Отправлено: 05.01.16 05:50. Заголовок: Величина ёмкости межкаскадного конденсатора

Уважаемые форумчане. Решил затронуть тему выбора емкости межкаскадного конденсатора в ламповом усилителе. В "старых" схемах прошлого века эта емкость варьирует от 0,01 до 0,1 мкф(макс). Современные авторы рекомендуют от 0,05 (для ТВЗ-1-9) до 1 и даже 2-х мкф.
В. Пузанов в своей статье "Однотактный..., возвращаясь к напечатанному" http://www.radiolamp.ru/shem/unch/4.php?no=49 советует рассчитать емкость этого конденсатора по формуле;

цитата:

Далее привожу формулу для расчета разделительного конденсатора. C=159/Fн*R, где: С - ёмкость в мкФ, Fн – нижняя граничная частота в Гц, R – резистор в управляющей сетке следующей (выходной) лампы в кОм. Как видите, расчет очень простой и позволяет Вам различные вариации.

Пробовал подставить значения в эту формулу, но даже в схеме автора, которая изложена в этой статье, конденсатор таким расчетом "не проверяется". Может я ошибаюсь? Какие будут мнения?

 Отправлено: 05.01.16 11:23. Заголовок: Формула, приведённая..

Формула, приведённая в топе - упрощённая.
Она показывает величину ёмкости для случая, когда спад усиления на нижней частоте Fн равен -3дБ, т.е. уровень на входе вых. каскада снижается в 1,41 раз по сравнению с уровнем на средних частотах.
Более универсальна вот эта формула:



Предположим, задано:

Fн=20 Гц
R=220 кОм
Мн=1,03.
Тогда минимальное значение ёмкости:
С=159/20*220*sqrt(1,03² - 1)=0,15 мкФ.

P.S. И ещё: формула в топе и на этой картинке пригодна, когда выходное сопротивление драйвера много меньше сопротивления, стоящего в сетке лампы выходного каскада.

P.P.S. На практике народ поступает так: расчёт величины С ведёт по упрощённой формуле, и берёт конденсатор ёмкостью в 10-20 раз большей.

 Отправлено: 05.01.16 17:31. Заголовок: Пермяк пишет: На пр..

Пермяк пишет:

цитата:

На практике народ поступает так: расчёт величины С ведёт по упрощённой формуле, и берёт конденсатор ёмкостью в 10-20 раз большей.

Или подставляет в упрощённую формулу нижнюю граничную частоту 1Гц, а не 20Гц, что, в общем, одно и то же.

 Отправлено: 06.01.16 04:11. Заголовок: из соображений разу..

из соображений разумной достаточности я не увеличиваю ёмкости межкаскадные, без необходимости, заранее прикинув на салфетке соотношение емкости и нагрузочного резюка.
0,1мк и 100к - достаточно, чтобы пропустить без завала 20гц. А тут 220 к и 0,47мк. переборчик-с.

 Отправлено: 06.01.16 09:00. Заголовок: Недавно мы участвова..

Недавно мы участвовали в обсуждении схемы усилителя на 6С3П и 6П41С Дмитрия Горнова, где эти емкости равны 1 мкф. На мой вопрос он ответил,

цитата:

Можно ли уменьшить емкости межкаскадных конденсаторов? Можно и уменьшить, естественно при этом будет соответствующее сужение полосы по НЧ.

Интересно, а кто-нибудь снимал реальную АЧХ на одном и том-же тракте, но с разными по емкости конденсаторами?
А то получается, что формулы для формул. На практике - иные соображения. Разработчики 60-х тоже правы. А до 20 Гц для меня лично не звук а вибрация.

Похожий вопрос у меня возникает и с номиналами регуляторов громкости. Но это уже другая тема.

Спасибо за участие в обсуждении.

 Отправлено: 06.01.16 11:04. Заголовок: Снимал, 1мкф явный п..

KAFED пишет:

цитата:

Интересно, а кто-нибудь снимал реальную АЧХ на одном и том-же тракте но с разными по емкости конденсаторами?

Снимал, 1мкф - явный перебор.

 Отправлено: 06.01.16 14:00. Заголовок: Реальная АЧХ и субъе..

Реальная АЧХ и субъективное восприятие в конкретных условиях – не совсем одно и то же (достаточно послушать конденсаторы одинаковой ёмкости разных типов, чтобы убедиться в этом).

 Отправлено: 06.01.16 15:10. Заголовок: если на ачх я вижу ..

Конечно, всякому приятно, когда реальная частотка начинается от единиц герц без жуткой кракозябры на экране, но даже 40 Гц при полном размахе, на слух прекрасно звучит.

 Отправлено: 07.01.16 05:13. Заголовок: Кроме частотной хара..

Кроме частотной характеристики для восприятия звука важна и фазовая; с этой точки зрения на нижней реально воспроизводимой частоте фазовый сдвиг не должен превышать 10 электрических градусов (неоднократно упоминалась эта цифра на форумах и с обоснованием).

