Отправлено: 27.10.11 13:24. Заголовок: "Катодная обмотка" и ООС.

До сих пор на форуме не было подробного обсуждения схемы выходного каскада с так называемой «катодной обмоткой» (КО).
Я решил создать отдельную тему про КО.

Для начала выложу несколько основных тезисов о топологии КО.

1. Схемотехнически КО представляет собой трансформаторный каскад усиления мощности с общим катодом, в котором лампа включена “в разрыв” первичной обмотки. Иначе говоря, часть первички перенесена в в цепь катода (см. вложение).
На рис. слева показан обычный каскад, на рис. справа – каскад с КО.



2. В каскаде с КО действует последовательная ООС по переменному напряжению.
Особенности такой ООС:
2.1. Относится к типу местной (“короткой”) ООС;
2.2. Не изменяет максимальной вых. мощности каскада на триоде; для пентода требует применения дополнительных мер для сохранения максимальной «пентодной» вых. мощности.
2.3. Не изменяет режима лампы по пост. току.
2.4. Снижает коэффициент гармоник.
2.5. Расширяет полосу частот, «выравнивает» АЧХ.
2.6. Снижает фазовые сдвиги.
2.7. Снижает Rвых каскада.
2.8. Увеличивает Rвх каскада, снижает Свх.
2.9. Снижает чувствительность каскада, т.е. требует большего размаха напряжения от драйвера.
2.10. Коэффициент обратной связи: β=Wк/(Wa+Wк).
2.11. Такая ООС является автотрансформаторной, что увеличивает связь между Wк, которая одновременно является обмоткой обратной связи, и Wa, и снижает уровень «паразитов» в цепи ООС. http://audioportal.su/showpost.php?p=340740&postcount=93
2.12. КО, как и любая местная ООС, изменяет параметры применяемой лампы.
В формулах индекс "св" бозначает новые параметры при введении ООС с КО:


2.13. При применении пентода с ООС, ВАХи лампы становятся “триодными”(см. вложение). На этом рисунке я построил по методу Войшвилло ВАХ, которые приобретает пентод, охваченный ООС при β = 0,1 (кривые красного цвета):



Приглашаю участников обсудить вопросы по КО.

 Отправлено: 27.10.11 16:36. Заголовок: 1) Леонид, а как Вы ..

1) Леонид, а как Вы относитесь к подобным схемным решениям?



Приходилось встречать в эстрадных усилителях. Конечно же, в двухтактном варианте. Я нарисовал СЕ для простоты. Примем, как данное, что ТВЗ хорошего качества с нужным "потокосцеплением".

2) В домашних условиях можно мигом перекоммутировать вторичку в катод любимой 6С4С для того, чтобы услышать обещанное Андронниковым:

цитата:

В триодных усилителях, в частности, на 2А3, небольшая местная ООС в виде катодных обмоток (2...5%) очень благоприятно сказывается на общем характере звучания. При сохранении всех приятных свойств 2А3, звук становится быстрее, "событийнее", улучшается четкость и "читаемость" звуковой картины.

,в чём лично я, уж извините за пассимизм, сомневаюсь. Это применительно к триодам-прямонакалам.

3) А насчёт пентотетродов - наоборот, я оптимист.
С уважением.

 Отправлено: 27.10.11 16:57. Заголовок: Чудесный старт топик..

Чудесный старт топика! В первом-же посте практически вся информация! Даже как-то трудно сориентироваться, что ещё обсуждать. Очередной поклон Вам, Леонид! Предлагаю начать с этого поста [url=http://audioportal.su/forums/showpos...74&postcount=2]http://audioportal.su/forums/showpos...74&postcount=2[/url]
поскольку я как раз стою перед выбором, как добавить КО... Тупо, намотать поверх всего катодную обмотку не хочется. Секционировать её? А есть ли смысл, если она имеет, ну скажем, всего 100 витков (около тех-же 3-5%), грубо говоря, это один или два слоя намотки. А если бифилярно с первичкой, в средних её секциях? В этом случае конечно уже будет не потоко, а ёмкостное сцепление... Вот это как отразится? Возможен возбуд?

majordom22 пишет:

цитата:

Леонид, а как Вы относитесь к подобным схемным решениям?

Извиняюсь. Что-то мне подсказывает - он посоветует не использовать таких решений. Вторичка в качестве катодной имеет право на жизнь, но лучше всё же отдельно. Более подробно обсуждали опять-же на АП.

 Отправлено: 27.10.11 17:09. Заголовок: Rex пишет: Секциони..

Rex пишет:

цитата:

Секционировать её? А есть-ли смысл, если она имеет, ну скажем, всего 100 витков (около тех-же 3-5%), грубо говоря, это один или два слоя намотки.

Придётся делать параллельные секции, т.е. создавать аналог вторички, ну, может, потоньше проводом .

 Отправлено: 27.10.11 18:28. Заголовок: majordom22 по пункта..

to majordom22
по пунктам;
1. Когда я сообщал, что для триодов КО малоэффективна, мне дружно заявляли: нет, там тоже прокатывает! Конечно, для триода с КО потруднее организовать раскачку.

