Однотактный усилитель на триоде (300B?)

[Tos]

С точки зрения тех задач, которые поставили Вы - да, всё верно.

Владислав, спасибо Вам большое за терпение и разжевывание истин!
Подскажите, есть ли смысл проводить ещё какие-то измерения, тесты на этих трансформаторах?
Я жду когда приедут другие трансформаторы, померяем с ними. Надеюсь до НГ.

[poty]

Андрей, мне самому интересно, если честно. Я знаю за собой такой критический взгляд на вещи, на этом форуме несколько раз практика опровергала мои теоретические пессимизмы. Так что я с удовольствием пытаюсь ненавязчиво участвовать в дискуссии.
Теперь по поводу измерений. Лично у меня истощились практически реализуемые методы, которые я хотел бы применить. По фактически проведённым измерениям у меня есть вопросы, но... (например, мне непонятно, контролировался ли уровень входного сигнала?)
Я попытался абстрагироваться от теоретизирования и взглянуть на ситуацию с практической точки зрения.
Итак, из ранних записей я понял, что сеточное смещение = 2,1В; анодное напряжение = 175В; анодный ток 21мА; в аноде стоит индуктивность 25Гн. Считаем байпас катодного резистора идеальным.
Принимаем табличные значения параметров лампы: анодное сопротивление = 1,7кОм, усиление = 43.
Теперь я хочу составить небольшую табличку, характеризующую поведение лампы на различных частотах с входным напряжением сигнала 1В амплитудного.

Из этих таблиц я понимаю, что 2В - уже перебор для такой индуктивности.
Также я понимаю, что трансформатор должен быть реально плох, чтобы вести себя таким образом в схеме (потеря индуктивности 65%).

Отправлено спустя 37 минут 11 секунд:
У меня есть ещё одно замечание: в теории триод линеен на всём интервале токов и напряжений, на практике мы знаем, что очевидными регионами нелинейности являются:
- сеточные токи (для 1В входного сигнала в нашем случае неактуально);
- регион низких напряжений (тоже вряд ли применимо для нашего случая);
- регион низких токов - вот здесь у меня раздвоение впечатлений: 7,85мА для этой лампы вряд ли являются регионом низких токов, с другой стороны это - теоретическая величина, практическая может быть в несколько раз меньше. Что это нам даёт? В регионе низких токов анодное сопротивление лампы возрастает, что вместе с объективным уменьшением реактивного сопротивления трансформатора даёт нам дополнительное уменьшение усиления. Очевидно, комплексное воздействие (уменьшение индуктивности при подмагничивании + нелинейное анодное сопротивление) и приводит к таким результатам. Т.е., мой вывод - даже при идеальном трансформаторе индуктивность первичной обмотки желательно иметь больше. Насколько больше? Ну, хотя бы в 2 раза.

[Tos]

Андрей, мне самому интересно, если честно. Я знаю за собой такой критический взгляд на вещи, на этом форуме несколько раз практика опровергала мои теоретические пессимизмы. Так что я с удовольствием пытаюсь ненавязчиво участвовать в дискуссии.

Прекрасно! Ваш критический взгляд заставляет и меня критически смотреть на ситуацию и сомневаться во всем. Я Вам очень благодарен за деятельное участие, некоторые вещи я переделал и вижу результат.
Небольшое отступление - схема мониторинга питания и предотвращения аварий с вашим предложением контролировать именно ток анодного уже один раз сработала: Я подключил осциллограф одним входом на вход драйвера, а вторым каналом на вторичку межкаскаскадного трансформатора.
Но! кто же знал, что земли каналов не изолированы! Таким образом потенциал сетки 300B моментально сел на землю. Я сначала понять не мог что происходит, потом увидел. Система отключала анодное/не включала.

контролировался ли уровень входного сигнала

Да, контролировался. Первым делом я тоже подумал, что на низах падает амплитуда входного, но нет...

Я попытался абстрагироваться от теоретизирования и взглянуть на ситуацию с практической точки зрения.
Итак, из ранних записей я понял, что сеточное смещение = 2,1В; анодное напряжение = 175В; анодный ток 21мА; в аноде стоит индуктивность 25Гн. Считаем байпас катодного резистора идеальным.

