Poszukuję schematu - Audio SE na 6N1P + 6P1P

[Tomek Janiszewski]

Narysuj, zawsze lepiej mieć schemat przed oczami.

Proszę uprzejmie, oto propozycja dla EL84/PL841 przy katalogowym Ua=300V w klasie AB (z polaryzacją katodową) kiedy to uzyskuje się 17W.

P1060927.JPG

Pokazałem tylko stopień sterujący i końcowy, można umasić siatkę jednej z triod (otrzymując inwerter o sprzężeniu katodowym) lub lepiej poprzedzić go inweterem z dzielonym obciążeniem, dostarczającym już tylko niewielkich napięć sterujących obie siatki triod. Transformator wyjściowy może być wykonany również w sposób bardziej dla CIrclotrona typowy, z głośnikiem symetrycznie dołączonym do odczepów uzwojenia katodowego. W takim wypadku każda połówka uzwojenia anodowego musi mieć dokładnie tyle zwojów ile jest od katody do środka uzwojenia połączonego z masą.

Zostaje jeszcze kwestia zasilania siatek drugich

W Circlotronie z powodzeniem go rozwiązano. I takie rozwiązanie nadaje się też dla proponowanego wzmacniacza.

Jeśli potencjał siatek drugich będzie stały względem masy to sprzężenie katodowe będzie działać również na siatki drugie, więc moc maksymalna spadnie jak dla UL 50%

Dokładnie.

czyli pewnie do jakiś 10W z pary EL84. Też łączymy na krzyż?

Oczywiście. Jeżeli dołączymy siatki do przeciwległych anod (bezpośrednio bądź też przez rezystory dławiące, blokowane kondensatorami lub nie) to otrzymamy czysty układ pentodowy. Gdy dołączy się siatki również na krzyż, ale do odczepów na uzwojeniu anodowym (tak jak pokazałem na schemacie linią przerywaną, wtedy połączenia z lewej strony lamp należy oczywiście zlikwidować) otrzymamy UL < 50% czyli z EL84 otrzymamy niewiele mniej niż z konfiguracji pentodowej. Gdyby siatki ekranujące dołączyć również do odczepów uzwojenia anodowego, ale nie na krzyż - otrzymamy UL>50%. Wreszcie, przy połączeniu siatki z anodą tej samej lampy powstaje konfiguracja triodowa.

Gorzej z l0ampami, które mają Ug2 < Ua.

To jeszcze zależy które konkretnie lampy masz na myśli, i jakie warunki. W przypadku EL34 która ma pracować koniecznie przy Ua=800V nie dałoby się zrobić inaczej niż tylko dowinąć jeszcze jedno uzwojenie dla siatek ekranujących (zasilane ze źródła 400V) , co oczywiście poważnie komplikuje konstrukcję transformatora. Ale taka np. E130L o której wspomniałeś mogłaby pracować przy Ua=250V, i takie też jest dopuszczalne napięcie na siatkach drugich. Jednak w konfiguracji pentodowej korzystna jest praca przy bardzo znacznie obniżonym Ug2 względem Ua, bo w przeciwnym wypadku wysokie jest napięcie "kolana", a tym samym pogarsza się rozdział prądów między anodę a ekran, rośnie też znacznie moc tracona w ekranie. To samo dotyczy właściwie wszystkich tetrod strumieniowych projektowanych dla pracy impulsowej: PCL805, PL508, PL504, 6P45S. Alternatywą dla zasilania siatek z obniżonego napięcia jest zastosowanie układu UL, tak dobranego aby przy maksymalnym prądzie anodowym chwilowe napięcie ekranu było równe zalecanemu napięciu zasilania tej siatki. Wtedy nawet na mocy użytecznej nic ale to nic się nie traci, potrzeba tylko wyższego napięcia do wysterowania. Oczywiście zalety układu UL, mianowicie zredukowane zniekształcenia oraz zmniejszona impedancja wyjściowa pozostają w mocy.
Mam też ciekawą propozycję wykonania transformatora, tak aby można było przełączać uzwojenia wtórne dla obciążenia 4 lub 8 omów (albo 8/15 omów). Ale może o tym później, jak już wszystko stanie się jasne odnośnie samego wzmacniacza.

[Einherjer]

A gdyby dla Ug2 < Ua siatkę drugą połączyć z anodą przeciwnej lampy przez diodę Zenera, dodając rezystor między siatką drugą a katodą, żeby zapewnić minimalny prąd diody?
Dla EL84 nabazgrałem takie niekoszerne coś. Koszernie oczywiście też by się dało. LTSpice obiecuje dla 1 kHz 0.3% THD przy maksymalnej mocy 16W (założyłem, że każda ćwiartka uzwojenia pierwotnego ma 50 Om a wtórne 0,5 Om) i 0.01% przy 1W. Oczywiście należy do tego podchodzić sceptycznie. Globalne sprzężenie ma niecałe 12 dB, czułość 1 Vrms. Rezystancja wyjściowa 0,35 Om @ 1 kHz. Nie mam niestety sensownego modelu E130L ani podobnej tetrody lub pentody.

quadPPP.png

[Tomek Janiszewski]

A gdyby dla Ug2 < Ua siatkę drugą połączyć z anodą przeciwnej lampy przez diodę Zenera, dodając rezystor między siatką drugą a katodą, żeby zapewnić minimalny prąd diody?

Tylko właściwie w jakim celu? Dla EL34 przy Ua>Ug2max=425V, lub dla E130L przy Ua>250V? To daleko niecodzienne przypadki. Ponadto przypominam o istnieniu takich elementów, półprzewodnikowych wprawdzie ale stosowanych z lampami od niepamiętnych czasów jak warystory. Sam zresztą zastosowałem taki element we wzmacniaczu wizyjnym na PFL200, dzięki czemu siatce drugiej nie grozi już przeciążenie, a przenoszenie składowej stałej nie uległo pogorszeniu.

Dla EL84 nabazgrałem takie niekoszerne coś.

Niekoszerność wyraża się nie tylko w użyciu MOSFETów, ale i strukturze typowej raczej dla układów scalonych. Williamson prezentuje się chyba jednak prościej, a zalet w takim dwustopniowym wzmacniaczu różnicowym nie widać.

LTSpice obiecuje dla 1 kHz 0.3% THD przy maksymalnej mocy 16W

Bo też i warunki pracy lampy w porównaniu z klasycznym układem PP nie ulega zmianie. Lampa zasilana jest katalogowym napięciem i ma odczuwać katalogową impedancję obciążenia. Trzeba tylko pamiętać że każda z połówek uzwojenia pierwotnego która w zwykłym układzie PP stanowi ciągłą całość - tu ulega dalszemu podziałowi, na ćwiartkę anodową i katodową. Nie przesądza to o zwiększeniu stopnia komplikacji wykonania transformatora, bowiem im więcej sekcji tym lepsze sprzężenie strony pierwotnej i wtórnej. Komplikuje się tylko sterowanie: niewskazany jest już najprostszy inwerter z dzielonym obciążeniem.
A jeszcze jeden układ (poza Quadem i Circlotronem) mogący stanowić protoplastę wzmacniacza o którym jest mowa - znajdziesz na
http://bee.mif.pg.gda.pl/Oktoda/index.php/SEPP . Chodzi o wzmacniacz SEPP z równoległym zasilaniem lamp: http://bee.mif.pg.gda.pl/Oktoda/images/ ... zon_20.png .
Tam zasilanie włączone jest między katodę jednej lampy końcowej a katodę drugiej. Wystarczy teraz wykonać odczepy pośrodku każdej z połówki uzwojenia pierwotnego do których będzie doprowadzone zasilania oraz uzupełnić układ o drugi kondensator 20uF między katodą i anodą (który tam nie występuje bowiem rolę jego pełni odpowiedni kondensator w zasilaczu) aby znów dojść do symetrycznej struktury dającej się wyprowadzić z Quada i Circlotrona. I przyznam że to ten właśnie układ natchnął mnie do jej wymyślenia. Choć oczywiście nie wykluczam że gdzieś taki wzmacniacz wcześniej powstał.

[Einherjer]

Jest i koszerna wersja, przeszczepiłem pierwszy stopień i odwracacz z klasycznego PP na EL84. Ta sama czułość, głębsze USZ: 18 dB. LTSpice obiecuje 0.25 % dla 16 W @ 1 kHz i 0.02 % dla 1 W. Nieco mniej ze źródłem prądowym w "ogonie" pary różnicowej, ale tutaj jest ona sterowana idealnie symetrycznymi sygnałami, więc korzyść z tego krzemu niewielka. W rzeczywistości może być jeszcze potrzebna kompensacja USZ.
Można kiedyś takie coś przećwiczyć praktycznie, zamówić transformator z UL 50% i nie połączonymi sekcjami. A jakby eksperyment się jednak nie udał to zawsze można połączyć jako zwykły PP.

quadPPP_wil.png

[Tomek Janiszewski]

Chyba nie muszę dodawać że taki wzmacniacz może również pracować w klasie B, tj z polaryzacją sztywną. Jest to wręcz koniecznością w razie użycia większości lamp do zastosowań impulsowych, o niezbyt wielkiej dopuszczalnej mocy admisyjnej (najbardziej jaskrawym przykładem może tu być EL/PL81 o mocy zaledwie 8W, z której jednak w układzie PP klasy B uzyskuje się 20,5W). W tym celu rezystory upływowe siatek obu lamp końcowych należy rozdzielić na dwie części (np. 330k + 100k), dołączyć je nie do końcówek uzwojenia katodowego lecz do minusa zasilacza siatkowego (z umasionym plusem), a do punktów połączenia obu części rezystorów siatkowych doprowadzić sprzężenie bootstrap z katod odpowiednich lamp. Oczywiście człony RC w katodach należy pominąć.

[Einherjer]

No to jeszcze jeden niekoszerny schemat, PL36, polaryzacja sztywna i diody Zenera w obwodach siatek drugich. 0.25 % @ 36 W 1 kHz.

quadPPP_PL36.png

Proszę moderatorów o wydzielenie ostatnich postów do nowego wątku, nie mają one nic wspólnego z oryginalnym wątkiem.

[dave126]

Widzę, że w trakcie mojej nieobecności dyskusja bardzo ożyła.
Dziękuję wszystkim za wypowiedzi, niemniej jednak mam wrażenie, że zaszło pewne nieporozumienie.
Nie wymagam od takowej konstrukcji super brzmienia. Nie będzie to moje pierwsze SE, mam już za sobą pierwszą konstrukcję na EL84 jednak o przeznaczeniu gitarowym, dlatego chciałbym zbudować teraz zabawkę do słuchania muzyki.
Rozumiem jak wypada TG2.5 przy sensowniejszych trafach wyjściowych jednak chciałbym ograniczyć się do zasobów, które posiadam.
A jak już powiedziałem posiadam zapas militarnych lampek 6P1P-EW i 6N1P-EW. Znajdzie się jeszcze kilka 6N3P - E.

Serdecznie pozdrawiam

[Einherjer]

Nie dokładałbym za dużo bajerów do takiego wzmacniaczyka, bo okaże się, że to co dołożysz do transformatora zasilającego i potrzebnej drobnicy wystarczyło by Ci na przyzwoite transformatory PP. W Twoim przypadku najlepiej pasowałaby jedna lampa 6N2P w stopniu napięciowym. Zarówno 6N1P i 6N3P mają trochę za małe współczynniki wzmocnienia. Z kolei dwa stopnie WK dadzą zdecydowanie zbyt dużo, z dobrym transformatorem wyjściowym by jeszcze uszło, ale jak masz TG2.5 to będzie to trudno ustabilizować i efekt takiego wyduszania z układu więcej niż może on dać nie będzie ciekawy. Chyba, że chcesz mieć czułość na poziomie kilkudziesięciu mV, ale to też nie jest dobre rozwiązanie. Lampa 6P1P potrzebuje 13 V dla katalogowego punktu pracy, jak założysz 1 V na wejściu to wzmocnienie wynosi 13 plus zapas dla USZ. Nie chcemy za głębokiego USZ, więc celowałbym we wzmocnienie w okolicach 30. Tyle możesz uzyskać z WK na 6N2P albo na przykład mu followera na 6N3P. Chyba, że się posuniesz do "oszustwa" i zastosujesz półprzewodnikowe źródło prądowe jako obciążenie 6N3P to też tyle wydusisz.

[kubafant]

W Twoim przypadku najlepiej pasowałaby jedna lampa 6N2P w stopniu napięciowym. Zarówno 6N1P i 6N3P mają trochę za małe współczynniki wzmocnienia.

Oczywiście. Już widzę karkołomne zmagania, jakie będzie kolega autor tematu musiał przebyć, żeby zrobić użytek z posiadanych fantów, a wszystko celem ominięcia dodatkowych wydatków. I o ile w kwestii prosty SE - lepszy ale sporo droższy PP ma to uzasadnienie ekonomiczne, to pchanie na siłę tych 6N1P czy 6N3P, które pasują do tego przedwzmacniacza jak pięść do oka zamiast 6N2P, które są do tego stworzone zakrawa na jakąś perwersję.

6N2P kosztuje około dychy, a jedna obsłuży oba kanały.

Ale oczywiście zawsze można się zdecydować na, jak to mówi kolega painlust - rzeźbienie w klocku. Tak dla wprawy

Pozdrawiam

[Tomek Janiszewski]

No to jeszcze jeden niekoszerny schemat, PL36, polaryzacja sztywna i diody Zenera w obwodach siatek drugich. 0.25 % @ 36 W 1 kHz.

Moc jak rozumiem liczona przy pomocy LTSpice? A wersję całkowicie koszerną liczyłeś? Choćby w postaci UL 50% (czyli siatki ekranujące zasilane bezpośrednio z Ua - nie potrzeba żadnych dodatkowych odczepów na uzwojeniu anodowym) lub nawet nieco głębszy. Niewykluczone nawet że możliwe byłoby w takim wypadku zasilanie wzmacniacza z 300V. Wprawdzie dla EL36 dopuszcza się Ug2=250V, ale dotyczy to pracy lampy z dużym prądem anodowym, przy maksymalnej dopuszczalnej mocy traconej na anodzie. Tymczasem w układzie PP takie napięcie występowałoby na siatce drugiej jedynie w spoczynku, gdy prąd anodowy wynosi zaledwie 18mA a moc tracona w anodzie - 5,4W. Przy zatykaniu lampy Ug2 oczywiście jeszcze by rosło, ale wówczas prądy zarówno anody i siatki szybko spadają do zera. W najbardziej niekorzystnym przypadku Ug2 przy UL=50% zbliżyłoby się do 450V, ale dopuszczalne Ug20 wynosi 550V. Oczywiście głęboki UL musi być, aby przy maksymalnym prądzie anodowym Ug2 spadało do 150V. W takim wypadku nie widzę powodów dla których nie dałoby się uzyskać maksymalnej możliwej mocy, 44W. Również i do zasilania koszernego, williamsonowskiego inwertera (a przynajmniej różnicowego stopnia sterującego) można by wykorzystać ujemne napięcie polaryzacji siatek EL36, a będzie ono dużo większe od wymaganego dla typowych warunków pracy (Ua=300V, Ug2=150V) gdyż wzmocnienie w konfiguracji triodowej dla tej lampy wynosi zaledwie 5,6. Tym samym zwiększeniu Ug2 ze 150V na 300V powinno towarzyszyć zwiększenie -Ug1 z 29V o 27V czyli do 56V. Takie powiększenie napięcia zasilającego inwerter ułatwi uzyskanie odpowiednio wysokiego napięcia sterującego.

[Marek7HBV]

W Twoim przypadku najlepiej pasowałaby jedna lampa 6N2P w stopniu napięciowym. Zarówno 6N1P i 6N3P mają trochę za małe współczynniki wzmocnienia. Z kolei dwa stopnie WK dadzą zdecydowanie zbyt dużo, z dobrym transformatorem wyjściowym by jeszcze uszło, ale jak masz TG2.5 to będzie to trudno ustabilizować i efekt takiego wyduszania z układu więcej niż może on dać nie będzie ciekawy. Chyba, że chcesz mieć czułość na poziomie kilkudziesięciu mV, ale to też nie jest dobre rozwiązanie. Lampa 6P1P potrzebuje 13 V dla katalogowego punktu pracy, jak założysz 1 V na wejściu to wzmocnienie wynosi 13 plus zapas dla USZ. Nie chcemy za głębokiego USZ, więc celowałbym we wzmocnienie w okolicach 30.

Przypominam że Kolega Dave potrzebuje wzmacniacz o czułości dostosowanej do karty komputera,a to oznacza 100mV i uzyskanie tej czułości z posiadanych lamp wymaga 3-stopniowego wzmacniacza.Zmiana typu lamp też niewiele da,chyba że będzie to np EF80/EL84.Ale wzmacniacz ma być z tego co jest,więc wskazany jest układ jak wyżej M.

[AZ12]

Witam

Zamiast zbijać napięcie siatek drugich lamp EL36 można zastosować zasilacz dający napięcie symetryczne 150V, można to osiągnąć a pomocą podwajacza w układzie Delona przy zasilaniu z uzwojenia o napięciu ok. 110V.

[Tomek Janiszewski]

Witam

Zamiast zbijać napięcie siatek drugich lamp EL36 można zastosować zasilacz dający napięcie symetryczne 150V, można to osiągnąć a pomocą podwajacza w układzie Delona przy zasilaniu z uzwojenia o napięciu ok. 110V.

Tak zrobili w Melomanie 25 będącym klasycznym wzmacniaczem PP na telewizyjnych lampach PL500. Ale tu jest mowa o pokazanym na początku tej strony wzmacniaczu łączącym cechy Quada, Circlotrona oraz układu SEPP z równoległym zasilaniem lamp! Tam zasilanie siatek ekranujących z umasionego źródła napięcia oznaczałoby sprzężenie UL o głębokości 50%. Więc gdy się do tego jeszcze obniży napięcie zasilające Ug2, to lampa może nie wydolić zakładanego szczytowego prądu anodowego. Można obniżyć głębokość sprzężenia UL lub zlikwidować je całkowicie, dodając uzwojenia dla siatek drugich, ale to skomplikowałoby konstrukcję transformatora. Niezależnie od tego podwajacz napięcia słabo nadaje się do zasilania stopni PP klasy B, z uwagi na dużą impedancję wewnętrzną (stanowi on bowiem dwa prostowniki półokresowe połączne w szereg). Również napięcie zasilające ekrany prostowane jest tylko półokresowo, i tam wymagany jest wydajny filtr. Już lepiej było zastosować w Melomanie transformator z odczepem w połowie uzwojenia anodowego (ok. 2 x 110V) a do prostowania napięcia anodowego użyć mostka Graetza. Wtedy między końcówkami mostka miałoby się +300V, a na odczepie transformatora +150V. Analogicznie uzyskuje się wszak symetryczne napięcia dla wzmacniaczy tranzystorowych z bezpośrednim włączeniem głośnika, przy zachowaniu pełnookresowego prostowania.

[Einherjer]

W Twoim przypadku najlepiej pasowałaby jedna lampa 6N2P w stopniu napięciowym. Zarówno 6N1P i 6N3P mają trochę za małe współczynniki wzmocnienia. Z kolei dwa stopnie WK dadzą zdecydowanie zbyt dużo, z dobrym transformatorem wyjściowym by jeszcze uszło, ale jak masz TG2.5 to będzie to trudno ustabilizować i efekt takiego wyduszania z układu więcej niż może on dać nie będzie ciekawy. Chyba, że chcesz mieć czułość na poziomie kilkudziesięciu mV, ale to też nie jest dobre rozwiązanie. Lampa 6P1P potrzebuje 13 V dla katalogowego punktu pracy, jak założysz 1 V na wejściu to wzmocnienie wynosi 13 plus zapas dla USZ. Nie chcemy za głębokiego USZ, więc celowałbym we wzmocnienie w okolicach 30.

Przypominam że Kolega Dave potrzebuje wzmacniacz o czułości dostosowanej do karty komputera,a to oznacza 100mV i uzyskanie tej czułości z posiadanych lamp wymaga 3-stopniowego wzmacniacza.Zmiana typu lamp też niewiele da,chyba że będzie to np EF80/EL84.Ale wzmacniacz ma być z tego co jest,więc wskazany jest układ jak wyżej M.

100mV z karty dźwiękowej? Większość współczesnych kart dźwiękowych ma maksymalną amplitudę napięcia wyjściowego na poziomie 1 V, często nawet bliżej 1,5 V. Skąd wziąłeś 100mV?

[Einherjer]

No to jeszcze jeden niekoszerny schemat, PL36, polaryzacja sztywna i diody Zenera w obwodach siatek drugich. 0.25 % @ 36 W 1 kHz.

Moc jak rozumiem liczona przy pomocy LTSpice? A wersję całkowicie koszerną liczyłeś? Choćby w postaci UL 50% (czyli siatki ekranujące zasilane bezpośrednio z Ua - nie potrzeba żadnych dodatkowych odczepów na uzwojeniu anodowym) lub nawet nieco głębszy. Niewykluczone nawet że możliwe byłoby w takim wypadku zasilanie wzmacniacza z 300V. Wprawdzie dla EL36 dopuszcza się Ug2=250V, ale dotyczy to pracy lampy z dużym prądem anodowym, przy maksymalnej dopuszczalnej mocy traconej na anodzie. Tymczasem w układzie PP takie napięcie występowałoby na siatce drugiej jedynie w spoczynku, gdy prąd anodowy wynosi zaledwie 18mA a moc tracona w anodzie - 5,4W. Przy zatykaniu lampy Ug2 oczywiście jeszcze by rosło, ale wówczas prądy zarówno anody i siatki szybko spadają do zera. W najbardziej niekorzystnym przypadku Ug2 przy UL=50% zbliżyłoby się do 450V, ale dopuszczalne Ug20 wynosi 550V. Oczywiście głęboki UL musi być, aby przy maksymalnym prądzie anodowym Ug2 spadało do 150V. W takim wypadku nie widzę powodów dla których nie dałoby się uzyskać maksymalnej możliwej mocy, 44W. Również i do zasilania koszernego, williamsonowskiego inwertera (a przynajmniej różnicowego stopnia sterującego) można by wykorzystać ujemne napięcie polaryzacji siatek EL36, a będzie ono dużo większe od wymaganego dla typowych warunków pracy (Ua=300V, Ug2=150V) gdyż wzmocnienie w konfiguracji triodowej dla tej lampy wynosi zaledwie 5,6. Tym samym zwiększeniu Ug2 ze 150V na 300V powinno towarzyszyć zwiększenie -Ug1 z 29V o 27V czyli do 56V. Takie powiększenie napięcia zasilającego inwerter ułatwi uzyskanie odpowiednio wysokiego napięcia sterującego.

Moc jest z LTSpice'a. To wartość powyżej której zniekształcenia zaczynały wyraźnie rosnąć. Dla THD na poziomie kilku procent pewnie byłoby te 40W, bo katalogowe 44W chyba nie uwzględniają sprawności transformatora. Szczerze mówiąc nie wiem ile jest wart model EL36 którego użyłem, nie przyglądałem się mu za dokładnie (z modelami pentod jest problem, chociaż model EL84 użyty wcześniej jest całkiem dobry), chciałem po prostu sprawdzić ideę zasilania siatek drugich przez diody Zenera i stałą polaryzację. Podejrzewam, że uzyskane wyniki są dość dalekie od rzeczywistych. Twoją propozycję najlepiej byłoby sprawdzić na rzeczywistym układzie, chociaż może z ciekawości zobaczę co wyjdzie w symulacji.