DIY » Статьи » Ламповые Усилители » Двухтактные ламповые усилители

Двухтактные ламповые усилители

Сразу оговорюсь — данная антология никоим образом не претендует на звание пособия по ламповой схемотехнике. Схемы (в том числе исторические) отбирались по сочетанию технических решений,
по возможности с &quotизюминками&quot. А вкусы у всех разные, так что не взыщите, если не угадал… В старых схемах ряд номиналов приведен к стандартным.

Для повышения выходной мощности усилителей кроме &quotзапараллеливания&quot ламп еще в 30-е годы применяли двухтактные каскады (push-pull).
Для возбуждения двухтактного каскада необходимы два противофазных напряжения, которые проще всего получить при помощи трансформатора.
Так до сих пор и поступают в самых бескомпромиссных конструкциях, но степень влияния междулампового трансформатора на качество сигнала едва ли не больше, чем выходного.
Поэтому в подавляющем большинстве двухтактных усилителей для получения противофазных напряжений используется специальный фазоинверсный каскад.

Основные типы фазоинверсных каскадов

  • отдельный инвертирующий каскад в одном из плеч усилителя
  • автобалансный фазоинвертор
  • фазоинвертор с катодной связью
  • фазоинвертор с разделенной нагрузкой

Каждому из решений свойственны достоинства и недостатки.
В пору расцвета высококачественных ламповых усилителей наибольшее распространение получили фазоинверторы с разделенной нагрузкой и катодной связью.

Фазоинвертор с катодной связью дает некоторое усиление, но идентичность выходных сигналов зависит от степени связи. Глубокую связь можно получить только при использовании
большого сопротивления связи (за это схему назвали long tail — &quotдлиннохвостая&quot) или источников тока в цепи катода (а это тогда вообще не приветствовалось). Кроме того,
выходные сопротивления плеч такого фазоинвертора значительно различаются (один триод включен по схеме с общим катодом, второй — с общей сеткой).

Фазоинвертор с разделенной нагрузкой позволяет получить идентичные сигналы, но несколько ослабляют их. Поэтому приходится увеличивать усиление до фазоинвертора (что чревато
его перегрузкой) или использовать двухтактный предоконечный каскад. Однако именно этот тип фазоинвертора получил наибольшее распространение в промышленных конструкциях, поскольку обеспечивает
хорошую повторяемость при серийном производстве.

Вопрос экономии в те годы был первоочередным. И радиолюбителей, и конструкторов очень смущала лишняя лампа. Поэтому неудивительно, что в начале 50-х годов на страницах
радиотехнических изданий появились схемы двухтактных усилителей, не содержащих отдельного фазоинвертора. Выходной каскад таких усилителей был выполнен по схеме с катодной связью и работал
в &quotчистом&quot классе А. Предлагались как новые схемы, так и переделка существующих однотактных усилителей в двухтактные. По нашу сторону &quotжелезного занавеса&quot этот тип усилителей
не прижился в силу малой экономичности, а по ту сторону они были в ходу еще долго.

Предельно простая схема такого усилителя, предназначенная для повторения любителями, приведена ниже (спасибо Клаусу, приславшему схему — без нее картина была неполной).
Обратите внимание на дату…

^Нажмите для увеличения^

рис.1. Простой двухтактный усилитель Pвых = 6 Вт. Выходной каскад выполнен по схеме с катодной связью. Приведенное сопротивление нагрузки — 8 кОм. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. В источнике
питания использован двухполупериодный выпрямитель на прямонакальном кенотроне 5Y3GT и LC-фильтр. / Melvin Leibovitz Hi-Fi Power Amplifier (Electronic World, June 1961)

Интересно включение регулятора громкости на входе оконечного каскада и всего один переходной конденсатор. Степень катодной связи невелика, так что характер звучания, скорее всего,
будет как у однотактника (с четными гармониками). Общей ООС нет, поскольку запас усиления невелик.

Однако введение ООС в пентодный усилитель крайне желательно — без нее выходное сопротивление очень велико. Это хорошо только для полосы СЧ
(ибо снижает интермодуляционные искажения в динамике), а для всех остальных применений противопоказано. Глубокую ООС в усилитель можно ввести только при непосредственной связи каскадов.

^Нажмите для увеличения^

рис.2. Двухтактный усилитель класса А. Усилитель выполнен по схеме с непосредственной связью каскадов и охвачен глубокой ООС (~30
дБ). Двухтактный выходной каскад работает в классе А. Он выполнен по схеме с катодной связью и не требует отдельного фазоинверсного каскада. Сетка
VL3  заземлена по переменному току. Часть напряжения с катодов выходных ламп подана на экранирующую сетку VL1, что стабилизирует режим по постоянному току.

