Предоконечный усилитель для мощных триодных выходных каскадов ламповых УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности ламповые

 Комментарии к статье

Описываемый здесь предоконечный усилитель предназначен для работы в мощных ламповых УМЗЧ с триодными выходными каскадами, построенными по двухтактной схеме и работающими в классах АВ₁ и В₁.

При конструировании мощных ламповых усилителей звуковой частоты на триодах, работающих в классах усиления АВ₁ и В₁ приходится сталкиваться с непростой задачей обеспечения необходимого размаха напряжения сигнала (U_{пик-пик}) на управляющих сетках выходных ламп. Связано это с тем, что для мощных триодов при работе в вышеуказанных режимах требуется высокое напряжение смещения. Например, в двухтактном выходном каскаде на триодах 6С33С при анодном напряжении 250...270 В и токе покоя 110...150 мА потребуется напряжение смещения 110...140 В в зависимости от имеющегося комплекта ламп (триоды 6С33С имеют весьма значительный разброс анодных характеристик). В этом случае предоконечный усилитель должен обеспечить размах напряжения насетках выходных ламп соответственно 220...280 В. В двухтактном выходном каскаде на триодах ГМ-70 при анодном напряжении 1400...1600 В и токе покоя 50...75 мА потребуется напряжение смещения 180...200 В. При таком напряжении смещения предоконечный усилитель должен обеспечить размах напряжения сигнала на сетках оконечных ламп уже 360...400 В! И это с учетом сопротивления и емкости сеточных цепей выходных ламп, на которые нагружен предоконечный усилитель.

Одним из распространенных решений этой задачи является применение межкаскадного повышающего трансформатора, который к тому же является и фазоинвертором. Но изготовление высококачественного межкаскадного трансформатора - дело очень трудоемкое и непростое. Поскольку этот трансформатор работает в сравнительно высокоомных цепях, его паразитные параметры сильно влияют на амплитудно-частотную характеристику. Покупка же готового высококачественного трансформатора обойдется очень дорого. К тому же номенклатура подобных трансформаторов, выпускаемых некоторыми фирмами, весьма ограничена из-за невысокого спроса.

В качестве альтернативы предлагаю схему предоконечного усилителя (рис. 1), которая при соответствующих анодных напряжениях обеспечивает необходимую "раскачку" мощных двухтактных выходных каскадов на триодах. Предоконечный усилитель собран на двойных триодах 6Н8С и при напряжении анодного питания 500 В обеспечивает на выходе два противофазных напряжения сигнала U_{пик-пик} = 300 В, а в случае необходимости, при максимальном для таких ламп напряжении анодного питания 600 В, обеспечит на выходе размах напряжения сигнала до 400 В.

Рис. 1. Схема предоконечного усилителя (нажмите для увеличения)

"Как же так? Вы что, с ума сошли?! 6Н8С и 600 В анодного напряжения!" - воскликнет пытливый читатель. Не пугайтесь. Объясняю: в большинстве изданий типа "Справочник радиолюбителя", "Справочник по радиолампам", "Электронные приборы", а также на многочисленных интернет-ресурсах для лампы 6Н8С действительно указано максимальное анодное напряжение 330 В. И только в очень редких случаях добавлено слово "постоянное". В официальных же справочниках Госстандарта указано, что 330 В - это постоянное, долговременное напряжение на аноде этой лампы. Под сигналом же оно может меняться и достигать 660 В на пиках сигнала. Таким образом, в статическом режиме правильно рассчитанного резистивного каскада напряжение на анодах ламп не превысит 330 В при напряжении источника анодного питания +600 В. Единственно, что необходимо отметить, такой каскад должен обязательно иметь задержку включения анодного напряжения после включения напряжения накала.

