Nieprawidłowa praca wzmacniacza dla wysokich częstotliwości

[Romekd]

Witam.
Pozbądź się kondensatorów 470n bocznikujących kondensatory elektrolityczne. Takie bocznikowanie nic dobrego nie wnosi, a może sporo naszkodzić, gdy z indukcyjnościami składowymi kondensatorów elektrolitycznych, te dodatkowe kondensatory potworzą niepożądane "pasożytnicze" obwody rezonansowe. Wytnij 470n i zrób pomiary.

No bez przesady. Jaką to indukcyjność może mieć kondensator elektrolityczny? Jaką dobroć musiałby mieć ten "obwód rezonansowy", by tak zaburzyć działanie układu? "Obwodów rezonansowych" w układzie wzmacniacza jest mnóstwo, choć nie mają najmniejszego znaczenia w poprawnie skonstruowanym wzmacniaczu. Obwody takie tworzy każdy odcinek przewodu z pojemnościami elementów i pojemnościami pasożytniczymi. Jednak częstotliwości rezonansowe takich obwodów LC leżą daleko poza zakresem częstotliwości przenoszonych przez układ (zakresem częstotliwości akustycznych) lub mają tak niską dobroć, że w układach m.cz. nie odgrywają żadnego znaczenia. Dławik 7 H z kondensatorami filtru zasilacza też tworzy jakiś obwód rezonansowy...
Nie podoba mi się bardzo duża rezystancja wewnętrzna zasilacza anodowego. Mamy tam cztery szeregowo-równolegle połączone rezystory 1,2 kΩ, dające w sumie 1,2 kΩ rezystancji szeregowej, kolejny rezystor 180 Ω, szeregowo włączony dławik o rezystancji 150 Ω oraz rezystor 10 Ω między mostkiem prostowniczym i pierwszym kondensatorem (plus oporności uzwojeń transformatora). Czy po wzbudzeniu się w pełni wysterowanego wzmacniacza napięcie B2 pozostaje stałe, czy się waha? Czy ten zasilacz dostarcza napięć tylko do jednego kanału (mono), czy do dwóch (stereo)? Co dzieje się z prądem anodowym lampy stopnia mocy po pełnym wysterowaniu wzmacniacza częstotliwością 1 kHz, a co przy wysterowaniu częstotliwością 40 kHz przed progiem wzbudzenia i gdy układ zaczyna już oscylować?

Pozdrawiam
Romek

[faktus]

Witam.
Kolego Dragon ja rozpocząłbym od podania niezniekształconego sygnału na wejście wzmacniacza.

Przebieg na siatce pierwszej lampy przedwzmacniacza:
https://youtu.be/_nPvbirYnQc

Piszę o tym

Sprawdziłeś czy sygnał którym testujesz wzmacniacz jest stabilny bez zakłóceń? Był już w tym dziale temat podobny gdzie okazało się że problem tkwił w sygnale jakim testowano wzmacniacz.

Przyjrzy się dokładnie prezentowanemu przebiegowi. Widać wyraźnie, że górna część przebiegu sinusa nie jest stała. Zmiany amplitudy sięgają połowy podziałki. Jeśli taki sygnał zasila siatkę S1 lampy to nie dziw się, że na anodzie przebieg jest zniekształcony. Tyle odnośnie wyglądu oscylogramów.
Schemat jest nieco " dziwny ". Na wejściu warto by zastosować kondensator 0,1 uF przed potencjometrem, lub przed opornikiem R2 w celu odseparowania składowej stałej na wejściu wzmacniacza. Nie każde źródło sygnału ma odseparowane wyjście od składowej stałej, a kondensator to zapewnia.
Następna sprawa kondensator C1 powinien być połączony bezpośrednio do masy a nie poprzez opornik R19. Kondensator C4 też jest zbędny w tym miejscu, zazwyczaj stosuje się taki, lub podobny kondensator połączony równolegle z opornikiem sprzężenia zwrotnego. Poczytaj o oporniku katodowym i jego roli w układzie, oraz o tym po co jest on blokowany kondensatorem. Sygnał USZ wpięty może być w połączenie oporników R19 i R3 jednak według mnie powinny być one zamienione miejscami bo tak jak na schemacie tworzą dzielnik 1:8 czyli sygnał sprzężenia jest 8 razy osłabiony.
Druga sprawa to zasilacz o którym wspomina Kolega Romek. Mnie jednak zastanawia sens żarzenia prądem stałym lamp w tym wzmacniaczu. Takie rozwiązanie stosuje się w czułych wzmacniaczach korekcyjnych. Jednak tam masa napięcia żarzenia nie jest połączona bezpośrednio z masą wzmacniacza. Zazwyczaj połączenie jest w jednym miejscu i to poprzez opornik. Ponadto masa zasilacza żarzenia prądem stałym ma podniesiony potencjał o kilka, lub kilkanaście wolt w stosunku do masy wzmacniacza w celu usunięcia nawet niewielkiego przydźwięku ze strony grzejnika lampy. Jeśli Masz grzejniki lamp połączone jednostronnie z masą, to najprawdopodobniej powstaje pętla masy. Tyle mogę powiedzieć na podstawie przedstawionego schematu i wyglądu przebiegu na siatce S1 lampy EF86.
Pozdrawiam.