Начально да, но я пытался менять режимы лампы драйвера регулируя анодное напряжение или меняя катодный резистор, получалось в диапазоне 12-23 мА. Это практически никак не влияло на АЧХ каскада, но несколько ваяло на гармоники. Последние измерения я делал с током 17мА.
Полагаю что этот вопрос буду еще исследовать с другими трансформаторами в поисках оптимума.

Из этих таблиц я понимаю, что 2В - уже перебор для такой индуктивности.

У меня ЦАП выдает около 1В амплитуды выходного сигнала, думаю, что в итоге можно будет ограничится смещением 1,5 -1,6В для драйверного каскада.

За табличку отдельное спасибо и уважение! изучу внимательно, вернусь с вопросами.

Отправлено спустя 9 минут 38 секунд:

Также я понимаю, что трансформатор должен быть реально плох, чтобы вести себя таким образом в схеме (потеря индуктивности 65%).

Много об том думал, открыл документацию к другим межкаскадным трансформаторам и например, очень неплохой Тамура NC-16, я рассматривал его как одного из кандидатов:

как видно из характеристик с ростом тока индуктивность сильно падает, но у этого экземпляра она начинается от 80Гн, а у нашего от 25.
и как результат АЧХ не такая фатальная, больше похожа на ту что я получил с выходным трансом вместо межкаскадного в посте 197 https://forum.alaev.club/vi ... 180#p27542

[rad54]

есть ли смысл проводить ещё какие-то измерения

Мне тоже очень интересно стало добить непонятки. Хочется знать все-таки степень вины транса и какая индуктивность будет достаточной для данного драйвера.
Может напоследок попробовать снять сопротивление транса на этих 20 или 50 Гц-ах при рабочем токе подмагничивания?
Способом сравнения сопротивлений. Как примерно определяют выходные сопротивления усилителей по просаживанию напряжения на нагрузке. Далее можно по нему (сопротивлению этому транса) высчитать уже реальную его индуктивность в этом режиме.
Что я предлагаю.
В схему из 195 поста, последовательно с емкостью на выходе генератора еще включить переменный резистор, примерно равный ожидаемому индуктивному сопротивлению транса на этих 20 или 50 Гцах. Задать рабочий ток через транс, установить нужную НЧ и измерить переменное напряжение на этом резисторе. ( Для простоты можно подобрать такой номинал переменника, чтобы на нём осталась половина напряжения на выходе генератора, т.е. порядка 5 вольт.)
Выходным сопротивлением генератора в этом случае по отношению к нагружаемому на него трансу будет являться значение этого переменника R, т.к. собственное сопротивление генератора ГЗ-118 меньше 5 Ом, т.е. пренебрежимо
мало с R. То же и для емкостного сопротивления разделительного конденсатора д.б.
Зная вых. напряжение генератора Uген и напряжение на переменнике Ur, получаем напряжение на нагрузке Uн.
Uн= Uген - Ur. Соотношение Ur к Uн равно соотношению известного нам R к Rн. В свою очередь Rн является параллельным сопротивлением Rн=(Rl+Rобм) II R2. Где Rобм - активное сопротивление первичной обмотки (пересчитанным сопротивлением из вторички пренебрегаем, или реально убираем R1, считаем, что транс в режиме хх.), R2 - значение токозадающего резистора, а Rl - то самое искомое индуктивное сопротивление трансформатора на НЧ при рабочем токе подмагничивания.
Одно замечание только ещё. Значение R2 в схеме сейчас 1 кОм. Т.е. в несколько раз меньше ожидаемого Rl. Это сильно будет мешать точности в расчете.
Лучше сделать его килоом 10 и запитать подмагничивание блоком питания вольт на 200. Например взять БП анодного для этого.
Да, это будет измерение при малых (по сравнению с максимальным рабочим режимом) напряжениях звуковой частоты на трансе . Но ведь транс, насколько я помню, так и не уменьшил завал НЧ при резком снижении уровня сигнала. Так что малость сигнала картину вроде и не определяет.

[Tos]

Значение R2 в схеме сейчас 1 кОм. Т.е. в несколько раз меньше ожидаемого Rl.

