Отправлено: 19.06.13 21:33. Заголовок: Сравнительное исследование Rout РР против SE

Решил внести ясность в этот вопрос.
До сих пор ломаются копья на форумах по выяснению вопроса: параллельно или последовательно включены лампы в РР каскаде?.

Я сам недавно запутался, и стал доказывать, что при равных условиях РР каскад в четыре (!) раза имеет более высокое выходное сопротивление, чем СЕ. Потом, взяв калькулятор в руки, понял, что ошибся.

Поэтому этот эксперимент я провёл больше для себя. Ну, а поскольку таких, как я, запутавшихся в этом вопросе, много, открыл тему.

Идея проста. Берём ТВЗ от РР усилителя, в моём варианте, от ТУ-100М, сначала строим РР каскад на лампах 6П14П, подобранная пара, каждая со своим автосмещением, измеряем Rвых при определённом выходном напряжении (чуть пониже клиппинга).

Затем, обе 6П14П подключаем к одному плечу ТВЗ, а в другое его плечо ставим "размагничивающий" каскад на 6П3С, включённый ГСТ (теродное включение + незашунтированный резистор в катоде). Такое включение тетрода может в десятки раз повысить его Ri. Нам чем больше, тем меньше погрешность измерения. В итоге сердечник ТВЗ не входит в насыщение и не вмешивается в результат. Отдельным вольтметром контролируем одинаковый постоянный ток плеч ТВЗ по падению напряжения на балластных резисторах по 10 Ом.

Почему я в варианте СЕ решил, что будет корректно использовать половину первички? Логика простА. Пусть, одно плечо может обеспечить N вольт на первичке. Значит, два плеча РР каскада смогут отдать 2*N вольт. При переподключении обеих ламп в одно плечо напряжение будет N вольт, а мощность, по сравнению с одной лампой, должна удвоиться. То есть, чтобы обеспечить на нагрузке неизменную мощность (напряжение сигнала), Ктр надо уменьшить в два раза. Половина первички этому условию соответствует.
Так выглядели обе схемы.



Теперь про итоги.

РР вариант.
На нагрузке 8 Ом, подключённой к 30-вольтовой вторичке ТВЗ получил 4.33 В эфф. Это 2.3 ватта. При отключении нагрузки напряжение на вторичке 7.05 В эфф. Отсюда посчитал Rвых=5 Ом.

СЕ вариант.
На нагрузке 8 Ом выставил те же 4.33 В эфф. При отключении нагрузки напряжение на вторичке 7.62 В эфф. Отсюда Rвых=6 Ом.

Разницу в 17% отношу на счёт ухудшегося КПД ТВЗ, поскольку использовалась половина вторички. То есть, можно между этими результатами поставить знак приближённого равенства.

В конце небольшой комментарий. Первичка ТВЗ от ТУ-100М содержит 824*2 витков. 30-вольтовая вторичка состоит из 72 витков. Ктр при всей первичке равен 824*2/72=22.9. При половине первички Ктр=824/72=11.4.

Зная Ктр, можем приблизительно вычислить Ri через Rвых.

Для СЕ варианта. 11.4^2*6=780 Ом. Округлённо. Для РР варианта. 22.9^2*5=2600 Ом. Думаю, вывод очевиден. В СЕ варианте обе 6П14П включены параллельно, то есть, каждая имеет Ri около 1550 Ом, а в РР варианте внутренние сопротивления 6П14П включены последовательно, и составляют по 1300 Ом. Разница набежала за счёт погрешности измерения.

 Отправлено: 19.06.13 23:57. Заголовок: Т.е. SE на двух запа..

Т.е. SE на двух запараллеленных лампах и РР на тех же лампах (по одной в плече) имеют одинаковое Rвых.

Я правильно сформулировал результат?

 Отправлено: 20.06.13 00:00. Заголовок: Пермяк Совершенно ве..

Пермяк Совершенно верно, при Ктр, в два раза меньшем при СЕ, чем в РР.