[OTLamp]

Następna sprawa kondensator C1 powinien być połączony bezpośrednio do masy a nie poprzez opornik R19.

A co się wówczas stanie z sygnałem sprzężenia zapodanym na R19?

Sygnał USZ wpięty może być w połączenie oporników R19 i R3 jednak według mnie powinny być one zamienione miejscami bo tak jak na schemacie tworzą dzielnik 1:8 czyli sygnał sprzężenia jest 8 razy osłabiony.

Skąd Ci tam wyszedł dzielnik? Taka kolejność rezystorów katodowych jest prawidłowa, zazwyczaj sygnał sprzężenia podaje się właśnie na rezystor o mniejszej wartości, by lokalne prądowe sprzężenie zwrotne nie było zbyt silne, bo nie przynosi ono w tym miejscu praktycznie żadnych korzyści.

[faktus]

Witam.

faktus pisze: ↑pn maja 30, 2022 9:57 am
Następna sprawa kondensator C1 powinien być połączony bezpośrednio do masy a nie poprzez opornik R19.
A co się wówczas stanie z sygnałem sprzężenia zapodanym na R19?

Powiem tak kondensator o którym piszę C1 ma przenosić składową zmienną z katody bezpośrednio do masy po to aby nie wywoływać spadku napięcia na oporniku katodowym ( R19 + R3 ) i tym samym zapewnić stałe ujemne napięcie siatki S1 lampy EF 86. Połączenie takie jak na schemacie skutkuje tym, że na R19 występują niewielkie spadki napięcia powodujące zmiany napięcia ujemnego siatki S1lampy EF86 albowiem składowa zmienna z katody przepływa poprzez kondensator C1do masy właśnie poprzez rezystor R19, co może skutkować niestabilnością sygnału na siatce pokazanym na oscylogramie.

Taka kolejność rezystorów katodowych jest prawidłowa, zazwyczaj sygnał sprzężenia podaje się właśnie na rezystor o mniejszej wartości, by lokalne prądowe sprzężenie zwrotne nie było zbyt silne, bo nie przynosi ono w tym miejscu praktycznie żadnych korzyści.

Tutaj jak się okazuje sprzężenie zwrotne nie tłumi wzbudzenia stopnia, dlatego zaproponowałem odwrócenie miejscami tych rezystorów.
Było by miło gdyby Kolega zechciał zaproponować rozwiązanie problemu wzbudzania wzmacniacza ze stosownym wyjaśnieniem, bo jak widać ewidentnie coś jest nie tak. Zakładając, że montaż wzmacniacza jest poprawny. Ale to musi potwierdzić autor tematu.
Pozdrawiam.

[Marek7HBV]

Tak dla ułatwienia analizy zjawiska kluczowy jest przebieg na anodzie EF86 świadczący o cyklicznym zaniku USZ i powodujących to skoków amplitudy sygnału.Drugą sprawą,jak zauważył Kolega Romek jest reakcja zasilacza podatnego na zmiany obciążenia,które w/g projektującego go w tym układzie nie powinny występować-klasa A.