внутреннее сопротивление лампы 1,6К, разница невелика. На всякий случай поднял R2 до 2К.

оследовательно с емкостью на выходе генератора еще включить переменный резистор, примерно равный ожидаемому индуктивному сопротивлению транса на этих 20 или 50 Гцах. Задать рабочий ток через транс, установить нужную НЧ и измерить переменное напряжение на этом резисторе. ( Для простоты можно подобрать такой номинал переменника, чтобы на нём осталась половина напряжения на выходе генератора, т.е. порядка 5 вольт.)

По итогам эксперимента с резистором и расчетам получившейся индуктивности на токе подмагничивания 10 мА.
200 Гц = 20 Гн
80 Гц = 7 Гн
20 Гц = 3,7 Гн
12 Гц = 3 Гн
(на 20 Гц эффективное Ra первичной обмотки составляет 453 Ом)

Ждем прибытия других межкаскадных трансформаторов и продолжим.

[rad54]

внутреннее сопротивление лампы 1,6К, разница невелика. На всякий случай поднял R2 до 2К.

Андрей, R2 с таким номиналом "мешает" сейчас тем, что оно шунтирует не внутреннее сопротивленеи лампы в 1.6 кОм (его в вашей схеме с генератором ведь и нет вовсе), а само искомое нами индуктивное сопротивление трансформатора (я его обозначил как Rl)

Rl - то самое искомое индуктивное сопротивление трансформатора на НЧ при рабочем токе подмагничивания.

Т.е. такой низкий номинал (1К) в предложенной схеме измерения просто дополнительно шунтирует индуктивное сопротивление трансформатора, подменяя искомую нагрузку драйвера в штатном (эмулированном в схеме измерения ) режиме зашунтированным. Просто это делает числа "неудобными" для расчёта, точность которого будет снижена.
Но это так, уже неактуальная ремарка.

[poty]

Надо мне вчитаться во всё написанное в последних сообщениях. Что-то меня смущает...

[Tos]

Андрей, R2 с таким номиналом "мешает" сейчас тем, что оно шунтирует не внутреннее сопротивленеи лампы в 1.6 кОм (его в вашей схеме с генератором ведь и нет вовсе), а само искомое нами индуктивное сопротивление трансформатора (я его обозначил как Rl)

Точно! Спасибо большое, невнимательно прочитал.

Т.е. такой низкий номинал (1К) в предложенной схеме измерения просто дополнительно шунтирует индуктивное сопротивление трансформатора, подменяя искомую нагрузку драйвера в штатном (эмулированном в схеме измерения ) режиме зашунтированным. Просто это делает числа "неудобными" для расчёта, точность которого будет снижена.

Согласен, что дополнительное шунтирование вносит определенную погрешность в измерения и выводы, но учитывая, что шунтирование одинаково на всех частотах, полагаю, что мы не сильно ошиблись в результирующих расчетах.
Очень ждем размышлений Владислава об измерениях и новых трансформаторов. Будет что сравнить и измерять.

[poty]

Хочу представить схему измерительного стенда:
1. "Сигнальный контур": Генератор - 33мкФ - R(переменное) - L + Rпаразитное - генератор. Требуется узнать, в каких точках и чем измерялось, также параметры измерений.
2. "Контур подмагничивания": БП - 2кОм - Rпаразитное - БП. Как контролировался ток?

Первое замечание: 33мкФ мало для таких измерений. Если посмотреть:

2019-12-19_23-28-32.png (6.09 КБ) 6235 просмотров

получается, что импеданс конденсатора Zc становится сравним с импедансом измерительной части. Это явилось причиной того, что я спросил про точки измерений и методы, использующиеся при этом. Помимо импеданса я посчитал резонансную частоту контура 33мкФ и рассчитанной индуктивности. Видно, что при переходе от 20Гц к 12Гц попадаем ровно на резонансную частоту. При этом практически все реактивные сопротивления пропадают и остаются только активные. Возможно, это и определило такие цифры L, которые получились.

