Wzmacniacz 6n13s od A do Z

[sztyga20]

A z układu o dużej amplitudzie wyjściowej z ecclab jaka amplitudę można osiągnąć? Jeśli byłoby to tyle ile mi potrzeba to już brałbym się do liczenia.

[Piotr]

Podrzuć link do schematu. Jestem leń

[sztyga20]

http://ecclab.com/uk_lamp.htm#WkWk

jak klikniesz to trochę ci się strona rozjedzie, trzeba do dołu nieco przewinąć.

[Piotr]

Bez sensu
Przecież zwykły układ WK dysponuje większą amplitudą przy tym samym napięciu zasilania. Tutaj sporą część napięcia zasilania traci się niepotrzebnie na Rk2.

[sztyga20]

Sprawdzisz czy dobrze policzyłem Raa potrzebne do policzenia transformatora?

A więc, wziąłem sobie odcinek z większym nachyleniem, zobaczyłem podzieliłem zmianę napięcia przez zmianę natężenia: 123V/0,165 = 745,(45)omów. Póżniej 745,45*4=2982omy, czyli powiedzmy 3kiloomy.

Zauważyłem przy tym ciekawa rzecz:
Jeśli zbuduje wzmacniacz i zmniejsze napięcie anodowe do 200V to moja prosta praktycznie pokryje się z prostą wykreśloną przez Ciebie dla przykładu.
Więc jeśli zbuduje wzmacniacz i stwierdze, że chce aby lampy zaczęły pracować w bardziej komfortowych warunkach to wystarczy, że oniże napięcie anodowe, zmienie wartość polaryzacji siatki oraz "znieczule" trochę stopień stopień sterujący i obejdzie się bez przezwajania trnsformatora, prawidłowo mysle?

//Zauważyłem, że bardzo interesują Cie układy na tej triodzie, wspominałes o niej kilka razy na forum, masz może jakiś wzmacniacz na niej?

[Piotr]

A więc, wziąłem sobie odcinek z większym nachyleniem, zobaczyłem podzieliłem zmianę napięcia przez zmianę natężenia: 123V/0,165 = 745,(45)omów. Póżniej 745,45*4=2982omy, czyli powiedzmy 3kiloomy.

W porządku

Zauważyłem przy tym ciekawa rzecz:
Jeśli zbuduje wzmacniacz i zmniejsze napięcie anodowe do 200V to moja prosta praktycznie pokryje się z prostą wykreśloną przez Ciebie dla przykładu.

Bo ja akurat założyłem z góry Ra/a=3k

Więc jeśli zbuduje wzmacniacz i stwierdze, że chce aby lampy zaczęły pracować w bardziej komfortowych warunkach to wystarczy, że oniże napięcie anodowe, zmienie wartość polaryzacji siatki oraz "znieczule" trochę stopień stopień sterujący i obejdzie się bez przezwajania trnsformatora, prawidłowo mysle?

Nie trzeba będzie niczego "znieczulać". Wzmacniacz i tak powinien mieć pewien zapas wzmocnienia redukowany pokrętłem głośności. Różnicy w granicach 3dB na gałce możesz nawet nie zauważyć.
Natomiast nie wiem, czy pomysł z obniżaniem Ua jest szczęśliwy. Co prawda masz rację mówiąc, że można będzie zachować transformator głośnikowy, ale będzie trzeba zmienić transformator sieciowy. Chyba, że od razu zastosujesz transformator z odpowiednim odczepem umożliwiającym obniżenie Ua.

//Zauważyłem, że bardzo interesują Cie układy na tej triodzie, wspominałes o niej kilka razy na forum, masz może jakiś wzmacniacz na niej?

To po prostu bardzo popularna i łatwo dostępna lampa. Gdybyś zapytał np. o EL84, 6V6, 6L6 czy EL34, miałbym do powiedzenia jeszcze więcej
Aktualnie nie mam pod ręką żadnego złożonego wzmacniacza na tej lampie. W planie jest projekt komercyjny z odpowiednim transformatorem, który będzie można nabyć. Jeszcze w fazie ołówkowej

[sztyga20]

Skoro mówisz, że końcówka była trudniejsza za zaprojektowania to spóbuje i reszte zaprojektować, a więc ma to być klasyczny wzmacniacz oporowy tylko jak mogę zapodać na 6n8s aż 450-500V skoro zalecane jest 250V a maksymalne wynosi 330V?

