Drugi wzmacniacz lampowy.

Przed wypowiedzią bardzo proszę o zapoznanie się z regulaminem tego działu.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Tomek Janiszewski »

kubafant pisze: pt, 10 marca 2023, 20:39
Tomek Janiszewski pisze: pt, 10 marca 2023, 12:14 Tutaj chodzi o odwracacz ze sprzężeniem katodowym, zdecydowanie bardziej nadający się do gitarowców niż wzmacniaczy od których oczekuje się jak najmniejszych zniekształceń.
Z tym ostatnim nie można się zgodzić, inwerter różnicowy jest układem o średnio najniższych zniekształceniach nieliniowych ze wszystkich odwracaczy fazy.
Tak dla zupełnej już ścisłości: inwerter z dzielonym obciążeniem rozumiany dosłownie aż do bólu wnosi zdecydowanie najmiejsze zniekształcenia w porównaniu z wszelkimi pozostałymi, ponieważ funkcjonuje w nim bardzo głębokie lokalne USZ (jak we wtórniku katodowym) dzięki czemu redukcji ulegają wszelkie harmoniczne, a nie tylko parzyste jak w stopniach różnicowych. Zniekształcenia wnosi dopiero wzmacniacz napięciowy poprzedzający taki inwerter.
Oczywiście nie można powiedzieć, że każdy inwerter różnicowy będzie lepszy pod tym względem od każdego innego odwracacza, np. o dzielonym obciążeniu, bo pierwszy można zaprojektować niechlujnie, a drugi - starannie, i przy niewielkich wymaganiach na amplitudę sygnału wystarczy.
No i póki co mamy przecież do czynienia z niewielkimi amplitudami sygnału w inwerterze. Mowa jest wszak o wysokoczułych lampach EL84. Zadowalają się one 2 x 8 V rms napięcia sterującego przy Ua = Ug2 = 250 V, lub 2 x 10 V rms przy Ua = Ug2 = 300 V. I to niemal niezależnie od konfiguracji: pentoda, trioda czy też UL. Wraz ze wzmocnieniem w każdym z tych trzech przypadków zmienia się bowiem i moc wyjściowa (a tym samym napięcie sygnału między anodami) jaką można uzyskać. Problemy z uzyskaniem wymaganej amplitudy sygnału z inwertera o dzielonym obciążeniu wystąpiłyby dopiero przy zastosowaniu lamp końcowych wymagających kilkudziesięciu jeżeli nie kilkuset V napięcia sterującego. Np. PL81, lub triod, szczególnie stabilizacyjnych, w rodzaju 6S19P. I z nimi każdy inny typ inwertera okaże się korzystniejszy.
Inwerter różnicowy ma swoje wady (m.in. mniejsze wzmocnienie, większe skomplikowanie układu oraz /w podstawowej wersji/ niezupełnie doskonałą symetrię)
Zaakcentuję przy tym że to właśnie w klasycznym inwerterze różnicowym (klasycznym - to znaczy z umasioną dla sygnału siatką "prawej" triody) prawidłowo ustawiona symetria zostaje naruszona gdy zmieniają się parametry lamp (wskutek naturalnego starzenia), nawet jeśli te zmiany będą identyczne. W układzie z dzielonym obciążeniem symetria w ogóle nie zależy od parametrów lampy (i jest praktycznie zupełna póki nie pojawią się prądy siatkowe w lampach końcowych lub w samej lampie inewertera), w kołysce natomiast zmiany parametrów lampy odwracającej fazę (tej z siatką sterowaną z oporowej kołyski) są niwelowane dzięki bardzo silnemu napięciowemu USZ, redukującemu wzmocnienie z minus kilkudziesięciu do -1 V/V.
i z tego powodu nie jest stosowany bardzo często, zwłaszcza tam, gdzie wystarczą prostsze układy (jak opisywany przez Tomka odwracacz fazy o dzielonym obciążeniu).
Za to jest stosowany niemal na prawach wyłączności w gitarowcach, bowiem tylko on wykazuje zaletę niewrażliwości wyjść na nienormalne (np. za sprawą pojawienia się prądu siatki w lampie końcowej) obciązenie przeciwnego wyjścia. Nie bez znaczenia jest także mała wrażliwość takiego inwertera na tętnienia zasilania (napięcia zakłócające przenikają do wyjść w niemal jednakowym stopniu. Doskonalsza zaś jego odmiana, z symetrycznym sterowaniem siatek obu lamp odwraczacza za pośrednictwem stopnia z dzielonym obciążeniem (czyli inwerter Williamsona) jest uważany za niepotrzebnie skomplikowany dla takich zastosowań, gdzie i tak ma się do czynienia z celowo wprowadzanymi zniekształceniami sygnału.
Gdyby natomiast budować wzmacniacz szczególnie wysokiej jakości, z użyciem w stopniu końcowym triod, UL albo układu quasi-QUAD, gdzie jak wiadomo potrzeba dużej amplitudy napięcia sterującego przy bardzo niskich zniekształceniach - wtedy inwerter o sprzężeniu katodowym będzie do tego celu najbardziej odpowiedni. Odwracacz o dzielonym obciążeniu nie dostarczy bowiem potrzebnej amplitudy, a kołyska wprowadzi znaczne zniekształcenia, co gorsza - asymetryczne.
Te ostatnie można by zmniejszyć stosując pomocnicze sprzężenie w katodach, poprzez wspólny nieblokowany rezystor. Uzyska się w ten sposób jeszcze jedną odmianę konstrukcyjną inwertera różnicowego, mającego zaletę w postaci dwukrotnie większego wzmocnienia, ale też i wadę, w postaci wymogu zasilania napięciem o bardzo niskim poziomie tętnień, które przenikają poprzez rezystory kołyski na siatkę "prawej" triody w bardzo dużym stopniu. Taka konfiguracja wymusza ponadto rezygnację z USZ w katodzie "lewej" triody (pozostaje doprowadzenie sygnału USZ na siatkę lub poprzedzenie inwertera jeszcze jednym stopniem napięciowym, co zresztą jest konieczne również z klasycznym inwerterem różnicowym z siatką prawej triody na masie), i dlatego rzadko się takie rozwiązanie spotyka.
Należy podkreślić, że odwracacz o dzielonym obciążeniu nawet pracując w granicy swoich możliwości dostarcza sygnału o większej zawartości harmonicznych niż inwerter różnicowy.
