Однотактный усилитель на триоде (300B?)

[poty]

Мне кажется, мы ходим вокруг одного и того же. Что такое локальные резонансы? Резонанс в последовательном контуре - это компенсация индуктивной и ёмкостной реактивных составляющих таким образом, что остаётся только активная составляющая (активное сопротивление индуктивности и ESR конденсатора), то есть сопротивление в резонансе - самое маленькое и активное. Резонанс в параллельном контуре - это та же компенсация, но когда реактивные составляющие превращаются в бесконечность (в идеале, конечно).

Отправлено спустя 2 часа 54 минуты 9 секунд:
Казалось бы, что в резонансах плохого? Что произойдёт, если мы нарвёмся на резонанс в последовательном контуре? Для частот последовательного резонанса сопротивление нагрузки резко уменьшится. Как видно здесь это приведёт к тому, что амплитуда (переменного) тока анода возрастёт. Мы рискуем (помимо очевидного уменьшения коэффициента усиления - линейных искажений):
а) войти в клиппирование по току лампы (как со стороны нуля тока, так и со стороны максимума);
б) исчерпать возможности по насыщению сердечника.
А это уже - нелинейные искажения. Понятно, что я нарисовал апокалиптические картинки, в реальности эти процессы будут существенно сглажены. Чем ниже будет выходное сопротивление каскада, тем меньшее влияние будет оказывать одинаковое значение изменения нагрузки. Но! При этом будет возрастать длительность затухающих колебаний. К счастью, паразитные резонансы имеют относительно маленькую добротность, так что в этом плане вред будет меньше.
Основной резонанс в трансформаторе, всё-таки, параллельный. Что нас ждёт в этом случае? Опять же, очевидно, коэффициент усиления увеличится (линейные искажения). Вместе с этим увеличится и амплитуда напряжения на выходе. Если посмотрим на исследование каскада здесь, то увидим, что даже небольшое увеличение амплитуда (с 1В до чуть меньше 2В) приводит к появлению дополнительных гармоник. Андрей это интерпретирует как приближение клиппирования по напряжению, и я с ним согласен. Выходное сопротивление шунтирует нагрузку и помогает избежать длительных затухающих колебаний. уменьшая также их амплитуду. Снова моё высказывание неочевидно, но нужно учитывать добротность получившегося контура.

[rad54]

Да, теперь всё сложилось в понятную картину. И причины и способы борьбы. Спасибо.

[Tos]

Дособрал ламповый каскад, всё работает. При амплитуде входного напряжения 1В на нагрузке 8 Ом получается амплитуда 8В. Что собственно примерно соответсвует ожиданиям. Вторая гармоника на уровне -45dB. Нечетные не фиксируются. Как и ранее нечетные начинают появляться при 2В на входе.
Владислав, я уверен вам понравится!
это конечно все макетное, даже 300b тестовые.


пора переходить к проектированию печатных плат и сборке.

[goldmen8]

Ух - Ё, а как это всё что на столе развалено ... куда то прятать нужно?

[Tos]

Ух - Ё, а как это всё что на столе развалено ... куда то прятать нужно?

не надо прятать. Это собрано на куске мебельного листа, под размер корпуса. Я его еще помучаю немножко, постараюсь померять АЧХ и разберу. Его ждет нормальная сборка в корпусе.

[goldmen8]

Я про корпус и намекаю.

Вернее, лучше назвать шасси.

[Tos]

Я про корпус и намекаю.

да, про корпус/шасси тоже будет целая эпопея. Нужно всё это скомпоновать в размеры 430х300.
И нас еще ждет вторая макетная плата с пультом ДУ, селектором входов и моторизированным регулятором громкости.

[goldmen8]

Андрей, есть на примете такой или заказывать где будете?

[Tos]

Андрей, есть на примете такой или заказывать где будете?