Налаживание сводится к подбору R1…R3 так, чтобы напряжение на управляющих сетках ламп составило -12 В относительно их катодов.

Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш-22х50. Первичная обмотка содержит 2х1000 витков провода d=0,18 мм, вторичная —
42 витка провода d=1,25. Обмотки секционированы, вторичная обмотка размещена между слоями первичной. (В. Павлов. Высококачественный усилитель НЧ (Радио, №10/1956, с.44)

Усилители в режиме A обеспечивают высокое качество звучания, однако переход к режиму AB при той же мощности рассеяния на аноде позволяет получить в
два-три раза большую выходную мощность. Выходной каскад в режиме AB уже не может работать с катодной связью, поэтому без отдельного фазоинверсного каскада не обойтись.

Желание сократить если не число ламп, то хотя бы число баллонов, привело к появлению схемы усилителя на двух триод-пентодах. Низкочастотные триод-пентоды
были в свое время специально разработаны для однотактных усилителей приемников и телевизоров (триодная часть использовалась в драйвере, пентодная — в выходном каскаде).
Однако в двухтактном применении они тоже не подкачали. У публикуемой ниже схемы было немало воплощений. Ультралинейный вариант, например, был в самом первом издании книги
Гендина &quotВысококачественные любительские УНЧ&quot (1968 г.)

^Нажмите для увеличения^

рис.3Двухтактный усилитель на триод-пентодах. Pвых = 10 Вт. Фазоинвертор по схеме с разделенной нагрузкой, связь с первым каскадом
непосредственная. Выходной каскад пентодный с фиксированным смещением. Известны также варианты этой схемы с ультралинейным включением выходных ламп, с
комбинированным и автоматическим смещением. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. Цепь R3C2 обеспечивает устойчивость усилителя с замкнутой петлей ООС.

Кстати, об ультралинейном включении выходных пентодов. В двухтактном варианте у них появляется еще один плюс — дополнительная компенсация гармоник,
возникающих в выходном каскаде. Поэтому подавляющее большинство любительских конструкций выполнены именно по ультралинейному варианту. В промышленных конструкциях
отечественного изготовления ультралинейные усилители опять-таки не прижились из-за сложности выходного трансформатора. Для получения высоких характеристик необходима
полная симметричность конструкции, секционирование обмоток, сложная коммутация. При использовании трансформаторов массового изготовления выигрыш от применения ультралинейной схемы незаметен.

Следующая схема стала классикой и послужила основой для бесчисленного множества конструкций.

^Нажмите для увеличения^

рис.4. Ультралинейный усилитель Pвых = 12 Вт, Кг< 0,5% Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш 19х30 мм. Первичная обмотка содержит 2х(860+1140) витков проводом
d=1,3 мм. Схема практически не нуждается в налаживании, что снискало ей популярность в промышленных и любительских конструкциях. Фазоинвертор выполнен по схеме с разделенной нагрузкой. В. Лабутин
— Ультралинейный усилитель (Радио, №11/1958, с.42-44)

Несмотря на высокие характеристики и обычные пентодные, и ультралинейные усилители редко использовались без общей ООС. Применение ООС снижает выходное
сопротивление усилителя и улучшает условия работы низкочастотных головок. Но для снижения выходного сопротивления усилителя можно использовать не только отрицательную,
но и положительную ОС. В схеме следующего усилителя использована комбинированная обратная связь.

^Нажмите для увеличения^

рис.5. Ультралинейный усилитель Основная особенность усилителя — комбинация ООС по напряжению и ПОС по току, улучшающая согласование
усилителя с динамической головкой в области основного механического резонанса  Сигнал ПОС снимается с датчика тока (R19), включенного в
«земляной» вывод выходного трансформатора. Глубина обеих обратных связей регулируется синхронно, что исключает самовозбуждение усилителя.
Первый каскад-усилитель напряжения. Фазоинвертор выполнен по схеме с катодной связью. Выходной каскад выполнен по типовой ультралинейной схеме и
дополнен регулятором балансировки RP1  На втором триоде VL1 выполнен микрофонный усилитель Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш25х40
Первичная обмотка содержит 2х(1100+400) витков провода d=0 18мм, вторичная — 82 витка провода d=0,86мм (60м) В. Иванов — Усилитель НЧ (Радио №11/1959 с.47-49)

Триодный выходной каскад обладает низкими искажениями и малым выходным сопротивлением даже без общей ООС. Характеристики каскада слабо
зависят от приведенного сопротивления нагрузки. Это позволяет снизить индуктивность выходного трансформатора. Далее приведены два варианта схемы усилителя с
выходным каскадом на двойном триоде.