Входной каскад усилителя собран на двойном триоде VL1, половины которого включены каскодом. При таком включении первый каскад имеет усиление, равное 60. Резисторы R6 и R7 образуют цепь автоматического формирования напряжения смещения нижнего по схеме триода каскода. Резисторы R8 и R10 задают напряжение на сетке верхнего триода каскода, а конденсаторы С4 и С5 являются блокировочными для сигнала. Резистор R7 - подстроечный, им устанавливают режим входного каскада, нагрузкой которого служит резистор R5. Резистор R1 служит для утечки обратного тока управляющей сетки, а резистор R4 необходим для предотвращения возможного паразитного самовозбуждения. Напряжение питания входного каскада снижается до 400 В резистором R9 за счет тока потребления лампой VL1. Этот резистор совместно с конденсаторами С1-С3 образует сглаживающий фильтр для питания входного каскада. Резисторы R2, R3 выравнивают напряжение на конденсаторах С2, С3.

Второй каскад предоконечного усилителя, выполняющий также функцию фазоинвертора, собран на двух двойных триодах VL2 и VL3 и представляет собой дифференциальный усилитель с источником тока в катодной цепи. Коэффициент усиления драйверного каскада - 8. Для снижения внутреннего сопротивления ламп VL2 и VL3 пары триодов соединены параллельно. Сигнал через межкаскадный конденсатор С6 подается на сетки триодов VL2. На сетки триодов VL3 с подстроечного резистора R21 подается сигнал обратной связи. В качестве источника стабильного тока используется полевой транзистор VT1, а резистор R15, помимо увеличения сопротивления источника тока, служит для разгрузки транзистора по мощности. Поскольку в качестве напряжения питания источника тока обычно используют напряжение источника смещения для мощных ламп, которое достигает 100 В и более, на транзисторе рассеивается значительная мощность. Чтобы не устанавливать теплоотвод большой площади, значительную часть мощности можно рассеивать на резисторе в стоковой цепи транзистора.

Резистор R14 задает ток стабилитрона VD1, который обеспечивает фиксированное напряжение на затворе транзистора источника тока, а подстроечным резистором R20 регулируют этот ток, определяющий режим работы дифференциального усилителя. Диапазон регулировки тока задает резистор R19. Нагрузками триодов дифференциального усилителя служат резисторы R11, R12 и R16, R17, а R13 и R18 - резисторы утечки для сеток триодов дифференциального усилителя. Конденсатор С8 - блокировочный.

Для устранения фона переменного тока от подогревателей катодов в цепи накала резисторами R24 и R25 образована искусственная средняя точка, соединенная по переменному току конденсатором С11 с общим проводом. Делителем на резисторах R22 и R23 цепь накала смещена относительно "нуля" на +60 В. Общий провод цепи от искусственной средней точки и цепи ее смещения необходимо соединить с общим проводом усилителя в "нулевой" точке блока питания. При мостовой схеме выпрямителя это будет минусовый вывод моста, а при двухполупериодной со средней точкой - средняя точка анодной обмотки сетевого трансформатора.

Номиналы элементов и значения напряжений на приведенной схеме указаны для анодного питания +500 В. При этом максимальное напряжение сигнала на противофазных выходах предоконечного усилителя (U_{пик-пик}) составляет 300 В.

Налаживание заключается в установлении статических режимов каскадов усилителя. Лампы VL2 и VL3 необходимо подобрать в пару по одинаковому коэффициенту усиления (при параллельном соединении обеих половин). Резистором R7 необходимо установить напряжение 1,2 В на выводе 6 VL1. Резистором R20 устанавливают напряжение 270 В на анодах VL2 и VL3. Величину обратной связи устанавливают в зависимости от схемы выходного каскада, применяемых в нем ламп и необходимого коэффициента демпфирования АС. В большинстве случаев при выходных каскадах на триодах глубину обратной связи устанавливают около 6 дБ. Каскад обеспечивает полное выходное напряжение при уровне сигнала на входе иэфф, равном 500 мВ.

При необходимости большего напряжения на выходе предоконечного каскада анодное питание можно повысить до +600 В, чтобы максимальное напряжение сигнала на противофазных выходах (U_{пик-пик}) достигало 400 В. Номиналы некоторых резисторов усилителя при этом напряжении питания следующие: R9 - 22 кОм, R15 - 10 кОм (4 Вт), R20- 150, R22 - 270 кОм, R23 - 2 кОм. Конденсаторы С9, С10 - на номинальное напряжение 800 В. Напряжение, выставляемое резистором R20 на анодах VL2 и VL3, - 330 В. Остальные номиналы и напряжения остаются без изменений. Сопротивления резисторов R15 и R20 взяты из условия, что минусовое напряжение питания источника тока равно -230 В. При необходимости такого уровня "раскачки" выходного каскада оно, очевидно, будет никак не меньше. Резистор R15 можно составить из двух резисторов по 20 кОм (по 2 Вт), соединенных параллельно.

