Rezonans ?

[MaciejM]

Witam wszystkich i proszę o pomoc.

Złożyłem PP na GU50.
Układ jest "normalny": tryb pentodowy, Ua=500V, Us2=250V, przedpięcie S1 z osobnego zasilacza, katody bezpośrednio do masy, Raa=4k, prąd spoczynkowy 40 mA na lampę.
Założone oporniki antyparazytowe: w anodach 10 omów, w siatkach sterujących 1k, w siatkach ekranowych 220 omów.

Wszystko byłoby fajnie gdybym poprzestał na pomiarach przy 1 kHz - Pwy max=40W, h=3,5%, ale zachciało mi się pooglądać wzmacniacz przy wyższych częstotliwościach.
I tutaj pojawił się problem - załączam brzydkie fotki (telefon). Wygląda mi to na rezonans transformatora wyjściowego i nie bardzo wiem, czy i jak z tym walczyć.
Próbowałem bocznikować małym kondensatorem uzwojenie pierwotne i zwiększać wartości oporników antyparazytowych, ale niczego to zmieniło.

Zniekształcenia pojawiają się przy mocy ok 12,13 watów.
Na zdjęciach Pwy = 16 W, f odpowiednio 2 kHz, 4,5 kHz i 7 kHz.
Przebieg górny - wyjście, przebieg dolny - sygnał sterujący.

Pozdrawiam
Maciek

[Zibi]

Ładne zniekształcenia harmoniczne - środkowa fotografia wygląda na sinus z trzecia harmoniczną. Co ze sprzężeniem zwrotnym (schemat by się przydał)?

[MaciejM]

Nie tylko ładne, ale i pokaźne dość - mój PMZ pokazuje w szczycie 30%
Sprzężenia brak.
Co do schematu to też brak ale nie ma tam żadnych cudów: odwracacz różnicowy na 6N9S i para różnicowa na 6N8S (driver).
Obydwa stopnie stabilne, bez niespodzianek.

Maciek

[Zibi]

Lampy mocy są dobrane? Próbowałeś zwiększyć prąd spoczynkowy? Dodaj sprzężenie zwrotne.

[Romekd]

Witam.
Oscylogramy faktycznie mogą świadczyć o występowaniu jakiegoś pasożytniczego rezonansu w stopniu wyjściowym. Można to łatwo sprawdzić zdejmując charakterystykę wzmacniacza w paśmie częstotliwości od 1 kHz do 200 kHz przy średniej mocy 15 W. Jestem również ciekaw jak wyglądałyby przebiegi wyjściowe przy podaniu na wejście wzmacniacza fali prostokątnej o dużej stromości zboczy, oraz po podaniu szumu białego .

Brak ujemnego sprzężenia zwrotnego, przy bardzo dużej rezystancji wewnętrznej lamp GU50, pracujących w trybie pentodowym (myślę, że rezystancja ta dla podanych warunków pracy będzie znacznie większa od 50 kiloomów!) nawet nie zapewnia właściwego tłumienia rezonansów własnych, jakie tworzą indukcyjności uzwojeń transformatora wraz z towarzyszącymi im pojemnościami. Tak zbudowany wzmacniacz będzie charakteryzował się dużą impedancją wyjściową, dzięki czemu również tłumienie podstawowych rezonansów głośników w zestawach głośnikowych będzie bardzo kiepskie, przez co rezonanse te silnie się zaznaczą w brzmieniu muzyki reprodukowanej przez ten system. Jeżeli to wzmacniacz przeznaczony do współpracy z gitarą, to może tak zostać, jednak w tej konfiguracji nie specjalnie będzie się on sprawdzał jako wzmacniacz klasy Hi-FI.

Czy badanie wzmacniacza zostało przeprowadzone dla wyjścia obciążonego bezindukcyjnymi rezystorami dużej mocy o rezystancji zgodnej z impedancją kolumn, jakie mają ze wzmacniaczem współpracować docelowo?

Pozdrawiam,
Romek

[traxman]

Można nieco złagodzić rezonans przechodząc do konfiguracji triodowej stopnia wyjściowego.

