Составные (совместные) ВАХ для РР-А1

Пермяк

Местный
Уважаемые коллеги!
Вспомнился мне по случаю древний графоаналитический метод исследования работы пушпулов с применением так называемых составных (совместных) анодных характеристик. А тут ещё коллега Mik любезно выложил на форуме такую характеристику из книги Лэнди на мои любимые 6L6 в триоде в режиме А , при Еа=250 В.
Захотелось узнать, не пользуется ли кто-нибудь из коллег и сейчас этим методом?
Утверждалось, что по этим характеристикам можно узнать всё о работе каскада в целом, и каждой лампе в отдельности, а также получить все необходимые данные для конструирования каскада.
Я дополнил характеристику некоторыми обозначениями, изобразил кривые токов и напряжений. Пользуясь графиком, решил вычислить мощности:

Каскад РР-А:
Рвых = площадь треугольника boe = 0,5*oe*be =
= 0,5*93*0,087 = 4 Вт.

Для SE- прототипа:
Рвых = площадь треугольника agf = 0,5*fg*(ad/2) =
= 0,5*93*(0,095 – 0,008)/2 = 2 Вт.

Что скажут коллеги?
 

Вложения

  • ????????? ??????????????-4.JPG
    99.1 KB · Просмотры: 185

Пермяк

Местный
Итак, за две недели никто не отозвался. Или все и так всё знают, или , что скорее всего, просто никому не интересно.
Думаю, что напрасно. Эти характеристики помогают понять некоторые вопросы, до сих пор многими не уяснённые.

Например. Дважды на страницах форума вспыхивал спор на тему:
Чему равно Raa: или 2*Ra, или 4*Ra ?
Спорили горячо, с упрёками в некомпетентности, обижали заслуженных форумчан. Конечно, к какому-то консенсусу в итоге пришли (как и полагается у интеллигентных людей), но истинная причина правильного решения как-то замылилась.

Но если бы коллеги помнили картинку, выложенную мной в #1, то и спор такой мог не возникнуть.

Потому, что правы были и те, и другие...

Выкладываю схемку, для которой характеристика и была составлена товарищем Лэнди. Схемка всем известна, но я дополнил её эпюрами напряжений из графика в #1.
 

Вложения

  • ??-? - ??????, ?????..JPG
    44.6 KB · Просмотры: 118

victorvvo

Местный
Графики и Картинки

Спасибо за познавательные графики и картинки.
Однако вопрос, в свое время вызвавший спор, касался, в основном, критерия выбора Raa. Собственно, критерия, исходя из которого, в том или ином случае разрабатывается двухтактный выходной каскад в классе "А" -- для получения ли большей выходной мощности или для улучшения демпфирования нагрузки? Или интересует некий промежуточный результат?
В литературе и в учебниках "по умолчанию" вводится тот постулат, что основной целью разработки двухтактного выходного какада является только получение большей мощности в нагрузке и компенсация 2-й гармоники. Исходя из этого и приводятся все расчеты, при этом, почему-то не приводятся примеры построения нагрузочных линий:D и т.д. Затем, как правило, в учебниках рассматривается, как "отжать" :D еще больше мощности, переводя выходной каскад в режимы А+B, B, применив пентод и т.д.
Исходя из этого и возникла некоторая "путаница" в обсуждении...

Приведенная Вами составная анодная характеристика с линиями нагрузки для двухтактного и однотактного выходных каскадов ставит все на свои места. :D

Что же касается Ra' (приведенное сопротивление полуобмотки), то зная Raa (приведенное сопротивление первичной обмотки) и сопротивление нагрузки, его легко посчитать. Это просто характеристика выходного трансформатора.
 

Пермяк

Местный
--1.Спасибо за познавательные графики и картинки.
Однако вопрос, в свое время вызвавший спор, касался, в основном, критерия выбора Raa...
Исходя из этого и возникла некоторая "путаница" в обсуждении...

