Усилительная схема на основе двух-этажного µ-повторителя

[Игорь Тихомиров]

Усилительная схема на основе двух-этажного µ-повторителя обладает слудующими достоинствами:

- Высокий коэффициент усиления близкий по величине к µ лампы VL1;
- Низкие искажения выходного сигнала обусловленные тем, что лампа VL1 работает по переменному току практически в режиме холостого хода;
- Низкое выходное сопротивление.

Функциональная схема.

Параметры ламп (для упрощения рассчетов рассмотрим пример с одинаковыми лампами):
S - крутизна, мА/В
ri внутреннее сопротивление лампы, кОм

Rгт - сопротивление генератора тока (ГТ) по переменному току

UVL1 и UVL2 автоматически устанавливаются в соответствии с
индивидуальными анодно-сеточными характеристиками ламп при сеточных смещениях равных:
Uс1=URк1=Iгт х Rк1
Uс2=URк2=Iгт х Rк2.

Напряжение питания схемы необходимо установить:
Uа=UVL1 + URк1 + Uгт + UVL2 + URк2

Напряжение на выводах генератора тока Uгт должно быть таким, чтобы обеспечить работу конкретной схемы ГТ по постоянному и переменному току с запасом на возможный разброс индивидуальных анодно-сеточных характеристик ламп.

Эквивалентное внутреннее сопротивление каскада с общим катодом на лампе VL1:
rэ = ri + Rк1 (µ + 1) = ri + Rк1 (S х ri + 1) кОм

Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки по переменному току каскада с общим катодом на лампе VL1:
Rаэ = ri + Rгт (S х rэ" + 1) кОм
rэ"=(ri х Rн) / (ri + Rн) кОм
Rн - сопротивление нагрузки по выходному сигналу ~Uвых

Коэффициент усиления схемы:
К = ~Uвх / ~Uвых =К1 х К2
К1= S х ri
К2=( S х rэ) / (S х rэ + 1)

Выходное сопротивление схемы:
Rвых = 1 / S кОм

Двухэтажный каскад с разными токами ламп

UVL1 и UVL2 автоматически устанавливаются в соответствии с индивидуальными анодно-сеточными характеристиками ламп при сеточных смещениях равных:
Uс1=URк1=Iгт1 х Rк1
Uс2=URк2=Iгт2 х Rк2.

Ток ламп:
IVL1= Iгт1
IVL2= Iгт1 + Iгт2

Напомню, по рассмотренной схемотехнике реализованы изделия https://forum.vegalab.ru/showthread....E8%EE%EB%FC+SE и https://forum.vegalab.ru/showthread....F3%E4%E8%EE%ED.
Так, что схемные решения вполне рабочие.

[fakel]

Для подобной схемы лампа должна удовлетворять ряду критериев.

В повторителе-то? Да ладно...

[Игорь Тихомиров]

Ты что то писал про анодные напряжения. Разве в этой схеме они не будут зависеть от смены ламп?
Напряжение анод-катод нижней лампы установится в соответствии с ее индивидуальной анодно-сеточной характеристикой при сеточном смещении определяемым падением напряжения на катодном резисторе от тока ГСТ на pnp транзисторе. Напряжение анод-катод верхней лампы определяется разницей между напряжением питания и установившимся напряжением на аноде нижней лампы плюс падение напряжения на ГСТ на pnp транзисторе. Напряжение анод-катод верхней лампы определяется ее индивидуальной анодно-сеточной характеристикой при токе заданном суммой токов двух ГСТ при смещении установленном ГСТ на pnp транзисторе.
Таким образом установившееся напряжение анод-катод верхней лампы будет зависеть как от разброса характеристик нижней лампы, так и от разброса характеристик верхней лампы.
А в моей схеме напряжения анод-катод обеих ламп, при заданных токах, устанавливаются индивидуально. Все разбросы анодных напряжений берут на себя ГСТ.
Что по этому поводу скажут законы Кирхгоффа

[fakel]

Ты что то писал про анодные напряжения.