Ano temu niedasie zaprzeczyć, choć mówiąc ściślej to zniekształcenia wprowadza nie sam inwerter ale poprzedzający go niesymetryczny pojedynczy stopień napięciowy. Pytanie tylko jak wielkie okażą się te zniekształcenia przy amplitudzie sygnału jakiej potrzebujemy, i jak będą się miały one na tle zniekształceń wprowadzanych przez stopień mocy.
Jako przykład - karta z katalogu Philipsa. ECC40, bo akurat w karcie tej lampy autorzy pochylili się nad dwiema interesującymi nas konfiguracjami odwracacza fazy (porównanie układów na dwóch różnych lampach byłoby niecelowe).
Chodzi o tę kartę?
https://datasheetspdf.com/pdf-file/1037 ... ps/ECC40/1
Inwerter różnicowy nie tylko dostarcza większej amplitudy sygnału sterującego (przy napięciu zasilania 250 V niemal 2- krotnie większej), ale również wprowadza przy tym mniejsze zniekształcenia. Dla tej samej amplitudy - ok. 2-krotnie mniejsze.
Tylko jak rozumieć napięcie wyjściowe przy 350 V zasilania które wynosi 30 V rms dla obu typów inwerterów? Tłumaczę sobie to tak że w tym ostatnim wypadku 30 V rms nie jest maksymalnym napięciem wyjściowym inwertera (powyżej którego pojawiają się prądy siatki dla połówek dodatnich, zatykają się lampy przy połówkach ujemnych i w ogóle świat się wali) ale umownie przyjęte napięcie dla którego porównywano zniekształcenia, aby zapewnić obiektywne warunki pomiarów. Jedynie w inwerterze z dzielonym obciążeniem zasilanym z 250 V zasilania wystąpiły przy 30 V rms na wyjściu negatywne efekty o których wyżej, dlatego z konieczności obniżono napięcie wyjścowe do 18 V rms. Zresztą i 18 V rms wystarczy z wielkim zapasem dla EL84 bez względu na jej napięcie zasilania (szczególnie że zasilany z 300 V inwerter z dzielonym obciążeniem na ECC40 dostarczy znacznie więcej niż 2 x 18 V rms choć niekoniecznie aż 2 x 30 V rms jak przy 350 V przy którym taki inwerter zaspokoiłby nawet potrzeby EL34 która też była brana pod uwagę przez Autora:
https://frank.pocnet.net/sheets/030/e/EL34.pdf
Pamiętając, że zniekształcenia wzmacniacza oporowego są mniej więcej proporcjonalne do napięcia sygnału można szacować, że przy maksymalnej amplitudzie dostępnej dla odwracacza o dzielonym obciążeniu (18 V, zniekształcenia - 1%) zniekształcenia inwertera różnicowego wyniosą ok. 0,35%, czyli 3-krotnie mniej. To dowodzi zdania, które napisałem na wstępie.
Więc zapoznaj się teraz z alternatywną kartą katalogową ECC40 którą przy okazji znalazłem:
https://frank.pocnet.net/sheets/046/e/ECC40.pdf
A tutaj - ZONK. :shock: :oops: Owszem na stronie występuje znany już doskonale sprzężony galwanicznie inwerter z dzielonym obciążeniem, zgadzają się też jego parametry z pochodzącymi z karty Philipsa ale... nie ma klasycznego układu inwertera różnicowego! :shock: Zamiast niego przytoczono na stronie 327 występują jakieś dziwolągi z których ten z rys. 8 okazuje się alternatywnym rozwiązaniem kołyski w którym rolę rezystorów upływowych dołączonych zazwyczaj bezpośrednio do siatek lamp końcowych przejmuje dodatkowy rezystor Rg' dołączony do siatki "prawej" triody, zaś ten z rysunku 7 nie jest w ogóle kołyską, bowiem dzielnik dostarczający sygnał dla tej siatki jest niesymetryczny i dołączony jednostronnie do masy zamiast do anody tej samej triody. Jeden i drugi ma jednak pomocnicze sprzężenie katodowe o który pisałem wcześniej. Bez niego zniekształcenia byłyby niechybnie jeszcze większe, z nim zaś (podobnie jak w przypadku stopnia z dzielonym obciążeniem) okazują się mniejsze niż zniekształcenia wnoszone normalnie przez końcowy stopień pentodowy, nawet UL. Przy tym dają one dwukrotnie większe wzmocnienie napięciowe niż inwerter ze sprzężeniem katodowym, co też może okazać się cenne.
Wracając jednak do inwertera ze sprzężeniem katodowym - to w swej klasycznej postaci budzi on u mnie pewien niedosyt z powodu asymetrycznego sterowania triod. Poprzedzenie go inwerterem z dzielonym obciążeniem (oraz pojedynczym stopniem napięciowym, który nie będzie już wnosił zauważalnych zniekształceń dzięki napięciu wyjściowemu zmniejszonemu z kilkudziesięciu do kilku woltów) zapewni pełną symetrię pod warunkiem zachowania identyczności parametrów odpowiadających sobie elementów, a jeśli potrzeba szczególnie niskiej zawartości parzystych harmonicznych - nie ma przeszkód dla zwiększenia wspólnego rezystora katodowego z pojedynczych kiloomów do kilkunastu, ale nie do kilkudziesięciu jakich wymaga inwerter niesymetrycznie sterowany. Dzięki temu uzyska się maksymalne napięcie wyjściowe większe nie tylko niż w stopniu z dzielonym obciążeniem, ale nawet w inwerterze ze sprzężeniem katodowym. Jedyny zarzut jaki można by postawić takiemu kompromisowi jest taki że Williamson tak nie postąpił... :wink:
Ostatnio zmieniony wt, 14 marca 2023, 12:51 przez Romekd, łącznie zmieniany 3 razy.
Powód: Brak kilku spacji, ale ogólnie jest dużo lepiej. Zamiast zwykłej spacji (do rozdzielania symbolu i wartości) warto stosować "połówkę", umieszczoną przeze mnie między pionowymi kreskami | | (kopiuj/wklej)
Awatar użytkownika
Krzysztof_M
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 579
Rejestracja: wt, 17 października 2006, 09:14