3. И я того же мнения.

Rex пишет:

цитата:

Чудесный старт топика!

Спасибо, я старался.

 Отправлено: 27.10.11 18:34. Заголовок: Экран. сетку следует..

Чтобы напряжение экран.сетка-катод оставалось неизменным, экран. сетку следует питать через отдельную обмотку. Мотается она бифлярно с катодной.



С ув., СП.

 Отправлено: 27.10.11 18:46. Заголовок: illarionovsp Экран...

illarionovsp, совершенно верно! Я оговорил в топ-посте, что для пентодов ТРЕБУЮТСЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ.
Ваша схема вполне рабочая.
Когда-то применяли термин "вольтодобавка". Вот эту вольтодобавку, ИМХО, и делает в Вашей схеме обмоточка в экр. сетке: сколько напряжения потеряно от Uэ-к из-за катодной обмотки, столько добавляет доп. обмотка, устраняя тем самым ООС по питанию э.сетки.

 Отправлено: 27.10.11 19:58. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Экран. сетку следует питать через отдельную обмотку. Мотается она бифлярно с катодной и, если угодно, более тонким проводом.

О! Прикольно! Впервые вижу такую схему!

Простите. А если вот у меня UL? Так уже не получится. Но правильно-ли я понял, что в этом случае можно попробовать мотать катодную бифилярно с экранирующими витками (Wэ) первички?

 Отправлено: 27.10.11 20:24. Заголовок: Если не использовать..

to Rex.
Если не использовать токи 1-й сетки, то УЛ снижает максимальную вых. мощность каскада.
Если применить КО, то без принятия упомянутых мной и С.П. мер, КО тоже снизит вых. мощность из-за той же ООС по питанию экр. сетки, что и в УЛ.
Применяя и УЛ, И КО одновременно, можем потерять вых. мощность из-за одновременного действия обоих.
Избежать значительного падения мощности можно только тщательным дозированием ТРЁХ ООС, а это аналитически достаточно трудно, и ещё труднее - экспериментально.

 Отправлено: 27.10.11 23:18. Заголовок: Пермяк пишет: не ис..

Это всё понятно. Но с этой лампой недостаточно мощности лишь в триодном включении. (при моих, с позволения сказать, АС) В UL уже всё отлично, даже на самых тихих по уровню записях, мощности достаточно, даже ещё запасик есть. С применением КО, без спец мер и "тщательного дозирования", ну не будет запасика , я не шибко расстроюсь.

 Отправлено: 29.10.11 09:42. Заголовок: Ну и хорошо, выжил я..

Пермяк пишет:

цитата:

Когда-то применяли термин "вольтодобавка". Вот эту вольтодобавку, ИМХО, и делает в Вашей схеме обмоточка в экр. сетке

Вольтдобавка, правильно.
Ещё название «бутстреп» встречается. Тоже больше большего напряжение создаёт. Главное, Wк и Wэ можно (нужно) бифлярно мотать. Может, картинку обмоток трансформатора нарисовать? Опять-таки, для ясности?
С ув., СП.

ЗЫ. Виталий, у тебя в УЛ - ООС, а Wэ - ПОС (по питанию экранной сетки). И вообще, заморачиваемся с пентодом, чтобы мощь выходную увеличить. Ост. напряжение уменьшить. Аж на 70 В. При питании 250 В это очень и очень.

 Отправлено: 29.10.11 09:49. Заголовок: illarionovsp Сергей ..

illarionovsp, Сергей Павлович, так с этой доп. обмоткой ПОС по Wэ на сетку подаётся? А я-то и так кручу, и сяк... Для УЛ нужно Wэ переворачивать . И что ж оно будет, с этой вольтдобавкой? В катод ООС подаём, а в экранную - ПОС . И, для веселья, ещё и одинаковой глубины. Это я шучу.
ЗЫ нужно почитать про такое включение. Просто так в голове не укладывается .

 Отправлено: 29.10.11 09:59. Заголовок: Виталий, выкинь Wэ и..

Виталий, выкинь Wэ и включи батарейку между катодом и экраном. Как такую батарейку состряпать, здесь уже описывалось.

С ув., СП.

 Отправлено: 29.10.11 10:09. Заголовок: illarionovsp Сорри, ..

illarionovsp
Сорри, пропустил Ваш пост с объяснением. Я такого же эффекта добивался, запитывая экранную сетку через резистор, а между катодом и экранной включал конденсатор. Но у меня экранная должна была питаться от 300 В, а анод от 420 (КП на 6П3С). А если напряжение должно быть одинаковое, на аноде и экранной, то Ваш вариант весьма актуален. С извинениями и уважением, Виталий.

 Отправлено: 29.10.11 14:19. Заголовок: Не стОит, имхо, так ..

majordom22 пишет:

цитата:

Я такого же эффекта добивался, запитывая экранную сетку через резистор, а между катодом и экранной включал конденсатор

Имхо, так делать не следовало. Ток экранной сетки (средее значение), даже в чистом классе А, изменяется в зависимости от амплитуды сигнала, и режим получается "плавающий".