[Tos]

Хочу представить схему измерительного стенда:
1. "Сигнальный контур": Генератор - 33мкФ - R(переменное) - L + Rпаразитное - генератор. Требуется узнать, в каких точках и чем измерялось, также параметры измерений.
2. "Контур подмагничивания": БП - 2кОм - Rпаразитное - БП. Как контролировался ток?

Владислав, для простоты обсуждений нарисовал схему измерений
OSC - осциллограф:

Ток контролировался через измерение постоянного напряжения на резисторе 2кОм с помощью вольтметра и чем-то внутри БП, у него есть индикатор напряжения и тока(показания совпадают)

Первое замечание: 33мкФ мало для таких измерений

Согласен, если к остальной части схемы нет замечаний, то добавлю еще + 50мКф МКР и перемеряю.
Так резонанса частота должна минимум спуститься к 7-8Гц или ниже.

Возможно, это и определило такие цифры L, которые получились.

проверим.

[poty]

Первое замечание - не учитывается падение напряжения на конденсаторе. Оно частотнозависимо и, даже при условии его уменьшения за счёт увеличения емкости и с учётом маленького (2кОм) шунтирующего сопротивления, дающего нам погрешность, вносит еще большую неопределенность в вычисления. Надо OSC1 правым щупом подключить к правой обкладке конденсатора.

Отправлено спустя 4 минуты 56 секунд:
Второе замечание: измерить активное сопротивление первичной обмотки.
Третье замечание: измерить сопротивление шунтирующего 2кОм + БП на частотах измерений. Не исключаю, что оно тоже сильно частотнозависимо, особенно на 12Гц. Для этого исключить трансформатор и выполнить измерения. Расчёт по той же методике.

[Tos]

Господа, прошу извинить столь долгое затишье, но потребовалось время для нового натурного эксперимента.
Итак, я заменил межкаскадный трансформатор на новый, от другого производителя.
Усилитель в полной конфигурации, с подключенной выходной лампой и нагрузкой 8 Ом. АЧХ снимал на вторичной обмотке межксаскадного трансформатора, т.е. с сетки 300В.

Синяя линия - новый трансформатор
Желтая линия - старый трансформатор
Лампы те же
Ток драйвера тот же (от него мало что зависит в АЧХ в диапазоне 10-25 мА)

В целом такая картина меня устраивает, небольшой подъем в области высоких еще можно поисследовать, но буду это делать на финальной сборке в корпусе.

[rad54]

Всё-таки переходной транс!
Не до конца понятна причина. Вернее понятно, что нехватка индуктивности на НЧ. Тогда получается, что для него (этого первого транса) просто нужен драйвер с более низким выходным сопротивлением? Но куда, вроде, меньше -то, чем
1.8 кОм у 417? Тем более, что помнится приводилось значение в 3 кОм для этого транса.
Значит просто брак изготовления?
И еще, Андрей. Пока пробовал разобраться и рылся в И-нете, наткнулся на интересную статейку по некоторым особенностям использования межкаскадного транса в связке с 300В и драйвером 417. Просто даю ссылку, может вам интересно будет. Если, конечно, еще не знакомы с ней. http://musicangel.ru/mess171.htm

[Tos]

Не до конца понятна причина. Вернее понятно, что нехватка индуктивности на НЧ. Тогда получается, что для него (этого первого транса) просто нужен драйвер с более низким выходным сопротивлением? Но куда, вроде, меньше -то, чем
1.8 кОм у 417? Тем более, что помнится приводилось значение в 3 кОм для этого транса.
Значит просто брак изготовления?

Алексей, трудно сказать, полагаю что это не брак, а скорее недостатки проектирования и расчетов, трансформаторы делались на заказ и карта намотки несколько раз менялась. Железа явно с запасом по габаритной мощности, да и марка обещана М9.
Если кому-то интересно с ними повозиться и докопаться до истины, то могу отправить почтой. Сам я до них дойду в лучшем случае через год.

Отправлено спустя 2 часа 53 минуты 7 секунд:
С новым трансформатором производитель рекомендует шунтировать первичную обмотку RC-цепочкой 22 кОм + 330 пФ. По сути фильтр первого порядка с частотой среза 22 кГц. Пока я тестировал без неё, как полагаете, чем обусловлена такая рекомендация?

rc.jpg (12.4 КБ) 5951 просмотр

[poty]

производитель рекомендует шунтировать первичную обмотку RC-цепочкой 22 кОм + 330 пФ. По сути фильтр первого порядка с частотой среза 22 кГц. … как полагаете, чем обусловлена такая рекомендация?