 Отправлено: 20.06.13 00:47. Заголовок: Вообще, результат ин..

Вообще, результат интересный.
Признаться, я такого сравнения в железе не проводил.

 Отправлено: 23.06.13 16:38. Заголовок: Как-то участников те..

Что-то участников темы маловато. Возможно, не хватает терпения прочесть топовый пост.

Для оживления темы хочу предложить форумчанам несколько логических упражнений по теме.

Рис.1
Имеется SE-каскад на запараллеленных лампах. Для простоты рассуждений пусть Ктр=1.
При запараллеливании получили новое значение Ri.экв=Ri/2.



Рис.2.
Обеспечили каждую лампу своей первичкой, выполненной проводом сечением в 2 раза меньшим с тем же числом витков..



Вопрос: как изменятся такие параметры, как Ri.экв, "альфа" и Ктр? И изменятся ли?

 Отправлено: 23.06.13 17:36. Заголовок: А-а это я по сравнен..

Нет, ничего не изменится

 Отправлено: 23.06.13 18:10. Заголовок: to fakel Здравствуйт..

to fakel
Ваш ответ принят

Возможно, будут ещё мнения?

 Отправлено: 23.06.13 19:08. Заголовок: fakel пишет: Нет, н..

fakel пишет:

цитата:

Нет, ничего не изменится

Согласен.

 Отправлено: 23.06.13 19:59. Заголовок: Пермяк Блин, схватил..

Пермяк
Леонид, как я понимаю, ваш пост - завязка для более сложных вопросов?

Я тоже не вижу разницы. На рисунке 2 всё складывается, и становится равным рисунку 1.

 Отправлено: 23.06.13 21:40. Заголовок: Итак, если Ri.экв, ..

Итак, если Ri.экв, "альфа", и Ктр не изменились, мы вправе считать, что лампы на рис.2 включены тоже параллельно, как и на рис.1.

Теперь поменяем фазу включкения одной из первичек, а чтобы сохранить направление намагничивающего переменного тока, возбуждение на лампу подадим тоже в потивофазе:



Что изменилось?
Пампы по-прежнему включены параллельно! Классик сказал: выдерни одну лампу, усилитель будет продолжать работать, такое возможно только при параллельном включении).

Теперь ИМХО:
Обмотки, как и лампы, тоже включены параллельно (встречно-параллельно).
Говоря аналогично Классику: откусите одну первичку, и усил будет работать, значит, обмотки включены параллельно.

А если пойти до конца, то и Ктр, и альфа, и Ri.экв - те же, что и в схеме рис.1.
А если мы и считаем иначе, то только для удобства расчётов и контроля параметров.

Выложу схемку с рис.3 в привычном начертании (Рис.4).




Своим экспериментом, описанным в топ-посте, Виталий majordom22 подтвердил изложенное мной здесь.

 Отправлено: 23.06.13 22:31. Заголовок: Помните, я как-то пи..

Помните, я как-то писАл, что параллельное, либо последовательное включение ламп в РР, вопрос философский? К примеру, возьмём два автомобильных аккумулятора и соединим их "плюсы" с "минусами" другого аккумулятора. Параллельное ли будет соединение? Можно сказать: "встречно-параллельное", а можно с уверенностью заявить, что эти несчастные аккумуляторы, фонтанирующие кислотой от тока КЗ , включены в последовательный контур. То есть, включены последовательно.

Лично я считаю, что лампы, как и полупервички, включены параллельно по постоянке, и последовательно по переменке. С моей точки зрения, для симметричных схем, параллельное соединение должно обладать эквипотенциальностью относительно общего, для этих элементов, провода. Если при коротком замыкании между выводами двухполюсников, имеющих один общий вывод, ток не бежит (в пределах погрешности идентичности элементов), то можно утверждать, что эти двухполюсники включены параллельно. Как лампы и полупервички на рис.2.