Писал и еще раз напишу. В моей схеме все колебания питания принимает верхняя лампа. А она включена повторителем, поэтому она гасит их в мю раз перед тем как они попадут на выход. ИТ и нижняя лампа питаются стабилизированным напряжением

[Игорь Тихомиров]

ИТ и нижняя лампа питаются стабилизированным напряжением

Напряжение анод-катод нижней лампы установится в соответствии с ее индивидуальной анодно-сеточной характеристикой при сеточном смещении определяемым падением напряжения на катодном резисторе от тока ГСТ на pnp транзисторе.

Непонятно, где тут стабилизированное напряжение? Если его величина зависит от разброса параметров лампы.

[fakel]

Непонятно,

Ну что я могу поделать? Уже 3 страницы исписал

[hydr]

Усилительная схема на основе двух-этажного µ-повторителя обладает слудующими достоинствами:

- Высокий коэффициент усиления близкий по величине к µ лампы VL1;
- Низкие искажения выходного сигнала обусловленные тем, что лампа VL1 работает по переменному току практически в режиме холостого хода;
- Низкое выходное сопротивление.

В теме писали только двое. Остальные, видимо, поклонники ортодоксальной ламповой схемотехники и технологий, которым место на свалке истории.

Хорошо, существует какая то ортодоксальная помоечная схемотехника на двух триодах. Очевидно, что это будет ОК +ОА и у каждого из них свой ГСТ у первого в аноде у второго в катоде.
Появляется рационализатор и говорит, вот мол, я придумал новую схему на двух триодах и ежели у помоечной схемы искажения и выходное сопротивления были вот такими то теперь стали такими.

Offтопик:
Бурные продолжительны аплодисменты, все встают.

Мне кажется вот такой подход адекватным. А Вам?

С уважением hydr.

[fakel]

Очевидно, что это будет ОК +ОА и у каждого из них свой ГСТ у первого в аноде у второго в катоде.

Разве что первый ГСТ запитать от вольтодобавки с ОА

ежели у помоечной схемы искажения и выходное сопротивления были вот такими то теперь стали такими.

Искажения и вых сопротивление остаются прежними

Вот еще варианты из древнего 2011-го https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=44900

[Игорь Тихомиров]

Ну что я могу поделать? Уже 3 страницы исписал

А Ты приведи или дай ссылку на нормальную схему с указанием элементов, ну с графиками выходных спектров. Я же дал ссылку.
https://forum.vegalab.ru/showthread....F3%E4%E8%EE%ED, https://forum.vegalab.ru/showthread....E8%EE%EB%FC+SE
Так, что схемное решение вполне рабочее. Тогда будет предметный разговор.

[fakel]

на нормальную схему

если тебе все вышеприведенные - ненормальные, тогда вопрос не ко мне

с указанием элементов

самому рассчитать слабо? Схемы универсальные, неприхотливые, легко считаются под любые лампы

[Игорь Тихомиров]

если тебе все вышеприведенные - ненормальные, тогда вопрос не ко мне

Нормальная схема это когда на ней указаны типы и номиналы элементов.

[hydr]

Искажения и вых сопротивление остаются прежними

Тут есть нюансы. Но это тонкости двухэтажных схем, у коллеги же практическая реализация имеет крупные проблемы.
На первый взгляд избавиться от емкости в катоде это благо, тем более величина этой емкости должна быть большой и последняя должна быть достаточно высокого качества. По мимо совершенно справедливого, Вашего замечания о влиянии отклонения анодного напряжения от оптимума есть еще один важный момент.
Вопрос о величине внутреннего сопротивления ГСТ и его линейности. ГСТ на одном полевичке очень далек от представления о хоть каких то приличных характеристиках. И вся эта грязь умножается на мю так как катодный резистор без шунта.
Коллега привел конкретную реализацию своей идеи со спектрами, где 2я на уровне - 60дб остальные тонут в шумах уровня -90дб. и это при выходном напряжении около 1В (RMS). Назвал эти результаты рекордно низкими искажениями.

С уважением hydr.