Думаю, как и любая демпфирующая цепочка, для подавления паразитных колебаний в высокодобротных системах. Каждый в таком случае выходит из ситуации по своему: кто-то делает ООС (как у Брюса, например, в его OddWatt), кто-то демпфирует в том месте, где возникло.
Суммируя: где-то выше 22кГц есть резонанс из индуктивности рассеяния и паразитной ёмкости. В отдельных случаях этот резонанс может вызвать "звон" (плохо затухающие колебания от фронтов/срезов импульсов). Демпфер "замыкает" колебания на резистор, рассеивая их на нём в виде тепла - колебания затухают гораздо быстрее, да и триггерный импульс получается более размытым.

[Tos]

Суммируя: где-то выше 22кГц есть резонанс из индуктивности рассеяния и паразитной ёмкости. В отдельных случаях этот резонанс может вызвать "звон" (плохо затухающие колебания от фронтов/срезов импульсов). Демпфер "замыкает" колебания на резистор, рассеивая их на нём в виде тепла - колебания затухают гораздо быстрее, да и триггерный импульс получается более размытым.

Владислав, понятно, спасибо! Пока едет из Китая корпус попробую поисследовать АЧХ с демпфирующий rc-цепочкой. Надо пожалуй предусмотреть ее подключение/отключение и послушать итоговый стерео-вариант.

Займусь еще переносом стабилизаторов и датчиков на печатаные платы и их отладку.
poty, Владислав, вопрос - у меня в целевой конструкции предполагается наличие стрелочных индикаторов уровня сигнала. Индикаторы большие, красивые, а вот откуда на них заводить сигнал? с входа/выхода усилителя? как нормализовать?

[poty]

Самый простой ответ: как нормализовать. По началу клиппирования.
Вопрос с подключением - отдельная песня. Напрямую подключать бесполезно: инерция измерителя будет интегрировать сигнал и показания будут совсем неинформативны на музыкальном сигнале. Нужен пик-детектор. Есть интегральные, есть на ОУ, есть простейшие на рассыпухе. В любом случае лучше подключать к низкоимпедансному выходу, я бы предпочёл к вторичке выходного трансформатора.

[Tos]

Напрямую подключать бесполезно: инерция измерителя будет интегрировать сигнал и показания будут совсем неинформативны на музыкальном сигнале. Нужен пик-детектор. Есть интегральные, есть на ОУ, есть простейшие на рассыпухе

Извиняюсь, забыл дописать, интегральный детектор-драйвер присутствует. Про нормализацию я скорей имел в виду следующее - в основном я музыку слушаю не небольшом уровне громкости, соответсвенно если настраивать 0 db по началу клиппирования на вторичке выходного трансформатора, то чаще всего стрелки индикаторов будут слабо подёргиваться у начала шкалы.. а хотелось бы на них смотреть, нравится мне как они в такт музыке взмахивают.

[poty]

Надо настроить на логарифмическую шкалу и добавить ограничитель выходного уровня. В принципе, интегральные детекторы должны это предусматривать, но и добавить легко. Сейчас уже никто, наверное, не помнит, но были такие штуки - цветомузыка. Там были ровно такие же проблемы: динамический диапазон ламп накаливания был крайне мал по сравнению с динамическим диапазоном полосы музыкального сигнала, в результате на тихих участках экран был черным, а начиная со средних - включался и не моргал. Ухищрений тогда было очень много, и решения были далеко нетривиальны. Можно туда подсмотреть.

[goldmen8]

Сейчас уже никто, наверное, не помнит, но были такие штуки - цветомузыка.

Владислав, что уж так, - "никто не помнит"
Как сейчас помню, год так 76-й наверное, делал и не один раз повторял желающим: светомузыкальная установка «Ялкын».
Там на входе "компрессор" был, "два" транзистора всего и несколько "бубурок".

компрессор

Показать