Расчет выходного тр. РР УЛ с отдельной обмоткой.

[Гость avals]

Хочу вернуться к озадачившему меня высказыванию Виктора (далее по тексту "Закон Виктора").

Если питание экранных сеток осуществляется меньшим напряжением (отдельная УЛ обмотка), то связь по УЛ будет настолько БОЛЬШЕ, насколько МЕНЬШЕ напряжения питания экранных сеток относительно анодов.

Поскольку мне такие явления не известны, решил посоветоваться с Микрокапом. Немного изменил модель УЛ на 6П14П, уже знакомую форумчанам, применительно к данному исследованию. Экранная сетка запитана от своего источника, через свою же обмотку. Для простоты число витков экранной обмотки взято 50% от анодной. Лампа нагружена "понятным" её сопротивлением в 4 кОм.

Переставив всего один провод можно переходить от обычной схемы к ультралинейной.

 

 

Итак, что мы там намерили на модели?

 

 

E g2 - напряжение питание второй сетки

K - коэффициент усиления каскада без УЛ ОС

K' - коэффициент усиления каскада с УЛ ОС

K / K' - степень влияния ОС

K g2 - коэффициент усиления каскада по второй сетке

β - коэффициент обратной связи

K / K g2 - отношение Ку по первой и второй сеткам.

 

Видна зависимость коэффициента усиления каскада от напряжения на g2. Это понятно - падает крутизна лампы. Явление иногда используют а схемах АРУ и компрессоров.

 

НО! Самое главное - вполне ожидаемая независимость коэффициента обратной связи β от режимов по постоянному току, вопреки "Закону Виктора". Почему ожидаемая? Да потому, что это ООС по переменному току, выполненная по трансформаторной (автотрансформаторной) схеме. А коэффициент трансформации зависит только от соотношения числа витков, а вовсе не от неких питающих напряжений.

Малость величины β объясняется тем, что Ку мы меряем, подавая сигнал на первую сетку, а ООС подаём на вторую, Ку которой в 19 раз меньше. К стати - это тоже конструктивная константа каждой конкретной лампы.

 

Николай! Рекомендую забыть про дроби 700 Вольт : 250 Вольт и пользоваться нормальными, известными соотношениями витков, безотносительно к питающим напряжениям. Единственное ограничение - если при равенстве анодного и экранного напряжений β может достигать 100%, то, в Вашем случае, максимальная величина β будет ограничена линейностью управления по второй сетке.

Впрочем, я об этом уже писал.

[verbnn]

Читаю и понимаю что ни че го не понимаю .А как расматривать в таком случае вариант когда амплитуда переменки превысит или сравняется с постоянкой на сетке.Это не касается данной схемы , а если расматривать как вариант.

[Гость avals]

А как рассматривать в таком случае вариант когда амплитуда переменки превысит или сравняется с постоянкой на сетке.Это не касается данной схемы , а если расматривать как вариант.

Я уже касался данного вопроса.

Не будем забывать, что экран - не более чем управляющая сетка, имеющая свою крутизну, напряжение запирания и прочие прелести. Если взять пресловутые 30 - 43%%, то, при анодном напряжении в 700 Вольт, амплитуда напряжения на G2 достигнет 185 - 270 Вольт при постоянном напряжении на ней в 250 Вольт. Не сложно догадаться, что при 65 Вольтах на второй сетке лампа будет, скорее всего, закрыта, а при -20 и подавно! Таким образом, придётся уменьшить сигнал ОС на второй сетке до разумных пределов, чтобы сохранить линейность управления по G2. Т.е., %% УЛ связи. Для каждой лампы существует свой оптимальный коэффициент, это не секрет.

На первую сетку Вы не можете подавать сколь угодно большое напряжение. При большой отрицательной полуволне лампа просто закроется, при большой положительной - появится ток сетки. В любом случае - это нарушение линейности усиления. Иначе - максимальная амплитуда напряжения первой сетки не должна превышать величины отрицательного смещения.

Та же логика и для второй сетки, с той лишь поправкой, что положительная полуволна нам не страшна - сетка и так работает с током, а, вот отрицательной лампу вполне можно закрыть. Поэтому я писал

Типовая УЛ схема предполагает использование ламп с допустимым напряжением G2 равным анодному. Именно поэтому, чисто конструктивно, удобно делать автотрансформаторное включения второй сетки. В случае генераторных ламп условие равенства напряжений питания нарушается и мы вынуждены использовать трансформаторное включение. Что абсолютно не меняет физики явления. Самая большая неприятность - перестаёт "работать" всем известная картинка, показывающая изменение свойств каскада от %% включения экранной сетки.

Т.е., с уменьшением напряжения на экранной сетке, относительно анода, уменьшается максимальная величина коэффициента передачи цепи обратной связи β, чисто из условий линейности управления, о которых я писал выше. При этом сам расчет схемы с отдельной обмоткой для включения экранных сеток в УЛ от отдельного источника питания ничем не отличается от обычного. Меняется только граничные условия, но, отнюдь не физика работы схемы.