^Нажмите для увеличения^

рис.6. Триодный усилитель Рвых=2,5Вт (+250В) Рвых=3,5Вт (+300В) Кг=3% (без ООС)
Первый каскад-усилитель напряжения на пентоде (Kv=280   350). Фазоинвертор с разделенной нагрузкой. Выходной каскад с фиксированным смещением. Для снижения
фона на обмотку накала подан потенциал +40В. Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш12 (окно 12х30мм), толщина набора 20мм. Первичная обмотка 2×2300
витков провода d=0,12мм, вторичная — 74 витка d=0,74мм. Силовой трансформатор выполнен на сердечнике Ш16 (окно 16х40мм), толщина набора 32мм. Сетевая обмотка
содержит 2080 витков провода d=0,23мм, анодная — 2040 витков провода d=0,16мм, накальная — 68 витков провода d=0,84мм, обмотка смещения — 97 витков провода d=0,12мм
Е. Зельдин — Триодный усилитель класса В (Радио № 4/1967, с.25-26)

^Нажмите для увеличения^

рис.7. Триодный усилитель Рвых = 2,5 Вт, Кг =0,7…1% В выходном каскаде применено комбинированное смещение (использована накальная обмотка). Выходной
трансформатор выполнен на сердечнике Ш12 (окно 12х26мм), толщина набора 18мм. Первичная обмотка содержит 2×1800 витков провода d=0,1Змм, вторичная —
95 витков провода d=0,59мм (13 Ом)
Е. Зельдин — Триодный усилитель класса В (Радио № 4/1967, с.25-26)

Автор: А.И.Шихатов

 

 

 

 

Источник

681, 3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Смотрите также:

  • Простые измерительные приборы — Дудич И.И.Простые измерительные приборы — Дудич И.И.
    ^Нажмите для увеличения^ Массовая радиобиблиотека (МРБ) выпуск 751 Простые измерительные приборы Автор(ы): Дудич И.И. 1970 год Приведены описания схем и конструкций измерительных приборов, применяемых в радиолюбительской практике. Предназначена для широкого круга радиолюбителей. Скачать книгу «Простые измерительные приборы»     Источник 21, 1
  • В помощь радиолюбителю выпуск 4В помощь радиолюбителю выпуск 4
    ^Нажмите для увеличения^ Магнитофон сельского радиолюбителя В.Иванов Приемные телевизионные антенны В.Анисимов Универсальный гетеродинный индикатор резонансов В.Ломанович Универсальный измерительный прибор Н.Кружков Регулировка приемника супергетеродинного типа С.Матлин Скачать книгу «В помощь радиолюбителю выпуск 4»     Источник 24, 1
  • Способы изменения параметров головок громкоговорителейСпособы изменения параметров головок громкоговорителей
    <p align="justify">Несмотря на довольно большое количество типов выпускаемых ГГ, иногда могут возникать затруднения при их применении, вызванные тем, что параметры ГГ не соответствуют требованиям, предъявляемым к РЭА, в которой они могут быть использованы. Да и в нынешних условиях не всегда удается приобрести нужную ГГ, и цена бывает неприемлема для многих …
  • Богатырев В.И.Богатырев В.И.
    Электронные цифровые машины для решения информационно-логических задач В брошюре приводятся краткие сведения об особенностях экономической и учетно-плановой информации, а также излагаются основные особенности обработки этой информации на электронных цифровых машинах. Приведены краткие сведения о характеристиках и особенностях структуры электронных цифровых машин, предназначенных для обработки учетно-плановой информации. В брошюре широко использованы …
  • В помощь рационализатору: Правовые вопросы — Гаврилов Э.П.В помощь рационализатору: Правовые вопросы — Гаврилов Э.П.
    ^Нажмите для увеличения^ Массовая радиобиблиотека (МРБ) выпуск 941 В помощь рационализатору: Правовые вопросы Автор(ы): Гаврилов Э.П. 1977 год Брошюра содержит основные сведения о том, какие предложения, относящиеся к области радиолюбительства, могут признаваться рационализаторскими, как оформляются рационализаторские предложения, кем и в какие сроки они должны рассматриваться, какие решения выносятся по поступившим …