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: 09.11.11 16:33. Заголовок: Спасибо, наверно, Вы..

То ГДН. Спасибо, наверно, Вы один и читаете.
Привожу цифры, оценки сами делайте.
Um.вых=200 В.

Без КО, транс 1:1, :
кни(2)=6.4%; (3)=1.4%; (4)=0.3%; (5)=0.14%; (6)=0.05%;

С КО, транс 0.5:0.5:1, :
кни(2)=0.54%; (3)=0.17%; (4)=0.041%; (5)=0.039%; (6)=0.024%; (7)=0.014%; (8)=0.003%; (9)=0.00076%.
В штатном режиме МК до 10 гармоник считает. Откуда начинает врать - мне не известно.

С ув., СП.
ЗЫ. Может, с межанодной ОС вых. каскад кни отмикрокапить?

 Отправлено: 09.11.11 17:42. Заголовок: Про учебники, как Ва..

С.П.,
не узнав, какое смещение или какой ток покоя Вы задали, я не могу понять, что за режим Вы выбрали. Я уж не мечтаю о приложенном к посту графике...

 Отправлено: 10.11.11 00:50. Заголовок: Прочитал о результа..

Прочитал о результатах симуляции и честно удивлён
Измерял свои схемные варианты по СпектраПлюс (обычно на половинной мощности), сигнал подавал с тест-диска, т.к. вых обмотка не заземлена, в результате сравнений по гармоническим составляющим и прослушиваниям оставил вариант с КО=1/3 и избавился от макета на одноанодных 6B4G

 Отправлено: 10.11.11 01:12. Заголовок: То Леонид. Подать мо..

То Пермяк..
Вы заметили, амп. напряжение на выходе 263 В. Как Вы думаете, я такую цифру (не 250 или 300 В) от безделья привёл? Или как?

Приложенном графике чего?
Леонид в обиду подался...

То Пыхтеев Олег.
Я плохо понимаю КО в триоде. Ну, типа, сказ про "козу и гармонь". КО в пентоде уменьшает ост. напряжение на 70 В (6П3С) по сравнению с триодным включением. Это уже дело. Хотя продвинутые в 811 лампу КО ставят
.
С ув., СП.
ЗЫ. Надо по Rвых КО подобрать. Чтобы похоже на триод было.

 Отправлено: 10.11.11 01:55. Заголовок: illarionovsp, 6B4G б..

illarionovsp, 6B4G были в обычном варианте, хотя с КО тоже пробовал на 6С4С, но звучание не понравилось, а причину искать не стал.

 Отправлено: 10.11.11 02:40. Заголовок: Вообще, тоже насторо..

Вообще, тоже насторожило - гармоники высоковаты. Я для UL считал, карандашом, куркулятором и с линейкой, и для 6V6, то бишь это разница, как между 6Ф6С и 6П6С. Ну, грубо всё, конечно. Однако. Суммарный Кг при Rа=6кОм (по второй и третьей) я помню, у меня вышел 3%. Отдельно уже не скажу. Только помню, что третья ниже второй на порядок! А здесь, ИМХО, как-то жестоко вообще.

 Отправлено: 10.11.11 04:14. Заголовок: Олег, то не моё дело..

Илья, то не моё дело. UL, вообще штука особая. Модельнуть можно. Но модели ламп по экранной сетке не сильно правильные.
А теперь вот. Привязал бету к Rвых. Чтобы такая-же была, как у 6L6 в триоде. Rвых=1600 Ом. Кпд заложен 0.9. Получилось так: обмотки 0.867:0.133:1.
Спектр искажений:
кни(2)=1.47%; (3)=0.46%; (4)=0.09%; (5)=0.057%; (6)=0.015%; (7)=0.014%; (8)=0.007%; (9)=0.005%; (10)0.002%.
А что? Не так уж всё и плохо...
С ув., СП.

 Отправлено: 10.11.11 04:15. Заголовок: Пермяк пишет:Про уче..

Пермяк, Ну это не по пацански!
Вы убрали свой вопрос из списка, а мне приходится убирать ответ. Ладно, проехали...

