Для активации новой учетной записи и ее подтверждения на Форуме - необходимо связаться с администратором по электронной почте alaev@alaev.club.
Все новые учетные записи не прошедшие подтверждения администратором воспринимаются как спам.

Балансный предварительный усилитель модульного усилителя

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4187
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 259 раз

Балансный предварительный усилитель модульного усилителя

#1

Сообщение poty » 19 окт 2019, 00:09

Представляю очередной модуль усилителя:
Линейная часть.png
Линейная часть.png (995.31 КБ) 220 просмотров
Линейный усилитель модульного усилителя предназначен для работы в качестве предварительного усилителя и состоит из каскодного усилительного блока и выходного буфера с источником тока в хвосте и компенсатором анодного сопротивления лампы. В качестве балансного усилителя необходимо применять два таких блока, по числу каналов, однако, для любителей небалансной схемотехники можно легко превратить модуль в двухканальный.
Питание накалов использует ту же самую технологию, что и в секции фонокорректора.
Половинки усилительной секции работают с током 6мА, буферной - 13мА. Модуль питается от двухполярного напряжения +/-300В. Суммарное потребление модуля составляет 40мА. Требуется источник с низким импедансом в связи с отсутствием конденсаторов байпаса.
Стоит отметить, что для одного балансного канала используется 6 двойных триодов, что, без сомнения, весьма затратный вариант. Я реально подумываю уйти в усилительной секции от каскодной схемы к классическому каскаду с общим катодом (экономим один двойной триод) + заменить источник тока U406 нувистором или единичным триодом (экономим полбаллона). Это также позволит сэкономить на накальных активных фильтрах. Что-то убрать из буферного каскада не представляется возможным, к сожалению.
Прошу высказываться.
За это сообщение автора poty поблагодарил:
Алаев Ян
Рейтинг: 25%
 
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Бывалый
Бывалый
Сообщения: 311
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 54 раза
Поблагодарили: 62 раза
Контактная информация:

#2

Сообщение rad54 » 22 окт 2019, 06:13

poty писал(а):
19 окт 2019, 00:09
выходного буфера с источником тока в хвосте и компенсатором анодного сопротивления лампы.
Анодная нагрузка - связка U403-U405 - нижнего каскада на U407 - это ведь тоже каскод? Плечи в противофазе. Т.е. здесь происходит подтягивание плечей этой анодной нагрузки к плюсу или земле питания каскада в зависимости от полярности входа? Я просто не сталкивался еще с такой схемой компенсации. Цель конечная ее какая - снизить выходное сопротивление всего каскада?
Алексей

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4187
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 259 раз

#3

Сообщение poty » 22 окт 2019, 09:49

Алексей, основным "усилительным элементом" здесь является U405, включенный по схеме с общим анодом (катодный повторитель). Сигнал подаётся на его сетку (R413) одновременно со смещением с предыдущего каскада. U407 - это источник тока (первое и достаточно частое улучшение катодного повторителя). R426-R429 - токозадающие резисторы, смещение подаётся делителем R407-R434.
А U403 - действительно, весьма любопытная штука! Это - схема компенсации, здесь Вы правы, но компенсируется изменение напряжения на активном элементе (U405) за счёт шунтирования его анодного импеданса ra катодным импедансом U403. Фактически, U403 представляет собой стабилизатор напряжения, уровень выходного напряжения задаётся делителем R406, R414 (отметим, что референсом этого напряжения является выход катодного повторителя), само выходное напряжение поддерживается между катодом U403 и референсом. И эта конструкция должна быть Вам знакома, Вы приводили справочник Ложникова, Сонина "Каскодные усилители", вот там, на рис. 76 - ровно такая же схема присутствует, правда, используется несколько для другого.
Анализ этой схемы не так прост, как его трактует Ложников, у него есть целый ряд допущений, которые сделаны, чтобы показать полезные свойства, необходимые ему. Для нашей цели важно, что мы увеличиваем коэффициент передачи, с одновременным уменьшением КНИ даже на очень низких сопротивлениях нагрузки, выходное сопротивление также снижается, и даже компенсирует проблему его увеличения при применении источника тока в хвосте. Но самое главное - отрицательная обратная связь оказывается нагруженной на очень низкий катодный импеданс компенсирующей лампы, что делает катодный повторитель невосприимчивым к особенностям нагрузки, более стабильным. С некоторой натяжкой можно сказать, что U403 работает как инвертирующий усилитель паразитных свойств нагрузки, компенсируя их воздействие на усилительную лампу каскада.
За это сообщение автора poty поблагодарил:
rad54
Рейтинг: 25%
 