Приведенная Вами составная анодная характеристика с линиями нагрузки для двухтактного и однотактного выходных каскадов ставит все на свои места. :D

--2.Что же касается Ra' (приведенное сопротивление полуобмотки), то зная Raa и сопротивление нагрузки, его легко посчитать. Это просто характеристика выходного трансформатора.

--1. Пожалуйста, я очень старался:D .
--2. Считаю, всё-таки, что ВЫБИРАЕМ мы не Raa, а Rа. И не просто выбираем, а строим на ВАХ линию нагрузки, которая и даёт численное значение Ra. Это момент принципиальный. Если посмотреть на составные характеристики в #1, то никакой линии, дающей нам Raa, там нет. А вот результирующая нагрузочная прямая - есть. Прямая Л1-Л2 и есть эта линия. Она показывает нам 1000 Ом. А уже затем мы по закону трансформатора умножаем её на 4 и получаем Raa=4000 Ом. (см. подпись под рисунком). И это верно для обоих РР-режимов, А и АВ. После этого можно подыскивать подходящий транс или проводить расчёт транса для изготовления.
Действительно, Raa - это просто характеристика выходного трансформатора.
 

bezen4UK

Местный
Леонид, а так ли нужны составные ВАХи? Мне, например, как-то удобнее на одной половинке всё посчитать. Если каскад будет в классе АВ, то нарисовать зависимость Ia(Uc1), выбрать ровный участок.
 

Пермяк

Местный
Леонид, а так ли нужны составные ВАХи? Мне, например, как-то удобнее на одной половинке всё посчитать.

Коллега, Вы абсолютно правы. Строить такую сложную диаграмму для конкретного случая при расчёте каскада совершенно не обязательно.
Составная характеристика - это очень наглядный ГРАФИЧЕСКИЙ способ изучения процессов в пушпуле. Но ПОМНИТЬ ЕЁ ВИД (особенно положение результирующей нагрузочной прямой) желательно, чтобы не входить в некоторые заблуждения, упомянутые в #3, и др.

С учётом того, что составная характеристика симметрична относительно центра "О", нам достаточно иметь только её половину для получения полных расчётных данных. Что и осуществляем мы на практике.
 

bezen4UK

Местный
Согласен. Смущает , однако, подозрительная идеальность результирующей ВАХ. К тому же, это частный случай для класса А. А какова картинка для АВ или В?
 

Пермяк

Местный
Согласен. Смущает , однако, подозрительная идеальность результирующей ВАХ. К тому же, это частный случай для класса А. А какова картинка для АВ или В?
Результирующие ВАХ для триодов в режиме А действительно представляют собой прямые линии. При бОльшем смещении они всё же искривляются. Пентодные же характеристики имеют вид, напоминающий исходные ВАХ, но расположение результирующих кривых, конечно, иное
(см. литературу, указанную в #2).
К сожалению у меня нет примеров составных характеристик для АВ и В, есть только методика их построения. Адская работа, строить такое кол-во кривых. Поэтому отсылаю к источникам.
Самое главное, что случай режима РР-А самый сложный. В АВ и В все процессы гораздо проще - поочерёдная работа плеч. Но результирующая нагрузочная прямая располагается точно так же. И об этом нам желательно просто помнить.
 

Пермяк

Местный
Изменения и дополнения в схеме #3

Получил от коллег несколько советов по схеме #3.
Так как принято объяснять работу РР-каскада при открывании в первый полупериод вх. сигналом верхней по схеме лампы, и закрывании при этом нижней, изменяю рисунок эпюр напряжения. Кроме того, это точнее соответствует рисунку в #1.
Высказано также пожелание уточнить на схеме значение сопротивления нагрузки, что я и сделал, с указанием соотношения витков обмоток.
 

Вложения

  • ????? ??????? ??-?.JPG
    48.3 KB · Просмотры: 121

Пермяк

Местный
... это частный случай для класса А. А какова картинка для АВ или В?