В первом каскаде вместо двойного триода можно применить пентод, как показано на рис. 2. Наиболее подходящим пентодом с октальным цоколем для предварительного усиления звуковой частоты является пентод 6Ж8. Однако в "открытом" исполнении усилителя далеко не всем нравятся лампы с металлическим баллоном. В этом случае можно применить импортный пентод 6SJ7-GT. Он является практически аналогом отечественного пентода 6Ж8, но имеет стеклянный баллон.

Рис. 2. Применение пентода

Большинство элементов в катодной, сеточной и анодной цепях каскада, а также в цепи питания имеют те же назначения, что и в каскодной схеме с двойным триодом. Для стабилизации напряжения на экранной сетке пентода применен стабилитрон VD1. Резистор R7 задает ток стабилитрона, а конденсатор С5 является блокировочным. Сопротивление резистора R8 указано для напряжения питания +500 В. В случае питания предоконечного усилителя напряжением +600 В номинал резистора R8 должен быть 18 кОм.

Автор: О. Разин

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности ламповые.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

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 ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива IGBT-модули с суммарной индуктивностью выводов 15 нГн 30.11.2009 Компания SEMIKRON представила новейшее поколение низкоиндуктивных 1200 В модулей SEMITRANS IGBT, предназначенных для использования в преобразователях мощностью 20...300 кВт. Теперь эти модули будут комплектоваться чипами V-IGBT (Fuji), аналогичными по своим характеристикам кристаллам Trench 4. Новые IGBT отличаются более плавной характеристикой переключения и пониженными динамическими потерями, что позволяет повысить эффективность преобразования. Кристаллы V-IGBT будут устанавливаться в трех типоразмерах модулей трех различных конфигураций, предназначенных для использования в восьми диапазонах мощности. Диапазон рабочих токов силовых ключей составляет 150...600 А. Суммарная индуктивность выводов SEMITRANS 3 и 4 снижена до величины 15 нГн. При типовой скорости переключения IGBT, равной 5000 А/мкс, амплитуда коммутационных перенапряжений составляет всего 75 В. Для силовых ключей аналогичного класса, доступных на рынке, эта величина находится в пределах 90...125 В. Новые модули будут выпускаться в базовых конфигурациях, необходимых для проектирования промышленных преобразователей: одиночные ключи, полумосты и чопперы. Напряжение изоляции компонентов нового семейства SEMITRANS составляет 4000 В, они комплектуются 4 типами кристаллов IGBT: IGBT2, IGBT2 fast, IGBT3, IGBT4. Модули SEMITRANS имеют 3 класса рабочего напряжения: 600 В, 1200 В и 1700 В, они производятся в 3 типоразмерах корпусов стандартов 34 мм и 62 мм. Выпускается также 6 ключевой SEMITRANS 6 по схеме 3-фазного инвертора, SEMITRANS 5 для построения 3-уровневого инвертора с интегрированным токовым шунтом. В разработке находится SEMITRANS 9 с напряжением изоляции 9 кВ для железнодорожных применений.

Другие интересные новости:

▪ Юньнаньский синдром

▪ Жизнь зарождается одновременно с планетой

▪ Для предсказания инфаркта кватит капельки крови

▪ Робот предвидит действия человека

▪ ST25R3916 - универсальный NFC/RFID-ридер 13,56 МГц

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Я, ты, он, она, вместе - целая страна, вместе - дружная семья. Крылатое выражение

▪ статья Почему на картах север изображается вверху и где эту традицию пытаются нарушить? Подробный ответ

▪ статья Заманиха высокая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пасечный электронож. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроискровой карандаш на основе виброзвонка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026