[Piotr]

Zwróć uwagę, że to jest napięcie anodowe, a w stopniu oporowym jest ono zacznie mniejsze, niż napięcie zasilania. Przez Ra przepływa przecież cały prąd anodowy powodując na nim spadek napięcia. Napięcie zasilania rozkłada się między lampę i Ra.
Na początek możemy przyjąć, że napięcie zasilania będzie wynosić 450V, a napięcie anody 250V. Później oczywiście skorygujesz to i owo, jak już będziesz miał przed nosem charakterystyki

[sztyga20]

Więc spróbowałem:

Narysowałem prosta obciążenia dla 40000omów (tutaj pracuje jedna lampa więc nic już nie trzeba mnożyć tak jak miało to miejsce w wyznaczaniu punktu przy PP?).

A więc napiecie zasilania przyjłem na 265V (zalecane jest 250V ale 15V to niewielka różnica). Polaryzacja siatki to -8V. Pomyślałem sobie, że w zasadzie nie potrzebna mi na wyjściu cała sinusoida tylko cała dodatnia połówka i kawałek ujemnej. Dlatego punkt pracy wyznaczyłem tak, że przy mocnym ujemnym napięciu sterującym lampa sie zatka ale dzięki temu połówka dodatnia będzie mogła być większa..... troche mętnie to brzmi ale rozumiesz o co mi chodzi?
I dalej: W punkcie przeciecia osi obciażenia z linką siatki -8V jest 210V, w miejscu przecięcia z Ug=0V jest 80V, różnica około 130V - czyli tyle ile mi potrzeba pozatym będe miał kawałek dolnej części sinusoidy...

Przy zasilaniu 265V i napięcia na siatce -8V płynie przez lampę prąd 4,7mA. Spowoduje to spadek napięcia na oporniku anodowym: 40000omów*0,0047A = 188V. Więc będę musiał podłaczyć 265V+188V=453V.

Mniej więcej tak mi się to widzi....Dobrze? Czy Ra=40komów jest ok czy lepiej abym znalazł lepsze?

//Jak powinno się wyznaczać prostą obciążenia aby uzyskać jak najmniejsze zniekształcenia?

[Piotr]

Narysowałem prosta obciążenia dla 40000omów (tutaj pracuje jedna lampa więc nic już nie trzeba mnożyć tak jak miało to miejsce w wyznaczaniu punktu przy PP?).

Tak, niczego nie trzeba mnożyć.
Obciążenie 40k może być, ale lampa trochę sobie leniuchuje. Można swobodnie ustawić większy prąd spoczynkowy. Poza tym dobrze jest dobierać typowe wartości obciążenia - potem nie trzeba łączyć rezystorów.

A więc napiecie zasilania przyjłem na 265V (zalecane jest 250V ale 15V to niewielka różnica). Polaryzacja siatki to -8V. Pomyślałem sobie, że w zasadzie nie potrzebna mi na wyjściu cała sinusoida tylko cała dodatnia połówka i kawałek ujemnej. Dlatego punkt pracy wyznaczyłem tak, że przy mocnym ujemnym napięciu sterującym lampa sie zatka ale dzięki temu połówka dodatnia będzie mogła być większa..... troche mętnie to brzmi ale rozumiesz o co mi chodzi?

Dobrze kombinujesz, ale niestety nie w tą stronę
Zobacz, że w ten sposób dostaniesz właśnie dużą ujemną połówkę, a dodatnia zostanie przycięta.
Dodatnia połówka napięcia wyjściowego, to ta dla której chwilowe napięcie anodowe jest większe, niż w punkcie pracy. Z kolei kiedy prąd anodowy rośnie, wtedy napięcie spada - to ujemna połówka, którą Twój układ właśnie doskonale przenosi

Jak powinno się wyznaczać prostą obciążenia aby uzyskać jak najmniejsze zniekształcenia?

Przede wszystkim powinno się unikać pracy w zakresie bardzo niskich prądów. Akurat 6SN7 jest bardzo odporna na różne wartości obciążenia, więc masz szerokie pole manewru.

Przy zasilaniu 265V i napięcia na siatce -8V płynie przez lampę prąd 4,7mA. Spowoduje to spadek napięcia na oporniku anodowym: 40000omów*0,0047A = 188V. Więc będę musiał podłaczyć 265V+188V=453V.

To akurat się nie zgadza. Na rysunku widzę, że przy Ia=4m7A i -Ug=8V napięcie anody wynosi 210V, a nie 265V. Skąd wziąłeś tą wartość Ua?

Napięcie zasilania stopnia oporowego można odczytać wprost z wykresu. Jest to punkt przecięcia prostej obciążenia z osią napięcia. Na rysunku widzę 400V.

[sztyga20]

A więc poprawki.

Ra=33kOmy
Ua 147V
Ia 9.3mA
Ug=-3V


Napięcie zasilania 450V.


//Tylko jak nieszczęsliwie doprowadzi się zbyt wielki sygnał to może być zapodane zbyt wielkie napięcie, nawet do 450V na anodę, przejmować się tym czy nie z uwagi na małe natężenie płynącego wówczas przez lampę prądu?