Для дифференцирующего фильтра первого порядка, каковым и является СR-цепь, угол сдвига фазы равен:
φ=arctg(1/2piFRC)
Для φ=10^о и F=40 Гц
RC=0,0226,
что при R=220 кОм даёт C=0,1 мкФ, и при этом нижняя частота усилителя по минус 3 дБ равна 7 Гц (похоже, что нижняя усилителя должна быть в 2пи раз меньше воспроизводимой).

 Отправлено: 07.01.16 11:47. Заголовок: ALSS, замечательное ..

ALSS, замечательное дополнение к обсуждению! Респект.

KAFED, вот мы и вышли на 7 Гц по минус 3 дБ.
Но ведь это всего лишь связка между предварительным каскадом и оконечным, а в последнем присутствует такая противоречивая дЭталь, как выходной трансформатор, который добавит к этим -3дБ свой спад, порой весьма значительный, и свой весьма ощутимый сдвиг фазы.
Это заставляет нас заботиться о том, чтобы свести к минимуму потери НЧ в предварительных цепях, для чего ставить межкаскадный конденсатор гораздо бОльшей ёмкости, чем даёт простенькая формула из топового поста.
Кстати, многие считают, что проще вообще избавиться от разделительного конденсатора, применив схему с непосредственной ("гальванической") связью.

 Отправлено: 07.01.16 16:54. Заголовок: Я так считаю. Если ..

Я так считаю. Если выходной трансформатор абы какой, то увеличение емкости в сетке выходной лампы только навредит . Загоните транс в насыщение, а сетку в затык. Порочное решение во всём. Наоборот, нужно делать, как Манаков говорит- по Хуану и сомбреро. А заодно полезно такому недоусилителю и верхушку обвалить, чтобы среднюю звуковую частоту сохранить. Тогда при всей фуфлыжности данного усилителя звук может получиться вполне приличный.

 Отправлено: 08.01.16 03:13. Заголовок: Средняя частота опре..

Средняя частота определяет "звучание" усилителя, т. е., как мне сдается, легкость/скорость/сумерки/основательность - что-то в этом духе.
Для нижней 60 Гц, что реально с ТВЗ от телевизоров на мощности 1-2 Вт, верхняя при средней 700 Гц (классическая музыка) должна быть 700^2=490000/60=8166 Гц - ой, маловато будет! Даже для меня, еще 11 кГц слышу отчетливо.
Да и реально получается верхняя существенно больше, например, перед Новым Годом отдал "игрушку" на 6Ж8-6П9-ТВЗ-1-2 (лампы в триоде), так верхняя оказалась 25 кГц (и по синусу и по прямоугольнику данные совпали) - ну, для околокомпьютерной озвучки на кое-каких колонках так очень даже неплохо, так средняя-то (60 х 25000)^1/2=1225 Гц - высоковато; правда, звук радостный. Буду снижать чем смогу. Когда принесут после месяца прослушки.
К чему это я? Ах да, к тому, что борьба за низкие сейчас (да и всегда была) тяжелая - с верхами вроде как получается дело обстоит получше.

 Отправлено: 08.01.16 03:46. Заголовок: Насколько я понял во..

Насколько я понял вопрос непростой и однозначно простого ответа нет. Наверное верный результат можно получить при настройке, т.е. подать сигнал и посмотрел результат, АЧХ. Хотя тут ещё есть влияние индуктивности выходного трансформатора.

А как быть с фазовым сдвигом, о чём выше упоминал коллега? Как его увидеть, если конечно возможно?
В своих суждениях, возможно, ошибаюсь, прошу не судить строго.

 Отправлено: 08.01.16 05:52. Заголовок: для меня фаза -по..

для меня фаза -понятие туманное, малоизученное. Скажу больше: на полке с книгами есть брошюра Массовой Радиобиблиотеки, там четко сказано: фазовые искажения слухом не ловятся, тема малоизучена, нормирование этих искажений не стандартизовано.
Есть куда более простые и ловимые вещи: глянуть сигнал на нижней частоте осциллографом, как колбасит бедную синусоиду, глянуть спектр сигнала на частотах от 200гц и ниже, пока не вылезут злые зубы дракона высших гармоник, говорящие про влетание транса в насыщение.
глянуть на розовом шуме ачх усилителя на разных уровнях. Короче- хороший стук наружу выйдет.
А фаза.....да бог с ней, фазой. Хоть бы один попался, кто толково рассказал, что происходит со звуком, когда ФАЗА НЕ ТА.
А то выходит: слово есть, а смысла - не густо. .Одна кружевная видимость

Страница А.Бокарёва http://tubeaudio.ucoz.ru/index/stranica_aleksandra_bokarjova/0-51

 Отправлено: 08.01.16 10:11. Заголовок: Спасибо за "ликб..