...К сожалению у меня нет примеров составных характеристик для АВ и В, есть только методика их построения... В АВ и В все процессы гораздо проще - поочерёдная работа плеч. Но результирующая нагрузочная прямая располагается точно так же.

И всё-таки я не поленился, и построил составные характеристики для АВ ! (см. вложение).
Те же самые лампы и ТВЗ (допустим, он имел определённый запас), то же сопр. нагрузки, только повысил Еа до 400 В и увеличил смещение до минус 45 В.

При малых сигналах (до амплитуды тока каждой лампы 95 мА, и амплитуды напряжения на анодах 93 В) каскад работает в режиме А без отсечки и имеет точно те же показатели, что и в примере #1. Кривые синего цвета показывают это состояние.

При больших вых. сигналах в плечах каскада происходит отсечка токов и напряжений, а результирующие ток и напряжение в нагрузке синусоидальны и не содержат 2-й гармоники (кривые красного цвета).
Вых. мощность возросла до:

0,5*162 В * 162 мА = 13,1 Вт.
 

Вложения

  • ?????????-2 ?? ?????.GIF
    82.1 KB · Просмотры: 99

Пермяк

Местный
. Привожу расчётные графики для трёх режимов (см. вложение).
-- Рис.1. Режим SE. На рисунке изображён «расчётный треугольник» для несколько идеализированного SE-прототипа, упоминавшегося в #1, c cохранением буквенных обозначений и значений напряжений, токов и сопротивлений.
-- Рис.2. Режим РР-А. Рисунок соответствует режиму, изображённому на графике составных (совместных) характеристик из #1. На практике мы проводим расчёт по ВАХ для одного плеча, пользуясь таким же «расчётным треугольником», что и на рис.1, это значительно упрощает нам расчёт. Только вот значение Ra, которое при таком упрощении мы получаем, вдвое больше реально действующего в пушпуле значения Rн.
-- Рис.3. Режим РР-АВ. Здесь мы ужЕ не можем пользоваться прежним методом, т.к.нагрузочная прямая одного плеча, будучи проведена через точку покоя А, не уместится на графике (точка С отсутствует), вследствие отсечки анодного тока. Мы ведём расчёт по треугольнику аОе, т.е. по сути, пользуемся «настоящей», результирующей для всего каскада нагрузочной прямой Л1-О, выражающей результирующее же сопр. нагрузки Rн.
 

Вложения

  • Raa - ????????? ???????.JPG
    63.7 KB · Просмотры: 266

Пермяк

Местный
Построение составных ВАХ РР-А на ПЕНТОДАХ

Возьмём ВАХ на лампу 6L6 (версия RCA) для пентодного включения.
ЗАДАДИМСЯ значением анодного напряжения питания равным экранному, т.е 250 В.
Возьмём второй такой же график, развернём его на 180 град. и приложим к первому графику так, чтобы совместились точки Ua=250 В.
 

Вложения

  • 1.JPG
    43.3 KB · Просмотры: 31
  • 2.JPG
    80.5 KB · Просмотры: 36

Пермяк

Местный
продолжение

Теперь самый трудоёмкий этап - построение срвместных характеристик.
ЗАДАЁМСЯ напряжением смещения на упр. сетках равным -15 В.

Зная, что в любой момент времени через половинки первички ТВЗ протекает РАЗНОСТНЫЙ ток ламп, для нескольких выбранных значений Ua и Uc1 построим кривые, каждая точка которых соответствует РАЗНОСТИ анодных токов верхней и нижней лампы и разности мгновенных значений Uc1. Кривые красного цвета и есть результирующие ВАХ всего КАСКАДА.

Далее (второй рисунок) можно проводить нагрузочную прямую MON, а также построить нагрузочные линии каждой лампы (кривые синего цвета, не путать с гиперболами допустимой мощности рассеяния анодом!), проходящие через точки покоя А и А' ламп.
Можно сосчитать и Кг, пользуясь уже точками пересечения линии МОN c новыми ВАХ.
 