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Бывалый
Бывалый
Сообщения: 311
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 54 раза
Поблагодарили: 62 раза
Контактная информация:

#4

Сообщение rad54 » 22 окт 2019, 14:24

Спасибо за подробное разъяснение работы каскада. Сложная и интересная схема. С неоднозначно определяемой топологической функциональностью сочетаний ламп. Во всяком случае для меня. Трехэтажка. Или скорее двухэтажка с подвалом.
И цель такого построения теперь понятна стала.
А вот способ анализа схемы методом визуальной аналогии, это я про себя, похоже неправилен. Учту.
Получается, что общая работа схемы в целом, судя по всему, определяется не только и даже не столько архитектурой её отдельных частей, сколько режимами работы отдельных приборов и элементов в ней.
Алексей

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4187
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 259 раз

#5

Сообщение poty » 22 окт 2019, 18:00

rad54 писал(а):
22 окт 2019, 14:24
способ анализа схемы методом визуальной аналогии... похоже неправилен. … Получается, что общая работа схемы в целом, судя по всему, определяется не только и даже не столько архитектурой её отдельных частей, сколько режимами работы отдельных приборов и элементов в ней.
Метод визуальной аналогии, наверное, самый действенный. Вторая часть фразы заставила меня задуматься... Я бы её перефразировал: "не только архитектурой её отдельных частей, но и режимами работы отдельных приборов". И даже добавил бы: "особенностями источника сигнала и нагрузки".
Теперь - по поводу визуальной аналогии. Любая "архитектура" может быть разбита на элементы, состав и взаимодействие которых определяют понятие архитектуры. Каждый элемент необходимо идентифицировать с точки зрения реакции на сигнал (переменную составляющую в общем смысле; для простоты дальше буду обозначать это AC). Если сравнить первый каскад (балансный каскод) и второй каскад:
- Для каскада 1: сигнал поступает на сетки U404 в противофазе относительно референса (земли), катоды связаны (R432) (если считать все элементы строго линейными, то источники тока в хвосте (U406) превращаются в разрыв по причине того, что суммарный ток в половинках не изменяется, больше ничего к катодам не подключено), аноды - нагружены каждый на свою "нагрузку". Имеем типичную балансную архитектуру. В связи с тем, что катоды являются "общими", имеем каскад усиления с общим катодом. Нагрузка представляет собой лампу U402, включенную с общей сеткой (сетка подключена к сигнальному референсу (через C401 - критичный момент!), сам сигнал подаётся между катодом и референсом (с анода U404 - см. описание выше), усиленный сигнал снимается с анодной нагрузки R401, R402). R403, R410 к AC никакого отношения не имеют, так как включены к источнику DC, соответственно, сигнал через них не протекает.
- Для каскада 2: сигнал также поступает на сетки U405 относительно референса (земли), однако, катоды не соединены. U407 - архитектурно - источник постоянного тока, соответственно для переменного тока это - разрыв. Единственным путём протекания переменного тока из катода является нагрузка, подключенная другим концом к референсу. Если мы подаём сигнал на сетку, а нагрузка у нас забирается с катода, то это - катодный повторитель или схема с общим анодом - это первое отличие от первого каскада, в котором лампа включена по схеме с общим катодом. Остаётся доказать, что анод является общей точкой. В аноде у нас стоит лампа U403. Нам нужно понять, по какой схеме она включена. К референсу (земле) у нас подключен анод (заметим, что в первом каскаде там у нас была нагрузка), сигнал подаётся через C404 между анодом и сеткой, значит выходом является катод. Это - снова катодный повторитель (включение с общим анодом), а не схема с общей базой, как в предыдущем случае - второе отличие от первого каскада! В идеальном случае катодный повторитель дублирует входной сигнал на своём выходе, т.о., получится, что если на входе сигнал увеличился, допустим, на 1В катодный повторитель увеличит сигнал на выходе также на 1В. Что означает увеличение сигнала на 1В на входе? Это - напряжение на катоде U405. Оно было, допустим, 150В, а стало - 151В. Что означает увеличение сигнала на выходе на 1В? Это - напряжение на аноде U405. Оно было, допустим, 200В, а стало - 201В. Напряжение анод-катод U405 было 200-150=50В, стало 201-151=50В. Удивительно, но напряжение на усилительной лампе не изменилось! А сигнал на выходе появился! Причина? А причина в том, что референс U403 - это выходная линия усилителя O-, а не земля - это третье и главное отличие выходного каскада от входного! Соответственно, весь сигнал на выходе будет отрабатываться U403, а не U405! Но током-то управляет U405, работающая с постоянным напряжением анод-катод (работает чистая крутизна лампы). Т.о., архитектура здесь отличается, и сильно, просто отличия эти принципиально в схеме составляют всего несколько процентов от других соединений.
За это сообщение автора poty поблагодарил:
rad54
Рейтинг: 25%
 