Я обычно для поделок беру подходящий по размерам кейс на Али. Для усилителей там большой выбор алюминиевых корпусов. Обрабатывать его нетрудно, есть только сложности с окраской/надписями.
Целюсь в что-то подобное https://ru.aliexpress.com/item/32886788 ... 2576Y9w2zZ


У меня есть идея сделать для него переднюю панель из стекла. Я знаю мастерские где можно вырезать/просверлить и на обратной стороне можно напечатать любую картинку и надписи. Думаю что будет интересно.

[Tos]

Немного помучал сегодня макет, на первый тест получается такая АЧХ. Снимал руками замеряя амплитуды сигналов. (нужно пожалуй озаботиться автоматическим измерителем АЧХ)
В целом неплохо, надо посмотреть и поработать с низкочастотной частью. Подозреваю, что это из-за недостаточности емкостей конденсаторов в анодной цепи питания(стоит 200 мкф вместо целевых 2000) и конденсатора в катодной цепи драйвера(пока поставил на 200мкф).

Отправлено спустя 20 минут 28 секунд:
При уровне входного сигнала около 1В (амплитуда) гармоники не фиксируются до уровня примерно -50dB. Больше осциллограф не умеет.

все измерения сделаны при входном сигнале амплитудой ~500мВ, выходная амплитуда примерно 3,7В на нагрузке 8 Ом.

[rad54]

В целом неплохо, надо посмотреть и поработать с низкочастотной частью.

Андрей, я хотел посмотреть, но пока не увидел финальную схему чисто аналоговой части. Прошляпил где-то? Тогда, если можно, сошлите ссылкой. Меня интересует аналогичная схема с прямонакальной выходной лампой. Только у меня это 6С4С будет. Просто их пара в наличии есть.
А что за подъем на 20 кГц? Он после драйверной части на выходе переходного транса ужЕ есть? Или это выходной вносит, или .... еще что-то?
По НЧ. По-моему, больше на катодную емкость похоже или выходной транс. Чтоб определить вину ёмкости в анодном БП, наверное достаточно просто снизить уровень входного сигнала, т.е ток звуковой частоты в нагрузке. И посмотреть сравнительное усиление герцах на 50 и на 1000. К тому же в этом случае, скорее всего, вы должны были бы увидеть 100 герцовые пульсации осциллографом на линии этого анодного питания.

[Tos]

Андрей, я хотел посмотреть, но пока не увидел финальную схему чисто аналоговой части

Алексей, да, я ее только один раз упоминал в данной теме.
За основу взята простая схема, только ее аналоговая часть:

А что за подъем на 20 кГц? Он после драйверной части на выходе переходного транса ужЕ есть? Или это выходной вносит, или .... еще что-то?

Это как раз будет вопросом дальнейших изысканий. Сейчас трудно сказать кто это вносит, может быть погрешность ручных измерений.
Это результирующая АЧХ от входа до выхода на резистивную нагрузку.
Проверю поэтапно на каком участке появляется провал и подъем.

По НЧ. По-моему, больше на катодную емкость похоже или выходной транс. Чтоб определить вину ёмкости в анодном БП, наверное достаточно просто снизить уровень входного сигнала, т.е ток звуковой частоты в нагрузке. И посмотреть сравнительное усиление герцах на 50 и на 1000. К тому же в этом случае, скорее всего, вы должны были бы увидеть 100 герцовые пульсации осциллографом на линии этого анодного питания.

Согласен, тоже склоняюсь к этому же. При наличии стабилизатора анодного напряжения и небольшой мощности(а у нас максимум 2-3 Вт при испытании). Есть подозрение, что это вносит межкаскадный трансформатор. Я пока на макете использую трансформаторы полукустарного изготовления. Он в целом неплохой, АЧХ довольно ровная, но есть небольшие нарекания к форме прямоугольных сигналов.
Есть еще два варианта межкаскадных трансформаторов, жду когда один придет, а на второй накопятся денежки.