В моём примере, я сказал бы, что аккумуляторы подсоединены параллельно, когда их "плюсы" соединены с "плюсами", а "минусы" с минусами".

цитата:

Классик сказал: выдерни одну лампу, усилитель будет продолжать работать, такое возможно только при параллельном включении).

Я уже однажды оппонировал этому классику. Но, Леонид не воспринял. Повторюсь.

Если запитать РР каскад от источника питания с бесконечно большим сопротивлением, он будет работать в классе А, как ни в чём не бывало. Если выдернуть при этом одну лампу, на выходе не будет ни одного милливатика . Пример, который приводит Войшвилло, некоректен, т.к. с одной лампой каскад переходит в СЕ режим, где в выходной контур включен ИП. К РР это отношения не имеет.

 Отправлено: 23.06.13 22:46. Заголовок: majordom22 пишет: Л..

majordom22 пишет:

цитата:

Лично я считаю, что лампы, как и полупервички, включены параллельно по постоянке, и последовательно по переменке.

Нисколько не удивлён. Но Ваш эксперимент показал мне обратное.

цитата:

возьмём два автомобильных аккумулятора и соединим их "плюсы" с "минусами"

Как будто Вы не паяли цирклотрон, аккумы приводите в пример...

цитата:

Если принять, что источник питания имеет бесконечно большое сопротивление,

Нельзя! Схема рис.1 и 2 при этом работать не будет, а РР с таким ИП - это, имхо, другая топология.

 Отправлено: 24.06.13 00:35. Заголовок: Пермяк пишет: Нельз..

Пермяк пишет:

цитата:

Нельзя! Схема рис.1 и 2 при этом работать не будет

Начиная с рис.3 схемы начинают работать по законам РР каскада. К примеру, конденсатор в катодах становится не актуальным. Изменения, по сравнению с 1 и 2 качественные. Их можно, и нужно рассматривать отдельно. Войшвилло как раз и имел в виду РР каскады, когда писАл свой весёлый аргумент . Не про СЕ же такое писАть?

 Отправлено: 24.06.13 08:43. Заголовок: Виталий, я ведь о чё..

Виталий, я ведь о чём собс-но: схемы Рис.2 и Рис.4 по основным выходным параметрам одинаковы. Выходная мощность, вых. сопротивление, "альфа", количество витков в обмотках...

Рассмотрение РР как "параллельной" схемы даёт некоторые существенные преимущества:
- при анализе - упрощается экв. схема,
- удобный графоаналитический расчёт каскада по Лэнди-Войшвилло, которым Вы и пользуетесь,
- отпадает необходимость проведения того довольно громоздкого эксперимента, который Вы провели (надо сказать - удачно и убедительно).

И не будем забывать, что при переходе к классам АВ и В, последовательная схема просто теряет смысл

 Отправлено: 25.06.13 11:20. Заголовок: Пермяк пишет: И не ..

Пермяк пишет:

цитата:

И не будем забывать, что при переходе к классам АВ и В, последовательная схема просто теряет смысл

А в цепи источника тока появляется БААЛЬШАЯ 2ая гармоника, которой почти нет в классе А

цитата:

Теперь поменяем фазу ыключкения одной из первичек, а чтобвы сохранить направление намагничивающего переменного тока, возбуждение на лампу подадим тоже в противофазе Рис.3.

Признак последовательного соединения - ток во всех точках одинаков. Ток через источник питания равен нулю (говорим про переменку). Вот и ответ

majordom22 пишет:

цитата:

К примеру, конденсатор в катодах становится не актуальным.