 

Вам никто не мешает намотать столько витков экрана, что амплитуда переменки превысит или сравняется с постоянкой на сетке. И это, даже, будет работать. Просто результат может Вам не понравится.

 

В качестве резюме:

 

Методика расчёта УЛ связи не зависит от того, обший или разные источники питания используются и равны ли они.

Максимальная величина коэффициента передачи цепи обратной связи β ограничена линейностью управления по g2. При этом вовсе не обязательно соблюдать "Закон Виктора".

 

Наилучший коэффициент β индивидуален для каждой лампы и не существует строгого аналитического расчёта его оптимального значения. Он определяется на практике. Делается макет усилителя, затем снимаются его характеристики, строится график, показанный выше. По нему находится оптимальная величина β. Подвох в том, что для известных "звуковых" ламп - 6П6С, 6П14П, 6П3С эти величины были определены ещё нашими дедами и опубликованы в литературе. А, вот, для ГУ-50, Г-807 и им подобным надёжных данных нет. Просто потому, что для тех лет случаи их применения в промышленной аппаратуре звукоусиления можно посчитать по пальцам.

 

Впрочем, если уж очень надо, для себя можно намотать тестовый трансформатор с десятком отводов от экранной обмотки и сделать описанный эксперимент. Это не так уж сложно. Те более, что работать будем на частоте 1 кГц, что снижает требования к габаритам, числу витков и качеству намотки.

[vitivsev]

Читаю и понимаю что ни че го не понимаю

Если пренебречь потерями в обмотках, то есть R1, R2 считать равными нулю,

где n - коэффициент трансформации, то:

Виктор объяснил с позиции напряжений, а Вячеслав с позиции кол-ва витков

[Гость avals]

Виктор объяснил с позиции напряжений, а Вячеслав с позиции кол-ва витков

В "Законе Виктора" использовано отношение постоянных напряжений, которые он, в обратной пропорции, множит на коэффициент трансформации по переменному току. Какой в этом смысл - известно только ему, да группе молодых учёных.

 

Так что не стоит ставить знак "равно" между нашими позициями.

[Гость Sergei60]

Если взять пресловутые 30 - 43%%, то, при анодном напряжении в 700 Вольт, амплитуда напряжения на G2 достигнет 185 - 270 Вольт при постоянном напряжении на ней в 250 Вольт. Не сложно догадаться, что при 65 Вольтах на второй сетке лампа будет, скорее всего, закрыта, а при -20 и подавно! Таким образом, придётся уменьшить сигнал ОС на второй сетке до разумных пределов, чтобы сохранить линейность управления по G2.

Из выше сказанного следует, что соотношение витков анодной и сеточной обмоток зависят не только от %% соотношения УЛ связи, но и от постоянного напряжения анода и экранной сетки! Возможно Виктор все таки прав!?

[Гость kdtp]

Из выше сказанного следует, что соотношение витков анодной и сеточной обмоток зависят не только от %% соотношения УЛ связи, но и от постоянного напряжения анода и экранной сетки! Возможно Виктор все таки прав!?

Не просто «возможно», а так ОНО и есть на самом деле! Это элементарная «физика процесса».

Все эти «пресловутые» проценты для УЛ отвода, были получены эмпирическим (опытным) путём. Причём, эти «опыты» по определению оптимального процентного соотношения ультралинейного отвода, проводились (и были получены известные результаты) с «полным анодным» напряжением на второй сетке!

Далее, УЛ включение, это не что иное, как местная отрицательная обратная связь. Величина этой обратной связи будет определяться (зависеть) от процентного соотношения витков в первичной обмотке выходного трансформатора (по переменному току) и…, от величины постоянного напряжения на второй сетке!!! Если по-простому, «на пальцах», то, отрицательное значение (величина) напряжения полуволны сигнала с УЛ отвода (по переменному току) взаимодействует («борется») с положительным значением (величиной) напряжения на второй сетке (по постоянному току).

Например, УЛ включение в РР усилителе с лампами 6П3С (6L6). Для этого типа ламп, оптимальное соотношение витков первичной и УЛ обмоток, равно 43%..., при величине положительного напряжения на второй сетке, равного напряжению на анодах выходных ламп. Что же будет, если у нас есть отдельная, 43% УЛ обмотка (не связанная с первичной обмоткой), а «питание» (положительное напряжение) на второй сетке (читай, на УЛ обмотке) будет меньше «полного» анодного напряжения?

А вот что – чем ниже значение (величина) положительного напряжения на второй сетке, тем сильнее отрицательная полуволна сигнала с УЛ отвода будет «проявляться» как отрицательная обратная связь. То есть, «минус» отрицательной полуволны сигнала (по переменному току) будет «перебарывать» «плюс» напряжения питания второй сетки (по постоянному току)! Значит, при таком положении вещей, величина УЛ (читай, местной обратной связи) будет больше «стандартного» (необходимого, номинального, оптимального и т.д.).