[Игорь Тихомиров]

60дб остальные тонут в шумах уровня -90дб. и это при выходном напряжении около 1В (RMS). Назвал эти результаты рекордно низкими искажениями.

Уточню, 1,25 В эфф. на нагрузке 15 Ом.

И вся эта грязь умножается на мю так как катодный резистор без шунта.

И вовсе не умножается на µ. Если катодный резистор не велик, то µ<20 не такой уж большой выигрыш.

Эквивалентное внутреннее сопротивление каскада с общим катодом на лампе VL1:
rэ = ri + Rк1 (µ + 1) = ri + Rк1 (S х ri + 1) кОм

Тут есть нюансы. Но это тонкости двухэтажных схем, у коллеги же практическая реализация имеет крупные проблемы.

Пустая болтовня. Нужна конкретика. Покажите результаты лучше, со схемами и спектрами. Вот тогда увидим у кого проблемы.

[hydr]

Уточню, 1,25 В эфф. на нагрузке 15 Ом.



И вовсе не умножается на µ. Если катодный резистор не велик, то µ<20 не такой уж большой выигрыш.


Пустая болтовня. Нужна конкретика. Покажите результаты лучше, со схемами и спектрами. Вот тогда увидим у кого проблемы.

Конечно, ежели 1.25В а не 1В то это меняет дело.

Все, что падает на катодном резисторе умножается на мю. Не стоит с этим спорить.

Не нужно использовать столь сильные заявления - " пустая болтовня" и пр.

Вот тут есть схема драйвера:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=89168

Этот драйвер при 100В (RMS) на выходе, имеет 2я - 51дб; 3я -73дб и все ( система позволяет измерять до -130дб) и это при Ку =100 и трех лампах.
Спектров на 1,25В у меня нет, есть при 2В на выходе.
2я - 87дб; 3я -108дб.

И мне и в голову не приходило заявить о каких то рекордных параметрах. Сказал, что вполне приличный драйвер, предполагая, что возможно есть и лучше, хотя таковых не видел. Но, незнание не повод для громких заявлений.

С уважением hydr.

[Игорь Тихомиров]

Этот драйвер при 100В (RMS) на выходе, имеет 2я - 51дб; 3я -73дб и все ( система позволяет измерять до -130дб) и это при Ку =100 и трех лампах.
Спектров на 1,25В у меня нет, есть при 2В на выходе.
2я - 87дб; 3я -108дб.

Причем здесь драйвер. Меня интересуют общие искажения усилителя на динамике при номинальной выходной мощности. Я дал искажения на низкоомных наушниках. На первичной обмотке выходного транса вовсе не 1,25 В.
Хотя мощные ламповые УНЧ это то, что меня в принципе не интересует.

[hydr]

Во первых обращаю Ваше внимание на то, что в приведенных Вами примерах практической реализации в катодах есть конденсаторы.
Во вторых, ну хорошо, Вам не нужно большой мощности и поэтому Вами представлен усилитель с выходной мощностью 3Вт с суммарными третьей и выше -66дб.
Я не измерял гармоники у усилителя, который привел как пример ( совершенно не для рекламы собственной персоны, наверняка где то есть и лучше по цифрам), на 3Вт. Однако на 1Вт снимал, там только третья -93дб. Этот усилитель рассчитан на относительно большую (25Вт) мощность а отсюда ряд компромиссов. Если бы передо мной стояла задача сделать усилитель на 3Вт то без каких нибудь проблем используя дедовскую схемотехнику загнал бы все искажения ниже -100дб.
Говорю все это лишь с одной целью, не нужно безосновательно хаять общепринятые прижившиеся схемотехнические приемы, нужно уметь ими пользоваться. Их простота, кстати обманчива и добиться высокого результата бывает не просто.

С уважением hydr.

[Игорь Тихомиров]

Чтобы получить вот это на высокоомной нагрузке,

Этот драйвер при 100В (RMS) на выходе, имеет 2я - 51дб; 3я -73дб и все ( система позволяет измерять до -130дб) и это при Ку =100 и трех лампах.