[Piotr]

A więc poprawki.
Ra=33kOmy
Ua 147V
Ia 9.3mA
Ug=-3V
Napięcie zasilania 450V.

Teraz obliczenia się zgadzają.
Natomiast pojawia się inny problem:
Górna połówka sinusoidy zostanie poprawnie przeniesiona, natomiast dolna zostanie przycięta. Jak wcześniej słusznie zauważyłeś, dla stopnia mocy nie będzie to wielka strata. Natomiast odmienne zdanie na ten temat może mieć odwracacz fazy
Zauważ, że przy sterowaniu przebiegiem symetrycznym chwilowe napięcie siatki stopnia sterującego będzie dodatnie. Pociągnie to za sobą wystąpienie prądu siatki, a tego raczej chcielibyśmy uniknąć

Spróbuj wybrać taki punkt pracy, aby asymetria na prostej obciążenia była niewielka. Czyli aby górna połówka została wzmocniona do potrzebnej amplitudy bez wchodzenia w obszar najmniejszych prądów anody, a odpowiadająca jej dolna połówka nie zahaczyła o obszar prądu siatki. Napięcie zasilania rzędu 450V pozwala na taki luksus

//Tylko jak nieszczęsliwie doprowadzi się zbyt wielki sygnał to może być zapodane zbyt wielkie napięcie, nawet do 450V na anodę, przejmować się tym czy nie z uwagi na małe natężenie płynącego wówczas przez lampę prądu?

Tym się nie masz co przejmować. Wartości dopuszczalne dotyczą średnich prądów i napięć. Podobnie, jak w sytuacji prądu anodowego w stopniu mocy, pamiętasz?

[sztyga20]

Natomiast odmienne zdanie na ten temat może mieć odwracacz fazy

Ale czemu będzie mu to przeszkadzało? Prąd siatki spowoduje zniekształcenie w drugiej połówce (tej przesuniętej o 180), tak sie domyślam, ale czy o to chodzi?
Więc podążając tym tropem na punkt na chaakterystyce postarałem się wyznaczyć tak aby prąd siatki pojawiał się dopiero przy możliwie największym poziomie wysterowania (ale z ciekawosci spytam, gdybym umiescił wtórnik pomiedzy odwracaczem a stopniem wzmocnienia napięciowego to odwracaczowi prad siatki nie przeszkadzałby tak bardzo?)


Nowy punkt pracy: (teraz takim wysokim napięciem się nie przejmuje, jedyne co mnie zastanawia to powiązanie czestotliwosci pracy z wartościami granicznymi oraz stopniem zużycia lampy, inaczej będzie lampa się zużywała przy częstotliwościach ultraniskich np. 0.2Hz a inaczej, według mnie mniej przy wyższych, np 10kHz bo w pierwszym przypadku lampa będzie dłużej narażona na np. zbyt wysokie napięcie tak, że zdażą zajść reakcje odpowiedzialne za zużycie lamp, jeśli natomiast czynik "stresowy" bedzie działał częściej, ale krócej to zużycie lampy nie zdazy zajść.... Wyobrażam to sobie jako swojego rodzaju "bezwładność" tak, że lampa zaczyna ulegać zużyciu dopiero po jakimś czasie eksponowania na skrajny czynnik, tak więc uśrednienia najlepiej nie stosować dla b. niskich czestotliwości pomijając ksztłt przebiegu?, to takie moje przemyslenia na temat istoty zjawiska)
Ug-8V, 230V, teraz nawet przy pełnym wysterowaniu końcówki nie będzie płyna prąd siatki, ewentualnie jakby maksymalne napięcie było zbyt duże przesune punkt lekko na lewo, do siatki -7..-6V chociaz wydaje mi się, że teraz jest ok. Maksymalne napięcie na anodzie teoretycznie będzie wynosiło 360V, chyba że lampe się przesteruje to moze być dużo wiecej... Chociaż może uda się zabespieczyć przed tym lampę odpowiednio dobierając punkt pracy lampy odpowiedzialnej za wstępny stopień napięciowy tak, że prędzej ta pierwsza lampa się zatka niż druga przesteruje....Ale nie jestem tego pewien. A we wstępnym stopniu (tym który ma sterować ten) dałbym znacznie mniej na anode, tak aby łatwo było zapewnić dobrą filtrację U anodowego, ale dopiero później.

