Усилитель заработал, что дальше? Методы совершенствования. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности ламповые

 Комментарии к статье

Но вот, наконец, позади недели (а может быть, и месяцы) кропотливого труда. И настал долгожданный день. Усилитель заработал, и притом именно так, как и должен был заработать - отлично. Очень скоро вы убедитесь, что при самом придирчивом отношении к усилителю нельзя предъявить никаких претензий: все параметры, на которые он рассчитан, полностью реализованы.

Но означает ли это, что действительно достигнут предел возможного и что уже ничего нельзя изменить к лучшему? Отнюдь нет. В деле совершенствования любого радиоаппарата пределов быть не может, особенно для настоящих радиолюбителей - людей пытливых и творческих. И здесь можно наметить несколько направлений.

Первое заключено в дальнейшем совершенствовании самого усилителя. Следует отметить, что улучшить показатели того усилителя, который вы изготовили по приведенным описаниям, вряд ли удастся: если вы тщательно и добросовестно проделали все, что было рекомендовано по изготовлению трансформаторов, подбору деталей и особенно по регулировке и измерениям, то значит, что из усилителя "выжато" все до последней капли.

Модернизация усилителя не только возможна. Но и вполне оправдана, особенно если вы выбрали для начала один из упрощенных вариантов, например, не вводили в конструкцию кланг-регистр, или ограничились двумя регуляторами тембра вместо четырех. Теперь самое время ввести эти "излишества" в ваш усилитель.

Вполне допустимо заменить оконечные лампы более мощными, если вам удалось, наконец, их приобрести или если выходная мощность вашего усилителя кажется недостаточной. А может быть, вначале, для пробы, вы ограничились изготовлением одноканального варианта, так что переход к стереофонии - очередная задача.

Другой путь состоит в отказе от одноканальной схемы усиления и звуковоспроизведения и переходу на многоканальную (для начала -двухканальную). Мы уже говорили, что при полосе пропускания всего тракта от 20 Гц до 20 кГц "перекрытие диапазона" составляет 1:1000. Это очень большая, просто огромная величина. Вспомните для сравнения, что в любом всеволновом радиоприемнике весь радиовещательный диапазон (он находится в пределах от 150 кГц на длинных волнах и до 100 МГц на УКВ) составляет по перекрытию меньшую величину, всего 1:666. И тем не менее этот диапазон разбит как минимум на четыре отдельных диапазона: ДВ, СВ, KB и УКВ. При этом следует учитывать, что значительная часть этого диапазона (от 20 до 64 МГц) вообще не используется для вещания. Такая разбивка на поддиапазоны вызвана тем, что слишком уж разные условия работы приемной части схемы на различных частотах.

В низкочастотном усилителе действуют те же законы, но есть Своя специфика усиления на разных частотах. Достаточно указать на один факт: индуктивное сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора с индуктивностью L = 40 Гн на частоте 20 Гц составляет 5 кОм, а на другом краю рабочего диапазона (частоте 20 кГц) - уже 5 МОм! Разница, заметьте, в 100000%! А мы хотим, чтобы этот трансформатор одинаково работал на всех частотах.

То же относится и к влиянию различных паразитных (точнее сказать - неизбежных) емкостей монтажа, полей рассеяния трансформаторов, межэлектродных емкостей ламп. Если в нижней части рабочего диапазона (от 1000 Гц и ниже) их влияние практически неощутимо, то на частотах выше 10 кГц они становятся полноправными и безраздельными "хозяевами" схемы, создавая непредсказуемые положительные и отрицательные обратные связи, которые могут полностью нарушить нормальную работу усилителя и даже превратить его в генератор.

И здесь просматривается только одно решение: разделить весь низкочастотный спектр по меньшей мере на два и обработку каждой части спектра поручить отдельным усилителям. Мы же говорим об этом, предполагая, что радиолюбитель, собравший один из описанных здесь усилителей, в дальнейшем сможет использовать его в качестве низкочастотного, а для работы с верхним участком спектра построить дополнительный, высокочастотный канал, нагруженный на свои дополнительные выносные громкоговорители.

Но самое увлекательное и неизведанное поджидает пытливых и любознательных радиолюбителей на третьем пути - пути, которому в основном и посвящена эта глава. Это связано с тем, что УЗЧ и акустическая система, на которую он работает, не два отдельных устройства, а одна единая система, звенья которой связаны между собой неразрывно, как два смежных каскада в схеме усилителя.