Спасибо за "ликбез" по фазовым искажениям, но хочу вернуться к теме о величине емкости "межкаскадника". Не думаю, что величиной емкости можно хотя - бы частично компенсировать недостатки главного звена - выходного трансформатора. Я понял, что выбираем мы эту емкость чисто интуитивно, по своему усмотрению и с большим запасом (до 20 Гц - не звук, хотя некоторые производители с целью демонстрации своих возможностей заявляют в характеристиках "линейку" от 0 до 100 кГц. У меня есть такой "японец", но субъективно - "не звучит" ). Вспоминаю одну схему усилителя начального уровня (широко представленную в интернете).Так вот там на входе С1=0,068 мкф, RC-фильтр на 40 Гц, а "межкаскадник" - 1 мкф(!!!) и все это в результате заканчивается ТВЗ 1-9 на выходе. По-моему - абсурд.

 Отправлено: 08.01.16 12:05. Заголовок: А я опять порекоменд..

А я опять порекомендую воспользоваться веб-приложением http://sim.okawa-denshi.jp/en/CRhikeisan.htm зачем напрягать лишний раз извилины.
Бокарёв Александр пишет:

цитата:

0,1мк и 100к - достаточно, чтобы пропустить без завала 20гц.

Проверяем:

 Отправлено: 09.01.16 02:42. Заголовок: a139st пишет: А бы..

a139st пишет:

цитата:

А как быть с фазовым сдвигом, о чём выше упоминал коллега? Как его увидеть, если конечно возможно?

Входной сигнал на вход синхронизации и его же подаем на вход, выводим 0 в какую-то точку/перекрестие сетки, снимаем входной сигнал, оставляя его на внешней синхронизации и теперь смотрим выходной сигнал (он может быть проинвертирован - неважно. Пока не важно).
На средних частотах нули совпадают. Меняем частоту сигнала и на низких/высоких нуль выходного сигнала уходит от отмеченной точки. Можно определить, зная коэффициент развертки, и угол этого самого смещения, т. е. сдвига фазы.
Это для одноканального осциллографа.
В двухканальном: вход - на один канал и от него синхронизация, выход - на второй канал, остальное уже описал.

 Отправлено: 09.01.16 04:21. Заголовок: Фазовый сдвиг можно ..

Фазовый сдвиг можно увидеть с Спектралабе (или Спектраплюсе ), нужно только учесть время задержки (прога сама предлагает какое-то ей одной известное значение)

 Отправлено: 09.01.16 11:50. Заголовок: Фазовый сдвиг видно ..

Фазовый сдвиг видно и в веб-приложении прекрасно, на 20 герцах он равен 40^о, и? Как он влияет на звук? Суммируется с остальными сдвигами других каскадов, превращается в какую то кашу сложений и вычитаний? Что имеем от таких замеров? Или просто знаем что это плохо?

 Отправлено: 09.01.16 14:29. Заголовок: сдвиг-в сознании, ск..

Фазовый сдвиг, скорее всего, на звук может и не влиять.

 Отправлено: 20.01.16 13:55. Заголовок: Charm На графике в В..

Charm
Светлана, на графике в Вашем посте хорошо видно, что спад на 20 Гц чуть более 2 дБ. Но те, кто не любит пользоваться такими калькуляторами :), могут посчитать и по формуле:


http://prntscr.com/lu9y8y

Ну, а много это, или мало - каждый решает для себя сам.

 Отправлено: 21.01.16 01:23. Заголовок: осталось смакетить ..

осталось смакетить эту схему и убедиться. Внутренне - я предвижу несколько меньшую цифру потери уровня.

 Отправлено: 21.01.16 01:47. Заголовок: Правильно предвидите..

Правильно предвидите! Поскольку R в формуле - это не только гридлик, но и добавленное к нему Rвыходное драйвера.

 Отправлено: 23.01.16 18:59. Заголовок: Итак, докладываю. ..

Итак, докладываю.
Навскидку собранный измеритель потерь на переходной ёмкости, из 0,1 мкф и 100 кОм и дал потерю на 20 Гц ровно 2 дБ, и на 15 Гц - три дБ.
Включенный последовательно с ёмкостью резистор 51 кОм уменьшил завал на 20 Гц с 2 дБ до 1 дБ, разумеется, с потерей всего сигнала.

 Отправлено: 23.01.16 20:55. Заголовок: Александр, по срезу ..

Александр, результаты Ваших измерений по срезу на НЧ подтвердили правильность приведённой мной формулы из Цыкина. Ещё бы, она ведь - из закона Ома для цепи переменного тока!

Бокарёв Александр пишет:

цитата:

Включенный последовательно с ёмкостью резистор 51 кОм уменьшил завал на 20 герцах с 2 дБ до 1 дБ

И в этом случае - совершенно верно! Если в последней приведённой мной формуле к R добавить 51кОм, результат получается 1,07 дБ.

ЗЫ. Александр, Вы - молодец! Редко кто приводит в теоретическом обсуждении результаты замеров, да ещё так оперативно!