[Piotr]

Natomiast odmienne zdanie na ten temat może mieć odwracacz fazy

Ale czemu będzie mu to przeszkadzało? Prąd siatki spowoduje zniekształcenie w drugiej połówce (tej przesuniętej o 180), tak sie domyślam, ale czy o to chodzi?
Więc podążając tym tropem na punkt na chaakterystyce postarałem się wyznaczyć tak aby prąd siatki pojawiał się dopiero przy możliwie największym poziomie wysterowania (ale z ciekawosci spytam, gdybym umiescił wtórnik pomiedzy odwracaczem a stopniem wzmocnienia napięciowego to odwracaczowi prad siatki nie przeszkadzałby tak bardzo?)

Może niezbyt precyzyjnie się wyraziłem. Rzecz w tym, że jeżeli lampa pobiera prąd siatki, to nie może być sterowana przez kondensator. Sprzężenie transformatorowe nie ma najmniejszego sensu, a bezpośrednie (z wtórnikiem, jak poroponowałeś) spowodowałoby znaczną komplikację układu. Takie zabiegi umożliwiające "bezkarne" wystąpienie prądu siatki stosuje się w zasadzie wyłącznie w sterowaniu stopniami mocy, gdzie przekłada się to na namacalne korzyści mocowe i sprawnościowe.

Nowy punkt pracy: [...] Ug-8V, 230V, teraz nawet przy pełnym wysterowaniu końcówki nie będzie płyna prąd siatki, ewentualnie jakby maksymalne napięcie było zbyt duże przesune punkt lekko na lewo, do siatki -7..-6V chociaz wydaje mi się, że teraz jest ok.

Jest w miarę w porządku, aczkolwiek odrobinę niższe napięcie siatkowe (większa wartość bezwzględna) też by nie zaszkodziło

(teraz takim wysokim napięciem się nie przejmuje, jedyne co mnie zastanawia to powiązanie czestotliwosci pracy z wartościami granicznymi oraz stopniem zużycia lampy, inaczej będzie lampa się zużywała przy częstotliwościach ultraniskich np. 0.2Hz a inaczej, według mnie mniej przy wyższych, np 10kHz bo w pierwszym przypadku lampa będzie dłużej narażona na np. zbyt wysokie napięcie tak, że zdażą zajść reakcje odpowiedzialne za zużycie lamp, jeśli natomiast czynik "stresowy" bedzie działał częściej, ale krócej to zużycie lampy nie zdazy zajść.... Wyobrażam to sobie jako swojego rodzaju "bezwładność" tak, że lampa zaczyna ulegać zużyciu dopiero po jakimś czasie eksponowania na skrajny czynnik, tak więc uśrednienia najlepiej nie stosować dla b. niskich czestotliwości pomijając ksztłt przebiegu?, to takie moje przemyslenia na temat istoty zjawiska)

Ale chyba nie wymagasz od swojego wzmacniacza przenoszenia częstotliwości mniejszych, niż powiedzmy 10Hz, prawda? Przyjmując założenie, że operujemy w granicach częstotliwości akustycznych można być spokojnym. Ważne, że zawsze lampa przez taki sam czas "wysila się", co "odpoczywa" - średnia wartość za okres pozostanie niezależna od częstotliwości.

Maksymalne napięcie na anodzie teoretycznie będzie wynosiło 360V, chyba że lampe się przesteruje to moze być dużo wiecej... Chociaż może uda się zabespieczyć przed tym lampę odpowiednio dobierając punkt pracy lampy odpowiedzialnej za wstępny stopień napięciowy tak, że prędzej ta pierwsza lampa się zatka niż druga przesteruje....Ale nie jestem tego pewien.

Lepiej, żeby na początku przesterowywał się ostatni stopień. W ten sposób uzyskasz pełną moc wyjściową przy niskich zniekształceniach, a przed przesterowaniem wcześniejszych stopni otrzegą Cię zgrzyty wydobywające się z głośników

A we wstępnym stopniu (tym który ma sterować ten) dałbym znacznie mniej na anode, tak aby łatwo było zapewnić dobrą filtrację U anodowego, ale dopiero później.

"Znacznie", to kwestia względna. Znów trzeba będzie dobrać odpowiednie punkty pracy.

ps. Jako stopień sterujący można też zastosować pentody w układzie SRPP. Oszczędzisz w ten sposób na napięciu zasilania (wystarczy już około 350V) ale konieczne będzie zastosowanie czterech baniek w stopniu sterującym każdego kanału

[sztyga20]

Ale chyba nie wymagasz od swojego wzmacniacza przenoszenia częstotliwości mniejszych, niż powiedzmy 10Hz, prawda?

Hehe, oczywiście, moje wywody były czysto teoretyczne.
W charakterystycze powyżej dam -9V zamiast -8.

A taki punkt pracy obrałem do lampy która ma sterować lampę której punkt wyznaczyłem w moim poprzednim poście.

Ug=-5V
Io=6,7mA
Ua=169V
Ra=15kOmów