[poty]

По НЧ я как раз больше грешу на межкаскадный трансформатор. При наличии стабилизатора напряжения ёмкость на его выходе - лишь гарант стабильности, основной вклад в низкое сопротивление анодного блока питания вносит сам стабилизатор и конденсаторы до него.
Выходной трансформатор тоже может давать спад на низких, но он тогда сопровождался бы значительным подъёмом КНИ на этих частотах. Сложно понять интервалы горизонтальной шкалы FFT, но, судя по всему, первый график снят как раз на НЧ, может, не таких низких.
А вот на ВЧ, как мне кажется - это как раз выходной трансформатор.

[Tos]

первый график снят как раз на НЧ, может, не таких низких.

Владислав, масштаб указан по нижней шкале, - 1 клетка по горизонтали 1,25кГц, первый график FFT снят при входном сигнале 1кГц, второй 10, третий 20 кГц. По вертикали 1 клетка 10dB.
Я на неделе по возможности сделаю замеры в более низкочастотной области.

[rad54]

При наличии стабилизатора напряжения ёмкость на его выходе

Каюсь, не учел стабилизатор. Смотрел на приведенную Андреем кенотронную схему БП и по инерции ....
Да, похоже для начала надо всё-таки снять АЧХ на сетке 300В.

Отправлено спустя 9 минут 37 секунд:

Есть подозрение, что это вносит межкаскадный трансформатор.

Я думал, там указанный на схеме, т.е. заведомо обсчитанный и проверенный. А индуктивность какая у самодельного при рабочем токе?

[Tos]

Я думал, там указанный на схеме, т.е. заведомо обсчитанный и проверенный. А индуктивность какая у самодельного при рабочем токе?

Нет пока, для экспериментов я взял трансформатор, сделанный Сергеем Матюшиным(его сайт находится легко). Индуктивность мне тоже неизвестна, если есть методика как померять, я постараюсь померять.

[rad54]

если есть методика как померять, я постараюсь померять.

Я бы, наверное, попробовал провести измерение в драйверном каскаде герцах на трехстах, на сравнение двух последовательных включенных сопротивлений анодной нагрузки.
Для этого дополнительно воткнул бы последовательно с первичной обмоткой активное переменное сопротивление.
На 300-х герцах - это чтобы резистор брать не очень большой по номиналу и чтобы поэтому ток каскада не вышел бы далеко за рабочие границы . Резистор постарался бы выбрать раз в 10 больше активного сопротивления обмотки транса, чтоб пренебречь им в дальнейших расчетах. Включаем, измеряем сначала без входного сигнала постоянный ток лампы. Убеждаемся, что он не сильно ушел от рабочего за счет внесенного активного сопротивления. Пусть уйдет процентов на 20-30 например. Далее подаем на вход сигнал 300 герц рабочего для усилителя уровня. Осциллографом смотрим переменное напряжение на первичке и на резисторе. Их соотношение будет соответствовать соотношению индуктивного сопротивления первички на частоте 300 Гц и активного резистора.
Замеряем омметром значение активного резистора и высчитываем из полученного соотношения переменных напряжений на индуктивной и активной нагрузках индуктивное сопротивление первички транса R инд ( в Омах).
Высчитываем индуктивность L из известной формулы индуктивного сопротивления R инд(Ом) = 2 х 3,14 х F(Гц) х L(Гн)
Не самый точный метод, но думаю вполне достаточный, чтоб оценить влияние транса на ослабление НЧ составляющей.

[Tos]

Не самый точный метод, но думаю вполне достаточный, чтоб оценить влияние транса на ослабление НЧ составляющей.

Спасибо, попробую этот вариант.

[Tos]

А индуктивность какая у самодельного при рабочем токе?

при токе пока померять не удалось, но автоматический тестер показывает 25Гн. Одинаково, что первичка или вторичка

[poty]

25Гн - большая индуктивность. Если это действительно так и лампа применена 5842 с зашунтированным катодным резистором, то вряд ли межкаскадный трансформатор является причиной спада на низкий частотах.