Ну тут тоже не все однозначно. Отсутсвие конденсатора частично устраняет разбаланс и фон, дополнительно давит 2ую гармонику. Но, при этом вызывает прочсадку анодного из-за пресловутой второй гармоники, и на большом сигнале субъективно проявляется как недостаточная напористость звуку

 Отправлено: 25.06.13 14:07. Заголовок: fakel пишет: Призна..

fakel пишет:

цитата:

Признак последовательного соединения - ток во всех точках одинаков. Ток через источник питания равен нулю (говорим про переменку)

Совершенно верно. Только я бы уточнил-мгновенный ток во всех точках одинаков. Если речь о классе А, то мгновенный ток в контуре "Ri1 - Ri2 - Raa" одинаков, независимо, в какой точке этого контура мы бы ни проводили его измерение.
Если посмотреть схему моего бывшего усиителя "Зимний", то выходной каскад (РР) питался через источник тОка на 6П3С. Я не измерял внутреннее сопротивление оного источника, но предполагаю, что оно находилось в пределах 150-200 кОм. Этот фактор не мешал двум выходным 6С19П успешно выдавать нагора 5 вт мощности. При этом скоп, подключенный параллельно ГСТ видел только сложный сигнал небольшой амплитуды, как я понимаю, гармоники основного сигнала. То есть, первая гармоника в РР усилителях класса А не идёт через источник питания.

цитата:

Отсутсвие конденсатора частично устраняет разбаланс и фон, дополнительно давит 2ую гармонику. Но, при этом вызывает прочсадку анодного из-за пресловутой второй гармоники, и на большом сигнале субъективно проявляется как недостаточная напористость звуку

Подобные явления происходят при выходе РР каскада за пределы класса А. Если опять помянуть добрым словом мой почивший Зимний, то мне за глаза (уши) хватало пресловутой напористости от него , при всём том, что в катодах стоял виртуальный резистор 150-200 кОм.

 Отправлено: 25.06.13 14:16. Заголовок: majordom22 пишет: п..

majordom22 пишет:

цитата:

первая гармоника в РР усилителях класса А не идёт через источник питания.

Именно так. И потому его ИП не критичен для звука, как это имеет место в однотактах с их мегафарадными бумажными кондерами :)

 Отправлено: 25.06.13 15:20. Заголовок: Жаль, что собеседник..

Жаль, что по основному вопросу собеседники перешли на мелочёвку (гармоники, наличие- отсутствие конденсатора, и т.п.), в то время как я предлагал рассмотреть ОБЩИЙ ПРИНЦИП, а при этом надо уметь абстрагироваться от непринципиальных мелочей.

 Отправлено: 25.06.13 16:34. Заголовок: Пермяк Леонид, как я..

Пермяк Леонид, как я воспринимаю, то далеко от темы мы не отклонялись. Коллега fakel высказал свои аргументы, по поводу механизма работы РР каскада, что лежит в плоскости обсуждения топика, ИМХО, а я свои. Но, конечно Вам, со стороны виднее

 Отправлено: 24.03.14 21:51. Заголовок: majordom22 пишет: я..

majordom22 пишет:

цитата:

я бы уточнил-мгновенный ток во всех точках одинаков. Если речь о классе А, то мгновенный ток в контуре "Ri1 - Ri2 - Raa" одинаков, независимо, в какой точке этого контура мы бы ни проводили его измерение.

Как это, как это? Мы ведь говорим о способе включения ламп, так ведь? Если одна лампа закрывается, а другая открывается, то их мгновенный ток различен ! А контур там не один, каждая лампа работает в своём контуре. (А в общем контуре идёт их разностный ток!)

Последовательная схема справедлива только для режима покоя, когда ток через лампы, действительно, одинаков

Виталий, Вы зря отказываетесь от положительного и очень показательного результата своего эксперимента в топе!

 Отправлено: 25.03.14 00:05. Заголовок: Мне кажется, что реж..

Мне кажется, что режим покоя также нельзя рассматривать как последовательное включение. Ток через лампы одинаковый, но он ведь не проходит последовательно - у каждой лампы своя полуобмотка, работающая на общую нагрузку. Вид со стороны нагрузки так же - изменения потенциала, например, при паразитных колебаниях диффузора после импульсного сигнала будут демпфироваться обеими лампами.