[MaciejM]

Witam.
Oscylogramy faktycznie mogą świadczyć o występowaniu jakiegoś pasożytniczego rezonansu w stopniu wyjściowym. Można to łatwo sprawdzić zdejmując charakterystykę wzmacniacza w paśmie częstotliwości od 1 kHz do 200 kHz przy średniej mocy 15 W. Jestem również ciekaw jak wyglądałyby przebiegi wyjściowe przy podaniu na wejście wzmacniacza fali prostokątnej o dużej stromości zboczy, oraz po podaniu szumu białego .

Brak ujemnego sprzężenia zwrotnego, przy bardzo dużej rezystancji wewnętrznej lamp GU50, pracujących w trybie pentodowym (myślę, że rezystancja ta dla podanych warunków pracy będzie znacznie większa od 50 kiloomów!) nawet nie zapewnia właściwego tłumienia rezonansów własnych, jakie tworzą indukcyjności uzwojeń transformatora wraz z towarzyszącymi im pojemnościami. Tak zbudowany wzmacniacz będzie charakteryzował się dużą impedancją wyjściową, dzięki czemu również tłumienie podstawowych rezonansów głośników w zestawach głośnikowych będzie bardzo kiepskie, przez co rezonanse te silnie się zaznaczą w brzmieniu muzyki reprodukowanej przez ten system. Jeżeli to wzmacniacz przeznaczony do współpracy z gitarą, to może tak zostać, jednak w tej konfiguracji nie specjalnie będzie się on sprawdzał jako wzmacniacz klasy Hi-FI.

Czy badanie wzmacniacza zostało przeprowadzone dla wyjścia obciążonego bezindukcyjnymi rezystorami dużej mocy o rezystancji zgodnej z impedancją kolumn, jakie mają ze wzmacniaczem współpracować docelowo?

Pozdrawiam,
Romek

Brak sprzężenia nie był spowodowany jakąś audiofilską niechęcią, ale chciałem najpierw uruchomić wzmacniacz, a potem owo sprzężenie aplikować.
Zaaplikowałem, globalne, do siatki jednej z triod odwracacza fazy, ale chociaż zadziałało zgodnie z planem m.in. redukując zniekształcenia do ok. 1,5% (1 kHz) to na sam "rezonans" wpływu nie ma
Badałem także prostokąt (załączę zdjęcia), ale na oscylogramie w paśmie 2 - 7 kHz nie ma (nie zauważyłem?) żadnych zmian w porównaniu z resztą pasma, gdzie sinus nie jest zniekształcony (występuje tylko przerzut, brak oscylacji, pomiar bez sprzężenia zwrotnego).
Wzmacniacz jest obciążony opornością "docelową", sześcioma opornikami cermetowymi 1om / 10W, wykorzystywanymi zresztą z powodzeniem przy innych wzmacniaczach.

Traxman - bał bym się włączać 500 woltów na S2, więc pozostanie tryb pentodowy.
Pozdrawiam
Maciek

[ATM]

Tak jak pisze Romekd, zrób wykres charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza przy średniej mocy.
Najlepiej „ręcznie” – generator (sinus) i woltomierz, krok po kroku + wykres w Excelu, lub za pomocą karty dźwiękowej, szumem białym.
Powinno być widać na wyrysowanej charakterystyce nierównomierności, związane z rezonansem transformatora.
Będziesz dokładnie widział w jakich zakresach częstotliwości i jak wielki jest rezonans.

[MaciejM]

Pomierzyłem drania - wyszło coś takiego:

GU50-PP.gif

Na osi poziomej częstotliwość w kHz, pionowa - napięcie wyjściowe.
Pomiar robiony bez sprzężenia zwrotnego. Wzmacniacz obciążony opornikami i układem Zobela 10 omów + 47 nF.

Wg obrazków na oscyloskopie zjawisko zaczyna się przy częstości ok. 2,5 kHz a kończy przy 16 kHz - wtedy sinusoida odzyskuje prawidłowy, na oko, kształt.
Nie wygląda to dobrze Czy da się z czymś takim walczyć skutecznie, czy od razu rozebrać
Transformator wyjściowy pracował bez zarzutu najpierw z czwórką 6P14P, potem z dwoma 6S41S ..

Pozdrawiam
Maciek

[Zibi]

Czy przebiegi jakie przedstawiłeś były zaobserwowane na obciążeniu rezystancyjnym bez układu Zobla?