[OTLamp]

Powiem tak kondensator o którym piszę C1 ma przenosić składową zmienną z katody bezpośrednio do masy

No właśnie nie ma, jeżeli chcemy zastosować globalne ujemne sprzężenie zwrotne. Jeśli zostanie włączony jak proponujesz, to odprowadzi do masy również sygnał globalnego sprzężenia.

Połączenie takie jak na schemacie skutkuje tym, że na R19 występują niewielkie spadki napięcia powodujące zmiany napięcia ujemnego siatki S1lampy EF86 albowiem składowa zmienna z katody przepływa poprzez kondensator C1do masy właśnie poprzez rezystor R19

Owszem, i na tym R19 występuje lokalne ujemne sprzężenie prądowe, które jest nie do uniknięcia przy sprzężeniu szeregowym. Gdyby w ogóle nie było C1, składowa zmienna przepływałaby przez R3 i R19 przez co to lokalne sprzężenie byłoby silniejsze.

Tutaj jak się okazuje sprzężenie zwrotne nie tłumi wzbudzenia stopnia, dlatego zaproponowałem odwrócenie miejscami tych rezystorów.
Było by miło gdyby Kolega zechciał zaproponować rozwiązanie problemu wzbudzania wzmacniacza ze stosownym wyjaśnieniem, bo jak widać ewidentnie coś jest nie tak. Zakładając, że montaż wzmacniacza jest poprawny. Ale to musi potwierdzić autor tematu.
Pozdrawiam.

Trudno, żeby sprzężenie zwrotne miało tłumić wzbudzenie, raczej je wywołuje, gdy jest zbyt silne w układzie, który nie ma odpowiedniego marginesu stabilności. Tutaj nie znamy głębokości sprzężenia, bo w pętli jest potencjometr. W praktyce głębokość sprzężenia określa się na etapie projektowania biorąc pod uwagę czułość wejściową dla pełnej mocy. Wtedy wartości w pętli są stałe, a korekcję wprowadza się w torze. W tym przypadku nieco po omacku (bo nie znamy charakterystyk w otwartej pętli) trzeba po prostu ciąć pasmo w otwartej pętli. Można próbować zbocznikować uzwojenie pierwotne TG kondensatorem rzędu setek pF do kilku nF, lub dwójnikiem RC (Zobla), ewentualnie wprowadzać biegun dominujący w anodzie EF86. Wzmocnienie tranformatorowego stopnia końcowego na pentodzie rośnie dla górnych częstotliwości, wobec czego głębokość globalnego sprzężenia również i dla tych częstotliwości układ może tracić stabilność.

[Krzysztof_M]

Według mnie równolegle z dolnym opornikiem R19 (270 Ω) jest opornik R20 (220 Ω) oraz całe uzwojenie wtórne transformatora wyjściowego.
Teoretycznie cały sygnał wyjściowy jest aplikowany na katodę pierwszej lampy przez C1.
Ale podobno sygnał ujemnego sprzężenia jest aplikowany obecnie przez opornik - zatem ponawiam pytanie - jakiej głębokości jest teraz to sprzężenie?

[Dragon]

Dziękuję za liczne odpowiedzi.
Na części pytań do mnie odpowiedzieli już inni koledzy, także teraz postaram odpowiedzieć na pozostałe pytania.

Czy po wzbudzeniu się w pełni wysterowanego wzmacniacza napięcie B2 pozostaje stałe, czy się waha?

Po wzbudzeniu napięcie pozostaje stałe, lecz zwiększa się z 200V do 250V. Prawdopodobnie wynika to z faktu przesunięcia punktu pracy lampy mocy przez kondensatory katodowe do klasy B przy wzbudzeniu wzmacniacza. Stąd prąd spoczynkowy maleje i na rezystorach zasilacza spadek napięcia jest mniejszy o właśnie te 50V.

Czy ten zasilacz dostarcza napięć tylko do jednego kanału (mono), czy do dwóch (stereo)?

Zasilacz jest wspólny dla obu kanałów.

Co dzieje się z prądem anodowym lampy stopnia mocy po pełnym wysterowaniu wzmacniacza częstotliwością 1 kHz, a co przy wysterowaniu częstotliwością 40 kHz przed progiem wzbudzenia i gdy układ zaczyna już oscylować?