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Krzysztof_M »

kraf101 pisze: czw, 9 marca 2023, 00:21[...]Dzięki wielkie za pomoc, jeszcze na pewno pomarudze ;)
Ciekawy wątek i bardzo sympatyczny pierwszy wpis :)
A jak sytuacja na froncie? Jakieś decyzje zapadły ?
Osobiście chciałem dodać, że jeśli obecny wzmacniacz ok. 7 W jest na styk, to 20 W uważałbym absolutne za minimum, aby różnice w głośności dały pozytywny efekt.
Zaledwie dwukrotny przyrost mocy da mizerny skutek w subiektywnej odczuciu "mocy".
α β Σ Φ Ω ℧ μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ −
saico

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: saico »

Wszystko zależy kto jakie ma kolumny... wzmacniacz nie musi być "mocny".
Awatar użytkownika
Krzysztof_M
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 579
Rejestracja: wt, 17 października 2006, 09:14

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Krzysztof_M »

saico pisze: pn, 17 kwietnia 2023, 20:18Wszystko zależy kto jakie ma kolumny... wzmacniacz nie musi być "mocny".
Święta racja.
Osobiście jednak zakładam, że jeśli obecne kolumny są z kategorii skutecznych to dotychczasowe 7 W powinno wystarczyć. Skoro jest za mało (stąd ten wątek), są to raczej tradycyjne współczesne kolumny budżetowe i dlatego jest potrzeba wtłoczenia większej ilości mocy.
α β Σ Φ Ω ℧ μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ −
kraf101
15...19 postów
15...19 postów
Posty: 16
Rejestracja: pn, 6 marca 2023, 20:21

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: kraf101 »