[ATM]

Wykres pasma nie wygląda źle, jednak by zobaczyć prawdziwy kształt charakterystyki, zmień w Excelu podziałkę (skalę) dla częstotliwości, na logarytmiczną. I pokaż jeszcze raz.

Dopisane-

Na pewno sam wiesz jak to zrobić, to dość prosta sprawa. Jednak na wszelki wypadek, również i dla pozostałych, którzy chcą robić wykresy, napiszę.

Na gotowym wykresie w Excelu, trzeba kliknąć myszą na osi X, na liczbach opisujących skalę częstotliwości, by uczynić oś X aktywną. Następnie prawym klawiszem wywołać menu i wybrać „formatuj osie”. Przejść do zakładki „skala” i postawić ptaszka przy napisie „skala logarytmiczna”. Operacja ta, w zasadniczy sposób wpływa na kształt wykresu. Sprawdź

[MaciejM]

Wyrzuciłem układ Zobela z obciążenia, zostały tylko oporniki. Pomiary bez sprzężenia zwrotnego.
Pomierzyłem jeszcze raz, dokładając zniekształcenia i wyszło to teraz tak:

GU50-PP-1.gif

Romekd - byłeś ciekawy kształtu sygnału prostokątnego; załączam, odpowiednio dla 1 i 4,5 kHz.
BTW - przy większych wzmocnieniach wzmacniacz potraktowany prostokątem zaczyna się wzbudzać z częstością ok. 2 Hz,
ale to odłożyłem na później Będę z tym walczył o ile uda się zlikwidować główną przypadłość widoczną na wykresie.

Zdjęcie001.jpg

Zdjęcie002.jpg

Pozdrawiam
Maciek

[traxman]

A masz możliwość przekrosowania sekcji transformatora?
Jeżeli transformator ma tak silny rezonans (i na dodatek tak niski) to może być to jedyny sposób na poprawę sytuacji.

[MaciejM]

Możliwość jakąś mam, ale łatwe to nie będzie - trafo ma połączenia międzysekcyjne dość starannie ukryte przed niepowołanymi
Bez rozbierania się nie obędzie, ale jak mus to mus.

BTW - korzystając z poprzednich pomiarów z włączonym układem Zobela, nałożyłem je na ostatni wykres (UwyjZ).
Wydaje się, że Zobel spłycił efekt i, co lepsze , przesunął go w stronę wyższych częstotliwości; zanim rzucę się z młotkiem na trafo, spróbuję poeksperymentować z wartościami samego układu Zobela.

Pozdrawiam
Maciek

[Romekd]

Witam.
Jak dla mnie to ten "rezonans" wygląda nieco dziwnie. Przy rezonansie równoległym dla częstotliwości rezonansowej powinien występować wzrost amplitudy i spadek zniekształceń nieliniowych. Tu natomiast mamy sytuację dokładnie odwrotną, czyli układ zachowuje się tak jakbyśmy mieli do czynienia z rezonansem szeregowym, czyli dla częstotliwości rezonansowej mamy spadek wartości impedancji, co pociąga za sobą spadek amplitudy sygnału i wzrost zniekształceń nieliniowych (większe obciążenie lampy?). Nie rozumiem tego . Czy na pewno od strony sterowania lampami mocy wszystko jest w porządku? Faza i amplituda na siatkach lamp mocy nie zmieniają się przy zmianie częstotliwości? Zastanawia mnie również dlaczego ten sam transformator głośnikowy działał poprawnie w kilku innych wzmacniaczach z innymi lampami w stopniu końcowym?
Obwód Zobel'a nie często widuje na wyjściach wzmacniaczy lampowych (właściwie to nigdy nie widziałem). Przeważnie spotykam szeregowo połączony rezystor z kondensatorem, ale włączony równolegle z uzwojeniem pierwotnym transformatora.

Przy okazji mam do Was Koledzy pytanie: jak poprawnie w języku polskim powinno się zapisywać nazwę tego obwodu RC? Zobla (z taką spotykałem się w starej literaturze), Zobela, czy może Zobel'a (od nazwiska autora /Otto Julius Zobel/)?

Pozdrawiam,
Romek