 Отправлено: 02.11.11 09:53. Заголовок: КО и ООС в пентоде. ..

КО и ООС в пентоде.
(Продолжение топ-поста).

При применении КО с пентодом в традиционном его включении (см. рис.), в вых каскаде образуются две ООС, одна - по управляющей сетке, как и в триоде, вторая - по экранной сетке.
Поскольку образование ООС по первой сетке достаточно очевидно, рассмотрим ООС по экранной сетке несколько подробнее.


Предположим, что на упр. сетку в какой-то момент времени поступило положительное напряжение. Лампа стала открываться, увеличился анодный ток, возрос положительный потенциал напряжения на катоде Uк относительно земли. Поскольку напряжение на экр. сетке относительно земли жёстко удерживается источником питания Eа, то рост “плюса” на катоде означает уменьшение напряжения между экр. сеткой и катодом:

Uэ-к = Еа – Uк

Снижение Uэ-к приведёт к уменьшению анодного тока, лампа “призакроется”.
Таким образом, в цепи экр. сетки действует ООС.
В отличие от ООС по упр. сетке, существенным недостатком ООС по экр. сетке является снижение максимально возможной отдаваемой каскадом мощности Рвых.макс.

Если количество витков Wк составляет не более нескольких процентов, то действие ООС по экр. сетке невелико, снижение Pвых.макс также невелико. Если процент витков Wк по отношению ко всей первичке более 10 %, снижение Рвых.макс будет значительным, и если такое снижение недопустимо, то следует предпринять меры по устранению действия ООС по экр. сетке.
В постах выше участниками эти меры рассмотрены и обсуждены.

 Отправлено: 03.11.11 09:34. Заголовок: Пермяк пишет: Пост ..

Т.е. вых мощность не снизится.

Всё это хорошо, только для пентодов Ri и mu в паспортах не приводят. У идеального пентода Ri и mu равны бесконечности и в расчётах участия не принимают. ВАХов достаточно.

Раскручиваю МС10. Всё живое.
С ув., СП.

 Отправлено: 03.11.11 10:12. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

для пентодов Ri и mu в паспортах не приводят

Конечно, надо брать их с ВАХ. Для того режима, в который впоследствии будем вводить КО.
Можно также, набравшись терпения, построить ВАХ с ООС, по методу Войшвилло, как я это сделал в топ-посте, и уже с них снять "новые" Ri.ос и µ.ос.

 Отправлено: 03.11.11 12:39. Заголовок: Я хочу сказать, что ..

Я хочу сказать, что иногда Ri и можно найти, то mu никогда. Можно, конечно, mu=Ri*S считать. Но тогда лучше сразу в ф-лы сразу эту величу подставить.
С моделированием затык. Возбуждается схема с КО. И гридстопперы ставил, всё едино. Во паразитская схема . Ладно, мы её "не мытьём, так катаньем".

Пермяк пишет:

цитата:

А ещё лучше, набравшись терпения, построить ВАХ с ООС, по методу Войшвилло

Так кто-ж это делать-то будет?
С ув., СП.

ЗЫ. Может, от отчаяния триод с КО отмоделировать? Смысл то какой? Искать потерю там, где чисто и светло?

 Отправлено: 03.11.11 19:17. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Может, от отчаяния триод с КО отмоделировать? Смысл то какой? Искать потерю там, где чисто и светло?

Есть и такие свидетельства, и, уверяю, не одно и не два:
http://audioportal.su/forums/showpost.php?p=452117&postcount=19

цитата:

Так кто-ж это делать будет?

Хвалёные проги-симуляторы и должны это делать, иначе смешно получается: я-то вручную с этим справляюсь...

 Отправлено: 06.11.11 16:37. Заголовок: Ну, что, друзья? Вс..

Ну, что, друзья, перемотал я свои ТВЗ, ввёл в них КО (бета=0.1). Сразу оговорюсь - ничего не мерил, не смотрел, нечем сейчас смотреть, нет путнего осца... Поэтому точку пока не ставлю. Пока только слуховые впечатления и не более.

Во-первых, сразу ощутимо подрос низ! Ещё бы! Ведь внутреннее сопротивление лампы (согласно формулам в стартовом посте) стало аж вдвое ниже. Про середину ничего не скажу, мелкие, едва-едва заметные отличия, трансы-то другие, ну и может АЧХ подровнялась, хотя она и до этого у меня была с неравномерностью 1дБ. Когда впервые запускал макет - измерял.

Но вот, что самое главное: опять не понравились высокие! ( Говорю опять - это по тому, что у меня был подобный случай с динамиками Сонидо. Тогда и недоумевали спорили до хрипоты....) Чем не понравились? Они стали слишком приглажеными, не сказать что каша на ВЧ, но появилось некоторе подобие ватности, излишней мягкости. До этого звучало резче (но не хуже!), тарелочки-щёточки отзывались лёгким прострелом в мозгу (о как сказанул!). Сейчас это нет, по-этому не нравится. КО отцепляю - всё становится, как было - низ ухудшается, высокие бесподобны! Где истина? Остаётся гадать. Ну и измерить всё, посмотреть.