Любой УЗЧ вырабатывает на выходе сигнал с определенными заранее параметрами, на которые подключаемая акустическая система в идеальном случае вообще никак не влияет, а в худшем случае снижает КПД усилителя и увеличивает нелинейные искажения при неоптимальном согласовании.

В свою очередь, ни один усилитель не может повлиять на полосу воспроизводимых акустической системой частот, ее неравномерность и нелинейные искажения, создаваемые излучателями. Если представить себе комплекс усилитель + акустическая система как единую систему, то окажется возможным осуществить их взаимное влияние, охватив всю систему цепью отрицательных и положительных обратных связей с определенными заданными параметрами. В чем же "изюминка" этой идеи? Для ответа на этот вопрос придется снова вернуться к теории.

Известно, что любой громкоговоритель представляет собой электромеханическую систему, электрическая часть которой определяется индуктивностью звуковой катушки, ее активным сопротивлением и параметрами магнитного поля, в зазоре которого катушка перемещается. Механическая часть системы характеризуется массой диффузора, жесткостью его подвески, инерцией всей подвижной системы, площадью излучения диффузора. Дополнительное и весьма существенное влияние на механические характеристики акустической системы оказывают форма и размеры футляра, являющегося экраном, предотвращающим или снижающим степень "акустического короткого замыкания" между фронтальной и тыльной сторонами диффузора излучателя.

Некоторые из этих параметров неизменны и заложены в конструкции излучателя (например, активное сопротивление катушки, механическая масса диффузора, жесткость его подвески и т.п.). Другие могут непрерывно меняться в процессе работы громкоговорителя (например, индуктивность катушки, ее реактивное сопротивление). Кроме того, вся система имеет множественные собственные электрические и механические резонансы, проявляющиеся в разной степени на разных частотах, которые могут быть присущи как данному типу излучателей, так и конкретному экземпляру.

Эти факторы делают частотную характеристику излучения по звуковому давлению в значительной мере непредсказуемой и неравномерной. Кроме того, не следует забывать, что громкоговоритель представляет собой нелинейную систему, в которой форма протекающего через катушку тока звуковой частоты значительно отличается от формы приложенного к ней напряжения. А ведь именно от формы и значения этого тока зависят механические колебания диффузора. Поэтому как бы мы ни старались линеаризовать форму приложенного к громкоговорителю напряжения, форма тока в катушке нам неподвластна.

Совсем иное дело, если мы имеем напряжение, форма которого в точности повторяет форму тока в катушке. Тогда это напряжение в виде отрицательной обратной связи можно было ввести в схему усилителя и таким образом воздействовать на процесс механических колебаний диффузора, устраняя выбросы и провалы в частотной характеристике излучения.

К счастью, такая возможность существует. Для ее реализации достаточно включить последовательно с громкоговорителем со стороны его заземленного конца активное безындукционное (непроволочное) сопротивление, составляющее 3...5% от полного сопротивления звуковой катушки. Для четырехомного громкоговорителя это составит 0,15...0,2 Ом. Возможно, что найти такой резистор окажется непросто. В этом случае его можно заменить небольшим отрезком высокоомного провода из константана, нихрома, манганина. При работе громкоговорителя через этот резистор будет протекать точно такой же ток, что и через звуковую катушку, и, следовательно, на нем будет падать напряжение, форма которого в точности повторяет форму тока, что нам и требовалось. Это напряжение обратной связи необходимо вернуть в усилитель отдельной независимой двухпроводной линией и подать на вход оконечного каскада, предварительно сформировав с помощью специального дополнительного широкополосного усилительного каскада нужную величину и полярность сигнала обратной связи. Использовать в качестве нулевого провода тот, что идет от выходного трансформатора к динамикам, недопустимо, так как его активное сопротивление при достаточно длинной соединительной линии (2...5 м) соизмеримо с сопротивлением добавочного резистора.

Это общее описание физики процесса. Но мы не станем приводить подробные данные о его схемной реализации. Пусть каждый, кто захочет поэкспериментировать в этом совсем новом направлении, найдет свое решение.

