Dopasowanie lamp do transformatora głośnikowego

[sat159p1]

Cześć, witam,

To mój 1 post tutaj, ale odpowiedzi nie znalazlem nigdzie, bądź są niedokładne, zdawkowe i szczerze - wczoraj walczyłem wiele godzin, żeby to zrozumieć, ale bez szans... Wzmacniacz single-ended A1. Załóżmy 3 warianty końcówki.

12AU7 (load impedance 7.7k)
EF80 (load impedance????)
6V6 (load impedance 8.5k)

Jak dobrać do nich idealny transformator głośnikowy?
Jedni piszą, że nalezy korzystać z danych katalogowych lampy (load resistance musi byc jak najbliższe pierwotnemu uzwojeniu trabsformatora) - drudzy, że najlepiej ze wzoru Z = Va^2 / Pa ---> gdzie: Va = napięcie na anodzie, Pa = max moc wyjsciowa. W przypadku 6V6 akurat jest to (dane z data sheet 6V6) = (315v * 315v) / 12W = około 8.3k - wychodzi więc bardzo podobnie do danych katalogowych (8.3k vs 8.5k).

Ale są lampy, których na przykład nie rozumiem. EF80, też pentoda - nie ma spisanych danych load reistance, załóżmy więc /z tych danych kat/ maksymalne napięcie 300v i moc przy nim 2.5W = (300 * 300)/2.5 = wychodzi 36k, a do tego układu polecają transformator o uzwojeniu pierwotnym 10k (np. układ Micro Champ 5F1M z EF80 jako lampą mocy). Czyli totalnie inaczej. Jak to zrozumieć?

Trzecia sprawa - trioda. Układ jak wyżej, Micro Champ 5F1M - tylko z 12AU7 jako lampą mocy - powinien mieć trafo o pierwotnym uzwojeniu 25k. No a impedancja 7.7k... Więc tutaj ta metoda na kartę katalogową nie działa. Próbowałem podrzucic tez do powyzszego wzoru (300v, 2.75/5.5W) i wychodzą jakies wartosci albo 16k albo 33k czyli poza zakresem idealnego trafa 25k. Tez nie wiem czy liczyc 2 triody zsumowane czy jedną, ale jak widac nic tutaj nie wchodzi. Moze na triody jest jakas inna metoda?

[Alek]

Autor wątku nie wyjaśnia, co rozumie pod pojęciem "idealny transformator głośnikowy". Domyślnie należy uznać, że chodzi o taki transformator, który pozwoli oddać do obciążenia (głośnika) możliwie dużą moc przy możliwie małych zniekształceniach nieliniowych. Aby odpowiedzieć na tak postawiony problem, należy znać impedancję głośnika, bowiem lampa "widzi" głośnik przez transformator. W przybliżeniu należy spełnić warunek: Zobc=n^2* Z gł. Zgł- impedancja głośnika, Z obc- twoja load impedance lampy, n^2 - kwadrat przekładni transformatora. Chcąc dokładniej wyliczyć przekładnię, można jeszcze uwzględnić sprawność transformatora.
Dla pentody o optymalnej impedancji obciążenia 7,7 kiloomów i głośnika 4 omy kwadrat tej przekładni wyniesie 1925, a więc sama przekładnia około 44:1. Zmniejszanie jak i zwiększanie tej przekładni będzie powodować wzrost zniekształceń nieliniowych.
Wyliczanie optymalnej impedancji obciążenia lampy (pentody) można przeprowadzić z jej charakterystyk. Dla pentod jest łatwo, można to wyliczyć z charakterystyk Ia=f(Ua) przy Us=const jako Ua/Ia w punkcie pracy lampy.
Rezystancja uzwojenia pierwotnego (zmierzona omomierzem) wynika zupełnie wtórnie z konstrukcji transformatora głośnikowego, którego uzwojenie pierwotne jest obliczane ze względu na wymaganą indukcyjność tego uzwojenia. A ta zależy od dolnej częstotliwości, jaka ma zostać przeniesiona. O to jednak autor wątku nie pytał.