 Отправлено: 10.11.11 08:35. Заголовок: Простите, но Вам я в..

to ГДН
Прошу прощения, но Вам я вопросов не задавал.
Вы же видите, что наш с С.П. диалог затруднён (я хотел бы, чтобы он выдавал ПОЛНУЮ информацию, а он считает, что я на него обижаюсь). Поэтому иногда приходится править посты, уточнять, добавлять, сокращать. Так что, все мои вопросы были только к уважаемому С.П.

(Кстати, я считаю, что "пацанов" здесь нет. Их время вообще кануло в Лету. А на форуме у меня коллеги по хобби).

to Rex
Небольшой комментарий отправил Вам в ЛС.

illarionovsp пишет:

цитата:

Привязал бету к Rвых. Чтобы такая-же была, как у 6L6 в триоде.

Сергей Павлович, не могли бы Вы уточнить, какое значение β Вы получили в триоде?

 Отправлено: 10.11.11 14:29. Заголовок: Леонид, строго по Ва..

Леонид, строго по Вашим вводным. Бета=wk/(wk+wa)=0.133/(0.133+0.867)=0.133.
Какая бета в триоде, не знаю. Надо Хлебникова посмотреть. Проницаемости там глянуть.
Я вязал Rых трансформаторного (1:1) каскада на 6L6 в триоде к Rвых каскада на пентоде 6L6 с КО.
Rых определял методом двух нагрузок. А поскольку кнопки калькулятора нажимать мне лень (неохота), завёл ф-лу расчёта в МатКад и только напряжения вводил. Красота!
Получилось Rых=1600 Ом (нагрузка 4000 Ом). Коэфф передачи 5.3. Рвых.мах=8 Вт (!!!).
Пентод (по мощности) с искажениями меньше триодных.
Так какую-такую ПОЛНУЮ информацию я не выдал? Я пожалуйста...
С ув., СП.
ЗЫ. Не обижаетесь, и слава Богу.

 Отправлено: 10.11.11 20:30. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Какая бета в триоде, не знаю.

По вычислениям я получил, что пентод 6L6 в Вашем исходном режиме (Еа=350В, Еэ=300В, Ra=4кОм, Ia0≈70мА), при переводе в псевдотриод, будет якобы охвачен ООС с β = 0,117.

Маленькое пояснение на тему: "Как я определяю β в триоде".
На рисунках обозначения :
Кп - коэффициент усиления в пентоде,
Кт - коэффициент усиления в триоде.



Далее, считая, что
Кп=К (коэфф. усиления до охвата ООС),
Кт=Ксв (коэфф. усиления при введении ООС),
из формулы для Ксв из топ-поста, нахожу:

β = (1/Ксв)-(1/К) = (1/6)-(1/20) = 0,117.

 Отправлено: 10.11.11 23:15. Заголовок: Леонид, значит симул..

Леонид, значит симулянт МК и расчёт по ВАХ дают одинаковые результаты. Значит им можно верить, что радует.
Только модель 6L6 в триоде для получения мах мощности требует огромных сеточных токов. Наш ли этот путь в аудиофилии, я не уверен. Но пентод с КО, точно рабочий.

Насчёт спектра гармоник УНЧ с ОС.
Есть достоверные данные, что ОС амплитуду гармоник уменьшает, а спектр расширяет. И рассуждаловка по этому поводу есть. Вполне разумная. Но я в этом деле не гуру. Так, мимо пробегал. И офф это здесь.
С ув., СП.

 Отправлено: 11.11.11 05:01. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Есть достоверные данные, что ОС амплитуду гармоник уменьшает, а спектр расширяет. И рассуждаловка по этому поводу есть. Вполне разумная. ... И офф это здесь.

Почему же OFF? Назначение КО - чтобы "лясы поточить" или результат получить? А результат какой предвидится? Снижение Кг!
А есть ли оно, снижение, или фикция одна? Или просто спектры перераспределяем!?
Но что-то Ваш "симулянт" не показал никаких расширений. Может он про это ничего и не знает? Или "ничего и не знают" те, кто пугают "расширением"?
А измерял кто? Или лень приборы включить...
А Вы говорите OFF...

 Отправлено: 11.11.11 07:57. Заголовок: ГДН пишет: А есть л..