В конце концов, цель этой книги не просто описать конкретный усилитель для повторения, а побудить радиолюбителей к творческому поиску, привить вкус к серьезной исследовательской работе, результаты которой принесут неизмеримо больше радости, чем возможность послушать высококачественное звучание усилителя, пусть даже и созданного своими руками.

Но чтобы читатель не подумал, что это направление не более чем красивый теоретический изыск, сообщаем, что на одном из описанных в книге усилителей (неважно каком). Автором использовался описанный способ получения электрической обратной связи между группой громкоговорителей и оконечным каскадом УЗЧ дал превосходные результаты. На рис. приведены две частотные характеристики этой акустической системы по звуковому давлению, полученные при испытаниях, проводившихся в электроакустической лаборатории МТУСИ. На рисунке сплошной линией изображена частотная характеристика акустической системы без обратной связи, штриховой - с обратной связью. Результаты не требуют комментариев.

Литература

1. Высококачественные ламповые УЗЧ

Автор: tolik777 (aka Viper); Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности ламповые.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Случайная новость из Архива Камера DJI Osmo Action 6 22.11.2025 Экшн-камеры продолжают трансформировать способ записи динамичных событий, будь то экстремальные виды спорта, путешествия или научные экспедиции. Их компактность, прочность и качество изображения позволяют фиксировать моменты, недоступные обычным камерам. Компания DJI представила новую модель Osmo Action 6, которая обещает вывести экшн-съемку на новый уровень благодаря обновленным сенсорам, дисплеям и расширенным возможностям съемки. Новая камера сохранила батарею емкостью 1950 мАч (7,5 Втч), используемую в предыдущей версии. По данным DJI, полного заряда хватает на четыре часа работы, а непрерывная запись видео в 4K длится около 52 минут, что лишь немного уступает прошлой модели. Камера оснащена двумя OLED-дисплеями: фронтальным размером 1,46 дюйма и тыльным 2,5 дюйма, каждый с яркостью до 800 нит, что обеспечивает комфортную работу даже при ярком солнечном свете. Главные изменения коснулись аппаратной части камеры. Вместо сенсора 1/1,3 дюйма Osmo Action 6 получила более крупный 1/1,1-дюймовый датчик с расширенным динамическим диапазоном 13,5 EV. Это улучшает качество изображения, позволяя лучше передавать детали как в ярких, так и в темных участках кадра. Широкий угол обзора 155° остался прежним, но теперь доступна переменная диафрагма f/2.0-f/4.0, что позволяет точнее контролировать глубину резкости и светопропускание. Камера поддерживает съемку 4K-видео, а также 4K при 120 кадрах в секунду в формате 16:9, что открывает новые возможности для создания плавных замедленных сцен и динамических роликов с высокой детализацией. Эти функции делают Osmo Action 6 интересным инструментом для видеографов и исследователей, которым важна точная фиксация быстрых движений. Компактный форм-фактор камеры, прочный корпус и улучшенные дисплеи обеспечивают удобство использования в любых условиях - от подводной съемки до экстремальных спортивных трюков. Управление камерой стало более интуитивным, а интерфейс позволяет быстро менять параметры съемки прямо на дисплее. В Китае новая модель поступает в продажу по цене 2998 юаней (около 422 долларов США). В базовый комплект входит сама камера, один аккумулятор и необходимые аксессуары для старта работы. DJI отмечает, что устройство рассчитано как на профессионалов, так и на энтузиастов экшн-съемки, которым важны портативность и качество изображения. Таким образом, DJI Osmo Action 6 сочетает в себе высокотехнологичный сенсор, продвинутые дисплеи и возможности профессиональной съемки в компактном корпусе. Новая камера позволяет снимать динамичные сцены с высоким качеством, предлагая пользователям расширенные функции контроля изображения и адаптацию к различным условиям освещения.

Другие интересные новости:

▪ Слуховой аппарат для орнитолога

▪ Ген пессимизма

▪ Твердотельный накопитель Kingston Digital KC3000

▪ Новый миниатюрный ШИМ-контроллер

▪ Лазерный проектор Epson Pro L30000UNL

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Погибоша аки обри (обры, обре). Крылатое выражение

▪ статья Почему при переливании крови надо учитывать ее группу? Подробный ответ

▪ статья Государственная экспертиза условий труда

▪ статья Идентификация систем впрыска различных производителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усовершенствование АРУ приемника при помощи варистора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026