Dla triod optymalna impedancja obciążenia to 2...8 oporności wewnętrznych lampy. Zniekształcenia nieliniowe będą maleć wraz z wyborem większej krotności oporności wewnętrznej lampy.

[sat159p1]

Alek. Dziękuje za rozwinięcie tematu - nie ma to znaczenia jakie mam uzwojenie wtórne w moim pytaniu ten parametr jest akurat zbędny. przykładowo lampa z rezystancją obciążeniową 7.7k i transformatorem 7.7k:8ohm to to samo jak 7.7k:4ohm - wiadomo tu już są dwa różne transformatory, ale nie o to chodziło. w temacie.

Czy mój wzór dotyczący pentody jest prawidłowy?
Jakbyś wyliczył optymalną impedancję dla EF80 przy jej maksymalnym trybie pracy 300v / 2.5W?
Bo mi wychodzą chocki klocki, a wg schematu układ SE na EF80 potrzebuje 10k pierwotnego dla najbardziej optymalnej pracy...

Dla triod optymalna impedancja obciążenia to 2...8 oporności wewnętrznych lampy. Zniekształcenia nieliniowe będą maleć wraz z wyborem większej krotności oporności wewnętrznej lampy.

O widzisz, jeśli chodzi o triodę to znaczy że nie jest to takie kluczowe utrzymywanie tej impedancji? No ale między 2 a 8 razy to jest spory rozstrzał. Nie da się tegoi jakoś przeliczyć znając parametry pracy lampy? Ja nie chcę znać przyczyny dlaczego to i tamto. Interesuje mnie "jak"...

[Thereminator]

Jak mawia painlust "to nie apteka", zwłaszcza w układach gitarowych i przy tak małych mocach. Mój 5F2A ma TG o Ra około 50% większym niż założone w zastosowanej aplikacji i działa bezproblemowo.

[faktus]

Witam.
Kolego sat159p1 aby właściwie dobrać parametry transformatora głośnikowego, jego przekładnię musisz przyjąć na początek pewne założenia.
Jakie? Mianowicie oporność głośnika, czy wybrana lampa będzie pracowała według danych katalogowych, i tu chodzi o napięcie na anodzie i napięcie polaryzację siatki taki jak podaje się w katalogu, czy też przyjmujesz punkt pracy inny niż katalogowy w obrębie dopuszczalnych parametrów pracy lampy.
Dlaczego, bo to ma wpływ na oporność anodową Raa lampy i tym samym na moc jaką lampa jest w stanie oddać do obciążenia.

Ale są lampy, których na przykład nie rozumiem. EF80, też pentoda - nie ma spisanych danych load reistance, załóżmy więc /z tych danych kat/ maksymalne napięcie 300v i moc przy nim 2.5W = (300 * 300)/2.5 = wychodzi 36k, a do tego układu polecają transformator o uzwojeniu pierwotnym 10k (np. układ Micro Champ 5F1M z EF80 jako lampą mocy). Czyli totalnie inaczej. Jak to zrozumieć?

Jest to spowodowane tym, że lampa EF80 nie jest przeznaczona do pracy jako lampa mocy, a wysoka moc admisyjna pozwala wysterować inne lampy, które potrzebuję znacznej mocy sterującej na siatce aby osiągnąć wymaganą moc na anodzie. Podobnie jak lampa ECC88 o mocy na anodzie 1,8 W, a bywa stosowana jako lampa mocy w układach lampowych przy odpowiednio dobranym punkcie pracy.

O widzisz, jeśli chodzi o triodę to znaczy że nie jest to takie kluczowe utrzymywanie tej impedancji? No ale między 2 a 8 razy to jest spory rozstrzał. Nie da się tegoi jakoś przeliczyć znając parametry pracy lampy? Ja nie chcę znać przyczyny dlaczego to i tamto. Interesuje mnie "jak"...

Dlaczego w przypadku triody oporność Raa jaka przyjmujemy do obliczeń transformatora jest większa od tej jaka jest wyznaczona dla danej lampy, bo dla triody im większa jest oporność na jaką pracuje tym mniejsze są zniekształcenia. Ale dzieje się to kosztem spadku mocy jaką lampa jest w stanie oddać i ten parametr należy wyznaczyć przy projektowaniu transformatora.
Możesz pobawić się symulatorem znajdującym się na forum wpisując typ lampy i poobserwować jak zmieniają się warunki pracy lampy i jak zmienia się współczynnik zniekształceń dla wybranych parametrów.
Pozdrawiam.

[OTLamp]

12AU7 (load impedance 7.7k)

Ja tam widzę w karcie "Plate resistance", czyli rezystancja wewnętrzna, a nie rezystancja obciążenia.

Ale są lampy, których na przykład nie rozumiem. EF80, też pentoda - nie ma spisanych danych load reistance, załóżmy więc /z tych danych kat/ maksymalne napięcie 300v i moc przy nim 2.5W = (300 * 300)/2.5 = wychodzi 36k,

I dobrze wychodzi, tyle to wyniesie w miarę optymalnie przy napięciu zasilania 300 V. Problem w tym, że praca z maksymalnym napięciem anodowym wcale nie musi być optymalna. EL34 ma Uamax = 800 V, a punkt pracy dla klasy A jest określony dla napięcia zasilania 265 V. Wysokie Ra jest problematyczne jeśli chodzi o wykonanie transformatora zapewniającego z daną lampą odpowiednie pasmo przenoszenia. Dlatego z EF80 dali 10 k, a może akurat przy takiej była najlepsza "siara", "piasek" czy jakieś tam jeszcze inne efekty?

a do tego układu polecają transformator o uzwojeniu pierwotnym 10k (np. układ Micro Champ 5F1M z EF80 jako lampą mocy). Czyli totalnie inaczej.

Bo we wzmacniaczach gitarowych zazwyczaj jest totalnie inaczej... 12AU7 z równolegle połączonymi systemami jest tam pędzona napięciem 365 V... Pojęcie "optymalnie" też ma tam raczej inne znaczenie.

Podstawowy błąd jaki popełniasz, to przyjmowanie parametrów transformatorów w tym "Micro Champ 5F1M" za wyrocznię. Piszesz o idealnych, optymalnych transformatorach. Optymalnych ze względu na co? To ma być wzmacniacz gitarowy czy do słuchania gotowej muzyki?

[Alek]

Wydaje mi się (ale to tylko moje subiektywne wrażenie), że (nadal) jest wielu takich, którzy moc admisyjną mylą z mocą oddaną do obciążenia, choć są to dwie różne rzeczy. Podobnie bywa z rezystancją wewnętrzną lampy i rezystancją obciążenia lampy.

Wybór spoczynkowego punktu pracy w klasie A dla pentody- lampy EF80 przy Ua=300V Ia ca. 8 mA i Us1 nieco mniej jak -4V jest już na pierwszy rzut oka irracjonalny. Daje on rzeczywiście wyliczoną optymalną oporność obciążenia 36 kiloomów, ale cóż z tego, skoro amplituda niezniekształconego prądu będzie niewielka? To może być dobre do wzmacniaczy gitarowych, ale na pewno nie do wzmacniacza do słuchania. Wydaje mi się, że geneza całego tego ambarasu może mieć miejsce w tym wątku:

https://www.tdpri.com/threads/ef80-smal ... p.1057059/

Z punktu widzenia racjonalnego doboru punktu pracy lampy EF80 jako lampy wzmacniacza do słuchania byłoby wybranie Ua co najwyżej około 175-200V, co odpowiada prądowi 15-13,5 mA położonemu na hiperboli mocy admisyjnej 2,5W. Daje to optymalną oporność obciążenia około 15 kiloomów. Wybierając nieco jeszcze niższe Ua, bliżej 150V zapewne zbliżymy się do 10 kiloomów.

Co do triody i wybór optymalnej oporności obciążenia, to z punktu widzenia energetycznego dopasowania byłoby oczywiście najlepiej wybrać oporność obciążenia Robc równą oporności wewnętrznej lampy. Jeśli bowiem lampę traktować jako źródło siły elektromotorycznej o wartości Ka*Us (iloczyn współczynnika wzmocnienia i zmiennego napięcia na siatce) i oporności wewnętrznej Ri, to moc oddawana do obciążenia wyniesie:
P=Ka^2*Us^2*Robc/(Ri^2+2Ri*Robc+Robc^2). Funkcja ta szybko osiąga maksimum dla Robc=Ri, po czym powoli opada. Dla Robc=2,5Ri ma około 80% swej największej wartości, dla Robc=4Ri jest to jeszcze około 64% początkowej wartości.

[sat159p1]

Panowie, to co tutaj przeczytałem przeszło moje naśmielsze oczekiwania. Poziom Waszej wiedzy - winszuje... Mnie to chyba nigdy nie trafi, ponieważ wzialem się za konstrukcje mikro wzmacniacza gitarowego z przypadku i chęci zrobienia czegoś nowego na polu elektronicznym z wykorzystaniem tego co miałem - a mam właśnie jakies lampy EF80, jakies transformatory glosnikowe i malutkie glosniki ze starych radioodbiorników. takze, na prawdę chyle czoła. Wydrukowałem sobie te wpisy i będe analizował jak znajdę wiecej czasu.

Pierwszy wzmacniacz na bazie ECC82 jako lampy mocy, zrobiłem i wyszło pięknie, chcialem więc wykorzystać resztę w tym 6SN7 (zamienie go po prostu zamiast ECC82 bo w tym wypadku, jej parametry wygladaja praktycznie identyko) i wlasnie EF80. Z tego tematu TDPRI tez wlasnie wzoruje sie na schemacie EF80 (z małymi przeróbkami), ale tylko połowicznie rozumiem jego tłumaczenia na tej stronie.

To więc z innej beczki: czy jest jakiś spis lamp mocy i ich wymagań dot. transformatorów głośnikowych (przy pewnych z góry założonych trybach pracy oczywiście)?

[faktus]

Witam.

To więc z innej beczki: czy jest jakiś spis lamp mocy i ich wymagań dot. transformatorów głośnikowych (przy pewnych z góry założonych trybach pracy oczywiście)?

Dla każdej lampy producent podaje tzw. notę techniczną czyli parametry lampy odnośnie maksymalnego prądu, maksymalnego napięcia anody itp. oraz parametry typowe w jakich najczęściej dana lampa pracuje. Oprócz tego parametry typu oporność wewnętrzna, pojemności pomiędzy elektrodami itp. oraz charakterystyki anodowe oraz siatkowe które umożliwiają określenie interesujących parametrów jak chociażby Ra lampy gdy pracuje ona w innych warunkach niż typowe.
To czy lampa jest lampą mocy zależy od tego co chcemy osiągnąć. Wiele lamp stosowanych w konstrukcji wzmacniaczy było produkowanych do innych celów niż audio, a pomimo tego są obecnie stosowane w tym sprzęcie.
Możesz zapoznać się np. ze stroną:
https://sklep.lampyelektronowe.pl/?o-nas,1
Znajdziesz tam w opisie pozycje - produkty gdzie jest pozycja lampy elektronowe i klikając w tą pozycje masz podział na lampy według przeznaczenia jakie najczęściej stosuje się we wzmacniaczach.
Możesz poszukać katalogów lamp bądź w formie elektronicznej lub papierowej gdzie znajdują się opisy i parametry większej liczby lamp.
Tyle ze strony pytania o podział. Ważniejsze jest jednak poznanie zasady pracy lamp w układach, albo przeszukując to forum Triody lub np.
http://skarabo.net/
Wtedy będziesz miał większą wiedzę i poznasz podstawowe zasady doboru parametrów transformatora do klasy pracy lampy w stopniu mocy.
Ale zawsze gdy pojawia się wątpliwości możesz zadać pytanie na forum tu zawsze znajdzie się osoba chętna pomóc.
Pozdrawiam.