскад) питаются от маломощного электронного фильтра на транзисторе.
3. На базу транзистора тоже подается ООС, т.е.
а) экр сетка "пляшет" синхронно с катодом
б) драйвер видит в аноде высокое сопротивление нагрузки, что приближает его усиление к паспортному мю, и снижает искажения на больших амплитудах
4. Резистор утечки упр сетки пентода также холодным концом видит ООС, см п. б)
5. Межкаскадный конденсатор может быть небольшой емкости (1000пФ) и качественным (следствие п. 4)

[теоретизирующий практик]

Особенности схемотехники

Fakel, приёмы "транзисторной вольтодобавки" . Я уже просчитывал подобный, но "полный катодный повторитель" с 6Н6П (по совету ALEXа) в драйвере и отдельным повышенным источником напряжения для него. Правда вместо R2 прилеплял источник стабильного тока, чтобы не вносить нелинейность раскачивающего напряжения сетки выходного каскада. Нагрузка на триод по мощности многократно снижена, а по напряжению на аноде "на грани фола". Там получалось по постоянному напряжению -небольшой запас (уже забыл сколько), а по импульсному положительному уже близко к максимальному постоянному то ли холодной лампы, то ли запертой. Но в импульсе то лампа не заперта, так как сопротивление нагрузки практически бесконечно.

Если разделить нагрузку в показанной схеме пополам, то с драйвером на этом триоде - без проблем. Расчётный КООС около 17 дБ. При бескомпромиссном "полном" повторителе естественно КООС увеличится на 6 дБ и достигнет 23дБ. Примерно столько же (23дБ) получается и в #1 с параллельной ООС.

P.S. Похоже, что равенство максимально возможной глубины местной ООС как параллельного, так и последовательного типа определяется одним и тем же свойством каскада без ООС - коэффициентом усиления по напряжению. В схеме #1 коэффициент усиления как раз и составляет 23 дБ. (называется "открыл Америку )