Poniżej umieszczam zdjęcia przebiegów sinusoidalnych o różnych częstotliwościach w lekkim przesterze (dla częstotliwości 30kHz chwilę przed wzbudzeniem):

30kHz.jpg

20kHz.jpg

10kHz.jpg

1kHz.jpg

Co ciekawe, kiedy mocno przesterujemy wzmacniacz przy częstotliwościach, kiedy wzmacniacz się wzbudza (czyli dla 30kHz i wyżej), to wzbudzenie ustaje.

Jeśli Masz grzejniki lamp połączone jednostronnie z masą, to najprawdopodobniej powstaje pętla masy.

Czy w takim wypadku powinien odłączyć masę żarzenia od wspólnego punktu masy?

Można próbować zbocznikować uzwojenie pierwotne TG kondensatorem rzędu setek pF do kilku nF, lub dwójnikiem RC (Zobla)

Dodałem kondesator 1nF równolegle z uzwojeniem pierwotnym (częstotliwość graniczna filtru około 20kHz) i brak poprawy. Jedynie dzwonienie przy badaniu sygnałem prostokątnym obniżyło swoją częstotliwość.
Dodałem też kondensator równolegle z opornikiem sprzężenia zwrotnego (nie występuje na schemacie). Utworzona kompensacja przyspieszająca też miała ograniczyć pasmo powyżej 20kHz i też brak poprawy.

ewentualnie wprowadzać biegun dominujący w anodzie EF86.

Tej metody nie próbowałem, ponieważ oporność wyjściowa lampy przedwzmacniacza z pojemnością wejściową lampy mocy tworzy filtr dolnoprzepustowy z częstotliwością graniczną właśnie w okolicach 20kHz.

Ale podobno sygnał ujemnego sprzężenia jest aplikowany obecnie przez opornik - zatem ponawiam pytanie - jakiej głębokości jest teraz to sprzężenie?

Wzbudzenie zaczyna już być widoczne (częstotliwość maksymalna generatora 100kHz) przy około 10db. Im głębsze sprzężenie, tym wzbudzenie zaczyna się przy coraz niższej częstotliwości.

Pozdrawiam,
Dragon

[OTLamp]

Pokaż, jak to masz polutowane.

[faktus]

Witam.
Kolego Dragon nieco chaotycznie relacjonujesz to co dzieje się przy testach. Podajesz częstotliwości, ale nie podajesz amplitudy sygnału sterującego oraz napięcia na działkę na jaką jest ustawiony oscyloskop.
Na początek odłącz USZ, na wejście wzmacniacza podaj sygnał sinusa 1kHz o amplitudzie przykładowo 0,2V lub mniejszej. Sprawdź sygnał na wyjściu generatora czy jest "czysty ". Następnie skontroluj sygnał w całym torze wzmacniacza tak jak pisałem wcześniej. Jeśli wszystko jest OK, to zwiększ stopniowo częstotliwość bez zmiany amplitudy sygnału do momentu w którym zacznie być widoczne obcinanie wierzchołków sinusoidy na wyjściu wzmacniacza. Uzyskasz wiedzę o maksymalnej nie zniekształconej częstotliwości jaką przenosi wzmacniacz przy otwartej pętli. Ograniczenie to powstaje ze względu na ograniczona zdolność transformatora głośnikowego do przetwarzania skrajnie dużych i małych częstotliwości. Uzyskasz też wiedzę o maksymalnej mocy wzmacniacza.
Kolejnym krokiem będzie sprawdzenie USZ. Podaj na wyjście sygnał 1kHz o małej amplitudzie, oscyloskop podłącz na wyjście wzmacniacza. Teraz podłącz USZ przebieg powinien zmaleć, jeśli tak nie jest i przebieg wzrośnie lub będzie bez zmiany, bo i tak może się zdarzyć, to musisz zmienić połączenie USZ na transformatorze głośnikowym.
Teraz możesz sprawdzić przy jakiej amplitudzie sygnału wzmacniacz zaczyna się przesterowywać zwiększając amplitudę sygnału na wejściu. Jedna uwaga nie zmieniamy przy tych pomiarach położenia potencjometru wzmocnienia, regulacji dokonujemy poprzez zwiększenie amplitudy sygnały na generatorze. Musisz mieć świadomość, że każdy wzmacniacz można przesterować zbyt dużym sygnałem.
Przy tych pomiarach powinieneś sprawdzić napięcia zasilające poszczególne punkty wzmacniacza. Jest to ważne bo pokazuje czy są ustalone prawidłowo parametry pracy poszczególnych lamp, a tym samym prawidłowe działanie wzmacniacza. W zakresie częstotliwości w których nie występuje zniekształcenie przebiegu dla mocy znamionowej wzmacniacza, napięcia na zasilaczu powinny być w miarę stałe, niewielkie wahania są nieuniknione, duże zmiany mogą świadczyć o problemach z zasilaczem.