Krzysztof_M pisze: pn, 17 kwietnia 2023, 11:11 Ciekawy wątek i bardzo sympatyczny pierwszy wpis :)
A jak sytuacja na froncie? Jakieś decyzje zapadły ?
Osobiście chciałem dodać, że jeśli obecny wzmacniacz ok. 7 W jest na styk, to 20 W uważałbym absolutne za minimum, aby różnice w głośności dały pozytywny efekt.
Zaledwie dwukrotny przyrost mocy da mizerny skutek w subiektywnej odczuciu "mocy".
To jestem i melduje, że decyzje wstępne zapadły i wstępna inwestycja jeszcze nierozstrzygająca.
Zainwestowałem 15 dolcy (30 bo kupiłem 2 komplety, na wypadek jakiegoś czegoś)
https://www.ebay.com/itm/201049384406
Sprzedawca daje w opisie jakiś schemat mający dać podstawę do montażu, ale nie jest to schemat oddający 100% budowę płytek. Producenty niestety nadrukował na PCB tylko wartości elemantów. Na PCB są zworki F/A (fixed / auto bias) oraz przekaźniki. Na razie płytki zeskanowałem, rozwarstwiłem w GIMPIE i się męczę z rozczytaniem, czego jakieś marne efekty, załączam. Niektóre wartości elementów różnią się od tych na schemacie. Jest też chyba jakaś różnica w obrębie R3-R4-C2.
Nie wiem, czy można mieć śmiałość poprosić, czy może jakaś Dobra Dusza z doświadczeniem, wprawą i sofcikiem, mogłaby dopomóc z narysowaniem kompletnego schematu urządzenia. Mogę udostępnić pełnowymiarowe warstwy płytki lub kompletny plik GIMPA (xcf)

Inne pytanie, to jakie trafa do tego ustrojstwa by się nadały i gdzie kupować.
PS: W sprawie traf, to odnoszę wrażenie, że dyskusje mogą wzbudzać pewne emocje, więc bez napiny bym prosił ;)

Te elementy nazywają się transformatory i proszę o używanie poprawnej formy. Einherjer
POZDR
Załączniki
el34pp-schemat.png
sml_el34_pcb1.png
Zrzut ekranu z 2023-05-07 22-49-20.png
Awatar użytkownika
Krzysztof_M
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 579
Rejestracja: wt, 17 października 2006, 09:14

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Krzysztof_M »

Nie analizowałem płytek i schematu, ale przeciwsobny układ na EL34 wydaje się jak najbardziej słuszny, zapas mocy mocy zwiększy się bardzo wyraźnie. Popieram :)
Transformatory wyjściowe to temat rzeka ... Z mojej strony mogę polecić toroidy.pl ponieważ miałem okazję sprawdzić ich wyroby wielokrotnie.
Ale obecnie gdziekolwiek człowiek nie zerknie to ceny zniewalają :(
α β Σ Φ Ω ℧ μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ −
Awatar użytkownika
Marek7HBV
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 3933
Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Marek7HBV »

Taki stopień mocy jest prosty i stosowanie PCB to strata kasy, ale jak już jest :roll: . Płytki są uniwersalne pod rozwiązania z polaryzacją stałą lub automatyczną, a zworkami można połączyć katody w celu zastosowania tej drugiej {należy rezystor 10 omów zastąpić katodowym oraz dołożyć kondensator blokujący w miejsce drugiego}. Natomiast przekażnik służy do zmiany trybu pracy z pentodowego na triodowy i łączy anodę z siatką drugą , a nie trzecią. Wyprowadzenia oznaczone jako P1 i P2 to anody, a S1 i S2 to siatki drugie {do podłączenia w opcji UL lub klasycznie na +}. Zakładając że Koledze zależy raczej na jakości a nie mocy, to należy wybrać bias automatyczny i zastosować transformator z UL. No i ten transformator :oops: :roll: :D
Einherjer
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2552
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wałbrzych

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: Einherjer »

Odnoszę wrażenie, że wszystkie PCB do wzmacniaczy PP na ebay i aliexpress używają tej samej topologii tylko z innymi lampami. Stopień WK sprzężony bezpośrednio z różnicowym odwracaczem fazy, który ma niejednakowe rezystory anodowe, żeby z grubsza uzyskać symetrię. Tragedii nie ma, ale jedna trioda więcej i byłby klasyczny Williamson, który takich problemów z symetrią nie ma. A może jeszcze lepsza byłaby pentoda zamiast rezystora w "ogonie" pary różnicowej.
elektron6
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 231
Rejestracja: wt, 1 października 2019, 10:07

Re: Drugi wzmacniacz lampowy.

Post autor: elektron6 »

To jest maksymalizacja zysku a nie projekt i tyle w temacie:)
ODPOWIEDZ