И так, вернёмся к лампам 6П3С. Предположим, что мы выбрали одно из типовых включений этих ламп в РР усилителе. А именно: АНОД +360 Вольт; ВТОРЫЕ СЕТКИ +270 Вольт. Какова должна быть величина процентного соотношения (по виткам) между анодной (первичной) обмоткой выходного трансформатора и отдельных обмоток для вторых сеток для оптимального УЛ включения?

Посчитаем. Для начала, вспомним, что для ламп 6П3С (6L6), оптимальное значение УЛ включения равно 43%, при одинаковом значении (величине) напряжения питания анодов и вторых сеток этих ламп.

Теперь посмотрим, во сколько раз положительное напряжение на вторых сетках, меньше напряжения на анодах – 360 Вольт (АНОД) : 270 Вольт (ВТОРЫЕ СЕТКИ) = 1,33. Это означает, что для получения «оптимального» значения УЛ, величину процентного соотношения между «анодными» и «сеточными» обмотками (по виткам) надо уменьшить в 1,33 раза, против «стандартных» 43%. Считаем, 43% : 1,33 = 32%.

Подведём итог. Для лампового РР усилителя на лапах 6П3С, с ультралинейным включением (отдельная УЛ обмотка), при «режимах» питания: АНОД +360 Вольт; ВТОРЫЕ СЕТКИ +270 Вольт, «оптимальное» процентное соотношение между «анодными» и «сеточными» обмотками (по виткам), составит 32%.

Ну и напоследок. Возникает резонный вопрос – «Почему про «ЭТО» не написано не в одной «авторитетной» книжке (статье) про УЛ включение?». Ответ, по-моему, прост – «Потому что, «Ватсон», это так же элементарно, как таблица умножения!». Ведь ни кому не приходит в голову спрашивать доказательств в «резонности» существования таблицы умножения! Хотя…, судя по всему, некоторые сомневаются….

Изменено 26 Мая, 2015 в 08:30 пользователем kdtp

[sancho]

Да нет никакого феномена. При автотрансформаторном включении экранных сеток питание общее 540 В и здесь соотношение витков должно быть 33%, при отдельном включении УЛ обмотки, если бы было подано те же 540В, пришлось бы домотать еще 180 витков. Эти витки сэкономили в выходном трансформаторе, но уменьшили соответственно напряжение питания экранных сеток.

Но это относительно режима по постоянному току. А вот коэффициент влияния обратной связи тут большой вопрос.

Изменено 26 Мая, 2015 в 12:54 пользователем sancho

[Гость Sergei60]

Виктор по моему вы на 100% правы, лично я с вами полностью согласен!

[Гость Sergei60]

Извините за возможно глупый вопрос просто в институте я не учился и все что я знаю я подчерпнул из форумов и статей, из справочников и книг конца 60-х где более менее все подробно расписано. Вот собственно сам вопрос - Как должны подключатся обмотки экранных сеток по отношению к анодным синфазно или противофазно? В стандартной схеме они включены синфазно это и понятно при увеличении тока анода напряжение на аноде уменьшается и как следствие оно уменьшается и на 2 сетке, а вот при раздельных обмотках при синфазном включении увеличение анодного тока приведет к увеличению напряжения на 2 сетки, значит включение должно быть противофазным что бы увеличение анодного тока привело к уменьшению напряжения на 2 сетки. Если я не прав пожалуйста опишите процесс подробно или может есть какая ни будь литература где все подробно расписано.

[Гость kdtp]

Для санчо их города Киева. Я полностью с вами не согласен и считаю ваши высказывания неверными.

 

Для Сергея. УЛ включение это местная отрицательная обратная связь - надеюсь это понятно. И не важно как она организована - автотрансформатором (одна, общая обмотка) или трансформатором (раздельные обмотки). При противофазном включении анодных и экранных обмоток, в нашем случае (УЛ включение), эта обратная связь станет ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ, со всеми вытекающими последствиями. Это первое.

Второе. Что-то Вы сами себя запутали при рассуждении о токах и напряжениях протекающих в анодной цепи лампы.

И в третьих. Когда мы говорим об обратной связи (местной или общей - не важно), надо помнить (или понимать, если хотите), что речь идёт о сигнале, то есть о переменном токе! :smile:

[Гость Sergei60]

Давайте разберемся на пальцах. В стандартном включении тетрода или пентода напряжение на 2 сетки неизменно, при триодном включении когда 2 сетка подключается к аноду, при входном сигнале ток анода начинает меняться и как следствие приводит к изменению напряжения на аноде и соответственно на 2 сетки. Так? При УЛ включении напряжение на 2 сетки тоже меняется но не так сильно и не совсем линейно. Вроде правильно написал. Теперь давайте разберемся с нашим вопросом когда обмотки не связаны, при поступлении входного сигнала анодный ток возрастает напряжение уменьшается но связи между обмотками нет кроме индуктивной. Конечно ток 2 сетки тоже возрастет но я не думаю что он может привести к существенному изменению напряжения, значит на обмотку 2 сетки должно действовать ЭДС наведенное анодной обмоткой и на сколько я понимаю ЭДС должно быть приложено в обратной полярности по отношению к постоянному сеточному напряжению.

Поправьте если не прав.