Jeśli Masz grzejniki lamp połączone jednostronnie z masą, to najprawdopodobniej powstaje pętla masy.
Czy w takim wypadku powinien odłączyć masę żarzenia od wspólnego punktu masy?

Doprowadzenia żarzenia lamp nie powinny być łączone do masy sygnałowej nawet przy zasilaniu napięciem stałym. Najlepiej prowadzić je skrętką i łączyć tylko z zasilaczem. Natomiast masa zasilacza w tym i żarzenia najlepiej jeśli jest połączona z masą główną w jednym centralnym punkcie.
Pozdrawiam.

[brencik]

Podobny temat kiedyś przerabiałem, wystarczyło dodać równolegle na wejściu kondensator kilkanaście pF

[Dragon]

Dziękuję kolegom za odpowiedzi.

Pokaż, jak to masz polutowane.

285126276_1002601167294949_415681498382153927_n.jpg

285359673_711177990034595_4824266846824919009_n.jpg

285753806_2063080323893398_5821566986866995279_n.jpg

W odniesieniu do schematu, na zdjęciach sprzężenie zwrotne jest odłączone oraz napięcie siatki drugiej lampy mocy dostarcza inne ogniwo RC (z racji wyższego napięcia siatki drugiej od anody).

Na początek odłącz USZ,

Już wcześniej wykonałem pomiary i bez USZ wszystko jest super. Zmierzyłem pasmo przenoszenia, moc maksymalną wzmacniacza itp. Również wszystkie napięcia i punkty pracy zgadzają się z tymi wyliczonymi.
Z dołączonym USZ (jest na pewno ujemne) również wszystkie napięcia i punkty pracy lamp się zgadzają. Pasmo przenoszenia znacznie się poszerza. Moc wzmacniacza z dołączonym USZ nie maleje.

Podobny temat kiedyś przerabiałem, wystarczyło dodać równolegle na wejściu kondensator kilkanaście pF

Muszę spróbować. Prawdopodobnie patent zadziała, gdyż taki filtr wejściowy nie dopuści do wzmacniacza wysokich częstotliwości. Pytanie jednak czy taki zabieg jest prawidłowy. W moim przypadku pasmo musiałbym ściąć na około 25kHz. Wydaje mi się, że to pogorszyło by parametry wzmacniacza (sygnały o stromych zboczach byłyby zniekształcone).

Pozdrawiam,
Dragon

[slawekmod]

Przy takim montażu to nie dziwnie że dzieją się cuda.

[brencik]

Przy takim montażu to nie dziwnie że dzieją się cuda.

Dawno nie widziałem większej kaszany, to już przy prądzie stałym ma prawo źle działać

[Dragon]

Dziękuję kolegom za opinie, lecz prosiłbym jednak bardziej merytorycznie.
We wzmacniaczu została rozdzielona sekcja zasilacza i wzmacniacza.
Wszystkie przewody sygnałowe prowadzone są przewodami ekranowanymi.
Wspólnym punktem masy jest miedziany laminat.
Przewody masy do płytki zostały przylutowane w kolejności od najmniejszego do największego przewodzonego przez nie prądu.
Estetycznie lampy są krzywo zamontowane, lecz to tylko prototyp, który po uruchomieniu będzie złożony od nowa w metalowej obudowie.

Pozdrawiam,
Dragon