надо было сделать вот это?

Когда есть конкретика, то есть предмет для обсуждения.

---------- Сообщение добавлено 14:20 ---------- Предыдущее сообщение было 07:28 ----------

fakel, чего потух? Неужели тут нечего покритиковать? Интересно, что может написать по этому поводу представитель поколения 90-х. По идее должен быть огонь.

[fakel]

fakel, чего потух? Неужели тут нечего покритиковать? Интересно, что может написать по этому поводу представитель поколения 90-х. По идее должен быть огонь.

уже https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=89168

[Игорь Тихомиров]

уже https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=89168

Я на работе посмотрел эту ссылку и у меня отложилось, что это проект начала этого века. А это оказывается новый.
Указанную ветку портить не стоит, а здесь я напишу критику вечером.

[fakel]

Указанную ветку портить не стоит, а здесь я напишу критику вечером.

Лучше в той ветке, к которой относится критикуемая схема

[Игорь Тихомиров]

Лучше в той ветке, к которой относится критикуемая схема

Не ну тут пошло сравнение проектов, а не только схем. Поэтому этим заняться тут будет в самый раз.

---------- Сообщение добавлено 19:52 ---------- Предыдущее сообщение было 16:42 ----------

Ну что же начнем сравнение.
Итак, есть схема канала стерео усилителя.



Написано, что она рассчитана на полный частотный диапазон и выходную мощность 25 Вт. Вопрос, а для чего она создана? 25 Вт на НЧ это ни о чем.
Есть требование на параметры современной аудио системы способной воспроизводить ХайРес (то бишь профессиональные) записи.



Эти требования приведены в Книге Б. Каца "Мастеринг аудио". Я их немного адаптировал в сторону уменьшения "нулевого уровня громкости" с 83 дБ до 80 дБ.
Из этих требований видно, что аудио система на НЧ должна без существенных искажений выдавать пиковый уровень громкости 110-113 дБ. Легко посчитать, что при 25 Вт динамики должны иметь чувствительность не менее 96 дБ/Вт в точке прослушивания (для не очень большой комнаты на расстоянии 1,5 - 3 м от динамика). Можно ли сделать НЧ АС приемлемых размеров с такой чувствительностью

Для аудио системы с разделением частотных полос усиления хотя бы на две схема предложенная автором вряд ли подходит. Мощность 25 Вт в таком случае избыточна. А на мощность, скажем 10 Вт, можно сделать чего ни будь менее монструозное и главное оптимизировать конструкцию выходных трансформаторов.

Теперь о самой схеме.
Ну выбор типов ламп понятен. Для многих "ламповая эстетика" связана с октальными цоколями и крупными лампами. Один аудиофил так и написал, большие лампы - большой (то есть хороший) звук, маленькие лампы куцый (плохой) звук.

Катодный повторитель на лампе V3. Насколько я понял V3 работает в таком режиме?



А автора не смущает вот это?



Я уж не говорю, а какой смысл в катодном повторителе при наличии вот этого?



Вот это все,



я так понимаю, по мнению автора нужно для получения этого?

Этот драйвер при 100В (RMS) на выходе, имеет 2я - 51дб; 3я -73дб и все ( система позволяет измерять до -130дб) и это при Ку =100 и трех лампах.

Особенно неизгладимое впечатление на меня произвело схемное решение выделенное зеленым квадратом .

А если попробовать заменить всю эту красоту анодными резисторами, "2я - 51дб; 3я -73дб" не лучше будут?

В моей , якобы проблемной, схеме



на аноде нижней лампы 6П43П, при амплитуде переменного напряжения 120 В, удалось добиться уровня второй гармоники менее минус 60 дБ, а при амплитуде 100 В - менее минус 65 дБ.

"2я - 51дб; ..." у меня на динамиках.



А вот демонстрация не актуального "мягкого ограничения". Спектр при максимальной мощности на грани ограничения амплитуды выходного сигнала.



Полезла всякая дрянь, но уровень ее низкий.