Вложения

  • 3.JPG
    110.8 KB · Просмотры: 43
  • 4.JPG
    127.2 KB · Просмотры: 43

Пермяк

Местный
окончание

Для расчёта каскада нет необходимости иметь такой "двухэтажный" график, и на практике пользовались только его верхней половиной. Такой график можно встретить в некоторых старых книгах и даташитах.
 

Вложения

  • 6.JPG
    60.9 KB · Просмотры: 37

Ilya.pro-rock

Местный
И всё-таки я не поленился, и построил составные характеристики для АВ ! (см. вложение).
Те же самые лампы и ТВЗ (допустим, он имел определённый запас), то же сопр. нагрузки, только повысил Еа до 400 В и увеличил смещение до минус 45 В.

При малых сигналах (до амплитуды тока каждой лампы 95 мА, и амплитуды напряжения на анодах 93 В) каскад работает в режиме А без отсечки и имеет точно те же показатели, что и в примере #1. Кривые синего цвета показывают это состояние.

При больших вых. сигналах в плечах каскада происходит отсечка токов и напряжений, а результирующие ток и напряжение в нагрузке синусоидальны и не содержат 2-й гармоники (кривые красного цвета).
Вых. мощность возросла до:

0,5*162 В * 162 мА = 13,1 Вт.

Такой момент: когда происходит отсечка одного плеча, Rа из Raa=Ra*2 переходит в Raa=Ra*4. Получается что в этот момент выходное сопротивление выходного каскада увеличивается в 2 раза, меняется его Кусил (увеличивается)... Получается что и без того немалый "ламповый" КНИ при "АБ" ещё "такее" чем в просто "Б". Замечу, что для 6Л6 семейства это наглядно показано в техданных от производителя, в частности RCA и STS.
 

Пермяк

Местный
to Илья
Вы не поняли, сорри...
Raa неизменно на протяжении всего периода сигнала, ведь это параметр выходного трансформатора! Есть там отсечка или нет - неважно.
А вот Ri действительно в режимах АВ и В выше, чем в А, и изменяется оно в течение периода сигнала сильнее.
Такова плата за повышенную выходную мощность.
 

Ilya.pro-rock

Местный
to Илья
Вы не поняли, сорри...
Raa неизменно на протяжении всего периода сигнала, ведь это параметр выходного трансформатора! Есть там отсечка или нет - неважно.
А вот Ri действительно в режимах АВ и В выше, чем в А, и изменяется оно в течение периода сигнала сильнее.
Такова плата за повышенную выходную мощность.

Но тогда получается меняется Ra???

ЗЫ. Что бы не мучиться подобными "проблеммами", лично я стараюсь из чистого "А" не вылезать. Мощности хватает за глаза.
Кстати возможно этот момент кривизны режима "АБ" обуславливает существенную разницу звучания 6П14П (работает с отсечкой) от октальных однокласников: 6П6С и 6Ф6С (не запираются до -40...50 В)(для пентодных режимов).
 

Пермяк

Местный
Но тогда получается меняется Ra???).
Да, и это видно из графиков. Нагрузочная линия каждой лампы в отдельности - кривая линия, проходящая через точку А. Но результирующая линия нагрузки для ВСЕГО КАСКАДА (MON в посте #14) - ПРЯМАЯ. Raa=const.
Кстати, именно кривизна нагрузочных линий ламп в двухтакте обеспечивает равенство амплитуд полуволн напряжения на аноде каждого плеча, что очень трудно обеспечить в SE.
 

Вложения

  • ????????? Ua ? ?????????.JPG
    76.2 KB · Просмотры: 36

Ilya.pro-rock

Местный
Так всё таки, Ку выходного каскада "гуляет" при переходе из А в Б???
Если взять транзисторный выход - то там это практически основная проблема. А в нашем (ламповом) случае?
 
Сверху

all-audio.problack-job.netkakbik.infomanagement-club.comsafe-crypto.mevse-multiki.comultrasoft.solutions