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Бывалый
Бывалый
Сообщения: 311
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 54 раза
Поблагодарили: 62 раза
Контактная информация:

#6

Сообщение rad54 » 24 окт 2019, 11:50

poty писал(а):
22 окт 2019, 18:00
Я бы её перефразировал: "не только архитектурой её отдельных частей, но и режимами работы отдельных приборов". И даже добавил бы: "особенностями источника сигнала и нагрузки".
Да, правильно. По схеме "И".
Ещё раз спасибо за дальнейший сравнительный анализ казалось бы сходных по топологии каскадов. Познавательно и поучительно! Постараюсь более тесно освоить этот или подобный приведенному метод анализа. Может быть есть уже проверенные "носомтыкальные" ссылки на литературу?
Алексей

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4187
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 259 раз

#7

Сообщение poty » 24 окт 2019, 12:09

Увы, с литературой у меня напряжёнка. Да и не уверен я, что это уж так необходимо. Вот, например, Вы собрали усилитель по топологии цирклотрона - вот где реальная засада с точки зрения анализа! И тем не менее - Вам это удалось. Большинство самых ценных идей было получено на практике.
Владислав

Аватара пользователя
rad54
Бывалый
Бывалый
Сообщения: 311
Зарегистрирован: 20 мар 2018, 13:37
Откуда: Новосибирск, Россия
Благодарил (а): 54 раза
Поблагодарили: 62 раза
Контактная информация:

#8

Сообщение rad54 » 24 окт 2019, 13:57

poty писал(а):
24 окт 2019, 12:09
Большинство самых ценных идей было получено на практике.
Да, это пока мой любимый метод. :razz:
Но очень ещё хочу и симулятор для моделирования иметь. А времени для освоения всё для этого выкроить не могу.
Поэтому внимательно, но к сожалению вслепую, слежу за работой Евгения по каскодному преду с вашими комментами.
Алексей

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4187
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 259 раз

#9

Сообщение poty » 24 окт 2019, 15:58

LTSpice, хоть и сложноват, но реален для освоения. Бесплатный. Помогу всегда, если нужно.
Владислав

Аватара пользователя
Евгений Михеев
Заслуженный Ветеран
Заслуженный Ветеран
Сообщения: 3248
Зарегистрирован: 22 май 2015, 11:52
Откуда: Республика Коми, Ухта
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 146 раз

#10

Сообщение Евгений Михеев » 24 окт 2019, 16:43

rad54 писал(а):
24 окт 2019, 13:57
Поэтому внимательно, но к сожалению вслепую, слежу за работой Евгения по каскодному преду с вашими комментами.
Подтверждаю - под руководством и при помощи Владислава за пару лет понимание некое появилось и жить стало проще)
Дорогу осилит идущий

Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение