A kaszkád kiszámítása terheléssel az anódban
A kaszkád kiszámítása terheléssel az anódban
Tehát a reosztatikus nyereség kaszkád az anódterheléssel.
A lámpa kaszkád számításának legrajzosabb, legegyszerűbb és legegyszerűbb, de ugyanakkor nagyon pontos módja egy dinamikus jellemzők (DX) használata.
Az erősítő szakaszban működő lámpa esetében az egyenáram az anódáram függése a hálózati feszültségen az anód áramkör terhelési ellenállása és az anód táplálás állandó feszültségének jelenlétében. A dinamikus jellemzők formája különösen a terhelés jellegétől függ, de egyszerűség kedvéért fogjuk megfontolni az esetet, ha a terhelés tisztán aktív, és a feszültség változása a rácson nagyon kicsi a lámpa folyamataival összehasonlítva [1].
A kaszkád kiszámításához a legkényelmesebb a kimeneti dinamikus jellemzők használata.
Az 1. ábrán. Az 1. ábra a 6С5С trió trióda statikus tulajdonságainak családját mutatja. A dinamikus jellemzők megalkotásához két kezdeti paramétert kell meghatározni: az anód tápforrás feszültsége és az anódterhelés ellenállása. Az anód táplálásának feszültsége elvben nagyon magas lehet, csak akkor fontos, hogy az üzemmódban az anód és a katód közötti potenciálkülönbség ne haladja meg a referenciakönyvekben jelzett maximális értéket. Az anódterhelés ellenállását több feltétel határozza meg: a kaszkád erősítése, a megengedett torzítások, a maximális kimeneti feszültség és a lámpa anód maximális áramerőssége.
A tápfeszültség (A) feszültségét a feszültség tengelyen beállítva, az aktuális tengelyen lévő (B) érték:
és ezeket a pontokat egy egyenes vonalhoz kapcsolva dinamikus jellemzőt kapunk.
A lámpa mûködési pontja a szükséges raszter eltolás alapján kerül kiválasztásra, amely a kívánt torzításmentes kimenõ feszültségtõl függ. Nem szabad megfeledkeznünk azonban arról, hogy minél alacsonyabb a hálózati feszültség a katódhoz képest, annál több nem lineáris jellemzővel dolgozunk, és annál nagyobb a torzítás. Az amplifikációs technikák tervezésének tapasztalataiból azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a szükséges minimális elmozdulás, úgy, hogy a jel maximális amplitúdója a hálózaton ne haladja meg az Uco -0,5V értéket.
Az előerősítés szakaszában az anódterhelés ellenállása általában az Rj tartományban (3-10) terjed ki, ahol Rj a lámpa belső ellenállása. Ebben az esetben a torzítások nem nagyok [1], és az erősítési tényező elég magas.
A reosztát kaszkád áramköre 6С5С triódon a 3. ábrán látható. 2, és az Ua = 300 V és Ra = 30 kOhm értékekre kiszámított dinamikai jellemzők a 3. ábrán láthatók. 1 (AB vonal).
A előfeszültség a rács van kiválasztva egyenlő -4 V, míg a többi pontja 0 az anód áram 5.1 mA, és az anód feszültség 147 V. Ez a funkció igaz végtelenül kis frekvenciák az audio tartományban az ellenállás kondenzátor Cp elhanyagolható (azaz .e. használ egy viszonylag nagy kapacitású, hogy nem kap egy roll off alacsonyabb szinten is), ezért AC kaszkád van töltve nemcsak Ra, hanem ezzel párhuzamosan ez az ellenállás Rc rács követő szakaszban. Nagysága a rezisztencia különböző lehet (a tíz megaohm alacsony fogyasztású lámpa akár több kiloohm a kimenő teljesítmény). Ennek maximális értékét általában meghatározott a referenciaadatokat és teljesítményű lámpák haladhatja meg minden esetben lehetetlen - miatt elektronemisszióra mesh melegíti sugárzás a katód alakulhat lavina folyamat növeli az anód jelenlegi és a lámpa nem. Kis nagysága ezt a rezisztencia csökkenti EMF elektronemisszió érdekében, megakadályozva növeljék a hálózatok potenciálok, és ezáltal korlátozza a önmelegedését a lámpa. Kiderül, hogy az anódterhelés ellenállása megegyezik az értékével
Ezért a jeláramhoz a kimeneti dinamikai jellemzők megváltoztatják lejtésüket, és áthaladnak a 0 és a D ponton a feszültség tengely mentén. Ezt a pontot a képletből lehet meghatározni
Esetünkben Rc = 100 kΩ esetén UaD = 264 V (egyenes vonal OD 1. ábra).
Az általunk kialakított DH által a kaszkád szinte minden paraméterét meg lehet határozni:
1. A kimeneti feszültség maximális amplitúdója:
a. a negatív félhullám esetében:
b. pozitív félhullám esetén:
2. Az igazi kaszkád megszerzése:
3. A 2. és 4. harmonikusok hozzávetőleges együtthatója a maximális jelamplitúdó mellett:
ahol E0, FO, EF a szegmensek hossza az AX-n [4]
4. Az automatikus előfeszítés ellenállása a lámpa katódjában:
Így vannak minden kezdeti adat a kaszkád felépítéséhez. A kapacitásértékeket az alábbiak szerint határozzuk meg.
ahol fH az alsó határfrekvencia (-3 dB)
6. Elválasztó kondenzátor.
ahol az MH a frekvenciaválasz abszolút bomlása az alsó frekvencián (időben).
7. A kaszkád bemeneti kapacitása:
ahol Sm a létesítmény kapacitása (általában 10-20 pF)
Сcк - a lámpa rács-katód kapacitása, bemenet
Cca - a lámpa rács-anód kapacitása,
K a kaszkád nyeresége.
Tény, hogy teljes képet kaptunk a reosztát nyereség kaszkád működéséről egy triódán.
Ha egy árnyékolt lámpát (tetrode vagy pentod) használnak amplifikáló elemként, akkor a számítás sorrendje és elve megegyezik. Csak azt kell figyelembe venni, hogy a szitázott lámpa működéséhez bizonyos pozitív feszültséget kell alkalmazni a második rácsra. Az előerősítő szakaszban ezt a feszültséget az ellenálláson keresztül az anód tápforrásból könnyen be lehet táplálni, az értékét a következő képlet segítségével számolva:
ahol az Uc2 a kiválasztott hálózat üzemmódban a második rács feszültsége (az alacsony teljesítményű pentodek esetében általában 50-150 V)
Ic2 - a második rács áramlata az üzemi ponton (a lámpa jellemzői alapján, a kézikönyvben megadva).
A pentodek helyes működéséhez a második rácson a feszültségnek állandónak kell lennie a katódhoz viszonyítva, de mivel az anódon a feszültség változása következtében a második rács áramlata lényegében változik, a kondenzátor kapacitása
Megjegyezzük, hogy a (6) képletű megbecsülni a torzítás szakaszban pentód ad jelentős hibát, mert az erős különbségek a jellemzői a kvadratikus nemlineáris, és ezért a számítást kellene végezni a „öt-ordináta” [1] és [2]. By the way, az eredmények egy ilyen értékelés nagyon magas fokú megbízhatósággal és jó egyetértés számos gyakorlati adatokat kaptam.
A kaszkád kiszámításakor nem feltétlenül ellenőrizni kell, hogy a lámpa a legnehezebb üzemmódban működik-e.
Az anódon a legnagyobb feszültségről, amit már említettem, igen. Az Uao-nak kisebbnek kell lennie, mint a referencia-könyvekben megadott Ua max. Igaz, itt van egy finomság. Ha a félvezető diódákat az egyenirányítóval használják, akkor a teljes tápfeszültség csaknem azonnal megjelenik a készülék bekapcsolása után. A lámpa katódja, különösen a fűtött, nincs ideje felmelegedni a normál hőmérsékletre, és a lámpa belső ellenállásának bekapcsolása után első pillanatban nagyon magas. Ez azt jelenti, hogy a tápegység összes feszültségét a lámpa anódjára kell alkalmazni, még nem felmelegítve. Ez a "kegyetlenség az állathoz" drasztikusan lerövidíti az eszköz élettartamát.
Ezért, ha nincs késedelem az anód tápellátásának 1-2 perces bekapcsolásával. a hő bekapcsolása után ne válassza ki az anód tápot az alkalmazott lámpák legnagyobb anódfeszültsége felett. Ellenkező esetben a lámpákkal kapcsolatban csak barbárság lesz.
Az anódon az energiaeloszlás az alábbi képlet segítségével határozható meg:
Ez az érték semmiképpen sem haladhatja meg a maximális értéket, amely feltétlenül szerepel a referenciaadatokban. Még egy kis felesleg az anód és a léggömb hőmérsékletének éles növekedéséhez vezet, az üvegtől és a belső megerősítéstől való gázelválasztást, és ennek következtében a katód mérgezését és a lámpa halálát.
Azt is ajánlatos ellenőrizni a kaszkád ellenállások termikus rendszereit. Az áramellátás az anód ellenálláson:
A hangtechnológiához kívánatos, hogy az ellenállásokat 2-5-szörösebben használják, mivel a további melegítés növeli az ellenállások indukált zaját és az ellenállás nemlinearitását az alkalmazott feszültségtől. Ezek a hatások leginkább a fémfilm-ellenállásokra jellemzőek, a legkevésbé - a drót és a városi szén esetében.
Ha reosztátot kaszkád használunk járművezetők részére nagy teljesítményű végfok modern lámpák modulátor típusú RB300-3CX, amelynek magas értékek a nyereség és a lejtőn q S értékelésére a vezető képes dolgozni rácsáramkör ilyen lámpákat nagyobb frekvencián van szükség az építőiparban DH, a kiszámításakor maximális amplitúdója a kimeneti feszültség, hogy vegye figyelembe a következőket: nagy dinamikus bemeneti kapacitása ilyen lámpa (80-120 pF különböző esetekben) teremt további terhet jelent az anód áramkör. Ezért az AX konstruálásakor az Rc értéke közel van
ahol C Bx egy erőteljes lámpa bemeneti dinamikus kapacitása, és ennek a hozzávetőleges értéknek megfelelően DX-t alkot. Szigorúan, ebben az esetben a DX már nem egyenes, de ellipszis és a feszültségek és áramok pontos számítása ebben az esetben bonyolultabb és részletesebb [1-3].
A lámpa működési pontjának optimális pozíciójának meghatározása számos kérdést is felvet. Egyrészt, nem kívánatos, hogy válassza ki az eltolás túl nagy, hiszen ebben az esetben a lámpa működik a nemlineáris terület jellemzői; és másrészt - elfogadhatatlan, hogy a jel amplitúdója meghaladja az elmozdulás értékét, mert a jelen esetben megjelenő rácsáram nagyban torzítja a bemeneti jel alakját. Ugyanakkor, a lámpa linearitás növekedésével nő anódos áram vagy közeledik előfeszítő feszültség OV különleges esetek kivételével, amikor szükség van rá, hogy így növelje a nem-linearitás A kaszkád, például, hogy torzítását a kimeneti cső, azt javasoljuk, a lehető legkisebb elmozdulás, de úgyhogy a hálózati áram semmilyen üzemi körülmény között nem merül fel.