ГДН пишет:

цитата:

А есть ли оно, снижение, или фикция одна? А измерял кто?

Уверяю Вас, коллега: измеряли. Разные люди и неоднократно, на многих макетах, при разных β. Результат более положительный, чем даёт симулятор от С.П.
Все "законы", свойственные ООС, в этой топологии соблюдаются, причём без артефактов, свойственных общей ООС. Ссылки на отзывы я давал в этой теме.
Суть в том, что при топологии с КО пентод работает по параметрам и звучанию лучше, чем псевдотриод на этой же лампе. Конечно, коэффициент обратной связи β при этом лучше задать бОльший, чем он есть в псевдотриоде.

Много экспериментов с КО провёл мой земляк Пыхтеев Олег. В результате усилитель с КО на 6п3 "кобра", 1948г. он держит в качестве лучшего по звучанию лампового SE-усилителя. Причём к работе вых.каскада (β=0,33) вопросов вообще не было, а вот драйвер, трансформаторный, потребовал значительных усилий, многих проб и переделок.

illarionovsp пишет:

цитата:

Только модель 6L6 в триоде для получения мах мощности требует огромных сеточных токов.

Конечно!
Порассуждаем.
Триод есть триод, и снижение Рвых - цена получения триодных ВАХ от пентода.
Пентод с КО, обеспечивая триодные ВАХ и сохраняя пентодную Рвых без токов сетки, тоже требует свою цену: повышенное напряжение раскачки от драйвера.
Но в случае с КО степень "триодности" мы можем задать сами. Т.е. топология с КО - более гибкая.

 Отправлено: 11.11.11 10:01. Заголовок: illarionovsp пишет: ..

illarionovsp пишет:

цитата:

Только модель 6L6 в триоде для получения мах мощности требует огромных сеточных токов.

Конечно!
Порассуждаем.
Триод есть триод, и снижение Рвых - цена получения триодных ВАХ от пентода.
Пентод с КО, обеспечивая триодные ВАХ и сохраняя пентодную Рвых без токов сетки, тоже требует свою цену: повышенное напряжение раскачки от драйвера.
Но в случае с КО степень "триодности" мы можем задать сами. Т.е. топология с КО - более гибкая.

 Отправлено: 11.11.11 13:15. Заголовок: То Леонид. Как это в..

То ГДН. Табличку составим:


С ув., СП.

 Отправлено: 11.11.11 13:59. Заголовок: О выборе оптимальног..

О выборе оптимального коэффициента (бэта): по всей видимости, он для различных ламп (в зависимости от "правильности" их характеристик), как и в УЛ, будет свой. Может у кого нибудь уже есть готовые рекомендации?

 Отправлено: 11.11.11 14:41. Заголовок: Санта Барбара ему, п..

То volli.
Характеристики каскада с КО, в зависимости от бета, меняются плавно. От каскада с ОК до каскада с ОА. Это не UL, где есть точка оптимума. Что, в прочем, чистое ИМХО.
Табличку вставил. Можно рассуждать.
С ув., СП.

 Отправлено: 11.11.11 18:17. Заголовок: Помню, нужно было вы..

Помню, нужно было выжать предельную мощность из двухтактного каскада на 6П42С в триоде. Причём так, чтобы не сильно влияла нагрузка, то есть, с минимальным выходным сопротивлением. Начал со схемы , где нагрузка в анодах.Очень плохо. Сделал катодную обмотку, УГУ! -Гораздо лучше стало. И наконец пришёл к повторителю, там вообще сказка: транс в землю сидит, аноды-в питание, мощность самая высокая, нагрузку держит. А подать в сетки 300 вольт раскачки- нет проблем, межкаскадник есть для этого.

 Отправлено: 11.11.11 19:10. Заголовок: Ещё, с помощью КО хо..

Ещё, с помощью КО хорошо решается задача расширения полосы вниз, при нехватке индуктивности первички. Уже убедился лично! Например, это будет отличный апгрейд для кулачковых трансиков в приёмниках и прочих ТВЗ, с которыми, плюс ко всему, очень часто работают лампы не с самым низким Ri.