Néhány szó a kaszkádok hátterének csökkentésére szolgáló módszerekről, amelyek hőjét váltakozó árammal táplálja. Számos séma van (3a., B. Ábra), amelyek célja a háttér csökkentése. A 3. ábrán látható ábra. A ZA-t direkt izzólámpákkal (VO186, 300V, 2AZ, SV-572 stb.) Használják. Ebben az esetben az ellenállás (szükségszerűen drót, kiváló minőségű, mert lezárja a jeláramkört a földre) mozgatja a legalacsonyabb háttér értéket a kaszkád kimenetén.
A 3. ábrán látható ábra. A 3b bemenetekhez ajánlott; Sv a vezető számára. Így lehetséges, hogy elérjék a háttér feszültség, csökken csak 5-12mkV csőbe rács, amely elegendő a legtöbb erősítő áramkörök (kivéve a RIAA-korrektorok és a mikrofon kaszkádok).
És végül a lámpák elmozdulásának kérdésére. Kétféle módon szervezési előfeszítést ad a rács: állandó eltolással, amikor a negatív feszültség kerül a rács egy külön forrásból (. 4. ábra), és az automatikus miatt feszültségesés a folyó áram az áramkörben az anód-katód ellenállást a katód áramkör (2. ábra. ). Mint ismeretes, a második módszer a leggyakrabban használt. Jó mindenki számára, kivéve két dolgot:
a) A katód ellenállása valójában a helyi EP-t szervezi a jelenlegi áramhoz, ami csökkenti a kaszkád erősítést és növeli a kimeneti ellenállást. Néha ez hasznos, de nem minden esetben. Ezenkívül, mint bármelyik operációs rendszert futtató eszközön, a kaszkád által bevezetett torzítások stabilitását és variációit is hangsúlyozhatom (lehet, de nem). Amennyire ez az OSS nem volt, kisebb hatással van a magasabb harmonikusokra, mint az alacsonyabb harmonikusokra. Ez különösen érzékelhető a nagy belső ellenállású lámpák kaszkádánál.
b) Normális esetben bizonyos problémák kiküszöbölése (nyereségcsökkenés és a bemeneti ellenállás növelése) esetén a rossz katódrezisztor nagy kapacitással hasad. Minden jó lenne, ha nem az egyik kis baj - ebben a minőségében zajlik az összes változó eleme a jel áram, és így egy csomó negatív tulajdonságait kondenzátorok csendben befolyásolja a hangot. Beleértve miért Sir H. Kondo és N. Riechert terveiket (Ongaku, Niero, stb) nem söntölje ellenállások Katódlámpák bemenet.
De a rögzített torzítás módszere, bár kevésbé gyakori (a további negatív feszültség okozta kellemetlenség miatt), nincs ilyen hátránya. Ezenkívül nagyon széles tartományt tesz lehetővé a lámpa működési módjának megváltoztatására. mozgassa a munkadarabot a DX teljes hosszában. A rögzített torzítás egyetlen hátránya (persze, egy további forrás kivételével) egy további kondenzátor használata a lámpa rács áramkörében. De sokkal könnyebb megtalálni a jó kapacitású, kis kapacitású, mint a minőségi - nagy és leggyakrabban elektrolitikus.
Ez egy nagyon vázlatos és átfogó képet a munka villamosfékkel szakaszban nem teljes, hogy teljes legyen és a tudományos, hanem a kis, ami elhangzott, majd meggyőzni arról, hogy még egy ilyen egyszerű eszköz hordozza ezer buktatókat és problémák, az elhanyagoltság és a tudatlanság, amelyek a sötétben zsákutcák audio pokol.
1. Voishvillo GV. Kisfrekvenciás erősítők az elektroncsöveken.
M. Svyaziizdat, 1963
2. Mark M.G Magas és alacsony frekvenciájú erősítők. Állami Power Engineering Kiadó, 1932
3. Lámpaerősítők, v.1. t.2, transz. angolul. M. szovjet rádió, 1950, 1951
4. Berg A.I. A rádiós mérnöki számítások alapjai, 1. rész, 2. rész. L. Kiad. WMA, 1928