Триодный усилитель класса В
Лучевые тетроды и пентоды в
оконечных каскадах усилителей низкой частоты обладают большим к.п.д.
В сравнении с триодами при той же выходной мощности
лучевые тетроды и пентоды требуют меньшего раскачивающего напряжения на
управляющих сетках.
Между тем в последние годы появились триоды с большой
крутизной, применение которых позволяет выполнять усилители, по большинству
показателей (включая экономичность и к.п.д.) превосходящие аналогичные
устройства на лучевых тетродах и пентодах.
Оконечные каскады на триодах обладают низким уровнем нелинейных искажений
даже без введения отрицательной обратной связи, малым выходным
сопротивлением, благодаря чему уменьшаются переходные искажения и могут быть
существенно сокращены габариты выходного трансформатора.
Большим достоинством триодов является и то, что при
значительных отклонениях величины приведенного сопротивления анодной
нагрузки от оптимальных значений характеристики усилителей меняются мало. В
случае применения двойных триодов в двухтактных каскадах разброс параметров
обеих ее половин меньше чем двух независимых случайных ламп.
Ниже описывается простой двухламповый усилитель (рис.1),
который может быть установлен в радиоприемниках, магнитофонах, переговорных
устройствах, электропроигрывателях и другой аппаратуре.
Рис.1
В оконечном каскаде усилителя используется двойной триод
типа 6Н6П, работающий в режиме класса В1.
-
В этом режиме лампа развивает мощность 2,5 Вт при
напряжении анодного питания 250 В и анодном токе менее 35 мА, с
эффективным напряжением на сетках около 9 В.
-
При анодном напряжении 300 В выходная мощность
каскада 3,5 Вт.
-
Коэффициент нелинейных искажений без отрицательной
обратной связи (ООС) не превышает 3...4% и менее 1% с неглубокой
обратной связью.
-
Полная выходная мощность обеспечивается при входном
сигнале 25...30 мВ.
-
Уровень собственных шумов -48 дБ.
-
Частотная характеристика линейна в пределах
40...15000 Гц с завалом -2 дБ по краям диапазона.
Чтобы не снижать чувствительность, усилитель выполнен без
ООС.
Достоинства триодного каскада в полной мере раскрываются
при работе на хорошие динамические громкоговорители с низкой резонансной
частотой подвижной системы.
Пентод лампы Л1 типа 6Ф1П работает в каскаде предварительного усиления
напряжения. Коэффициент усиления каскада составляет 280...350, что
обеспечивается выбором начального смещения в области максимальной крутизны
пентода. Так как входной сигнал мал, искажения, вносимые этим каскадом,
практически ничтожны. С целью уменьшения уровня фона накальная обмотка
трансформатора не заземлена, а имеет относительно шасси потенциал 40 В (один
из ее концов подключен к экранной сетке).
Следует отметить, что на уровень фона существенно влияет
и величина емкости конденсатора С1, которая должна быть по возможности
большей. Триод лампы Л1 работает в каскаде фазоинвертора с раздельной
нагрузкой.
Потенциометр R6 служит регулятором тембра в области высших звуковых частот.
При введенном резисторе R6 ослабление усиления на частоте 5 кГц превышает 8
дБ. В случае надобности можно применить также и регулировку по НЧ.
На сетки обоих триодов оконечного каскада (лампа Л2 типа
6Н6П) подано фиксированное смещение, создающееся диодом Д5 и фильтрующей
цепочкой R14C9, подключенными к специальной обмотке смещения силового
трансформатора. Для хорошей работы оконечного каскада величину напряжения
смещения следует выдерживать возможно точнее. Если напряжение смещения будет
больше требуемой величины - появятся искажения, при малом смещении резко
возрастет анодный ток и снизится выходная мощность. В небольших пределах
напряжение смещения можно изменять подбором резистора R14.
В тех случаях, когда предполагается использовать уже
готовый силовой трансформатор, обмотку смещения можно намотать любым
изолированным проводом поверх имеющихся обмоток. Если домотка связана с
трудностями, можно применить комбинированное смещение (см. вариант схемы на
рис.3) за счет выпрямления
накального напряжения и падения напряжения на катодном резисторе R8.
Накальная обмотка уже не подключается к экранирующей сетке пентода, а конец
ее заземляется. Уровень фона при этом возрастает.
Для усилителей, работающих в режиме класса В, характерна
зависимость анодного тока оконечного каскада от мощности, рассеиваемой на
нагрузке, что ведет, в свою очередь, к колебаниям анодного напряжения.
Преимущество описываемой схемы состоит в том, что изменения анодного тока
происходят в небольших пределах - от 22 мА в режиме молчания до 30...33 мА
при максимальной мощности - и на величину анодного напряжения влияют мало.
Кроме того, в таких усилителях влияние индуктивности рассеяния обмоток
выходного трансформатора сказывается гораздо сильнее, чем в усилителях,
работающих в режиме класса А.
Вредное воздействие ее проявляется в росте нелинейных
искажений в области ВЧ, начиная примерно с 7...8 кГц. Особых мер по
уменьшению индуктивности рассеяния можно не принимать, важно только соблюсти
определенный порядок размещения обмоток, так как искажения рассматриваемого
вида обусловлены третьей и более высокими гармониками сигнала (частотой 20
кГц и выше), которые находятся вне полосы воспроизведения динамических
громкоговорителей.
Выходной трансформатор собран на сердечнике из пластин
Ш-12 (окно 12х30 мм), толщина набора 20 мм. Первичная обмотка состоит из
двух секций, каждая из которых содержит по 2300 витков провода ПЭВ 0,12;
вторичная обмотка имеет 74 витка провода ПЭЛ 0,74. При изготовлении
трансформатора вторичная обмотка наматывается между обеими секциями
первичной обмотки и тщательно изолируется от них.
В ходе монтажа к плюсовому проводу анодного питания
подключаются конец первой секции и начало второй секции первичной обмотки.
Обе секции первичной обмотки можно намотать без прокладок. Сердечник
трансформатора собирается без зазора (пластины набираются вперекрышку).
Оптимальной нагрузкой для трансформатора с точки зрения
максимальной отдачи являются громкоговорители с сопротивлением звуковой
катушки 3...5 Ом (например, типа 1ГД-19, 3ГД-28, 4ГД-7), что соответствует
приведенному сопротивлению нагрузки на одну лампу 3...5 кОм. Однако
усилитель будет хорошо работать и с громкоговорителями, сопротивления
которых находятся в пределах 2...10 Ом. Как при этом меняется выходная
мощность и коэффициент нелинейных искажений, показано на
рис.2.
Рис.2
Если сопротивление нагрузки существенно отличается от
указанных пределов, следует изменить число витков вторичной обмотки,
пересчитав его по следующей формуле:
где Rг - сопротивление звуковой катушки, Ом.
Выпрямитель собран по обычной мостовой схеме, что не
исключает возможности использования двухполупериодного выпрямителя по схеме
со средней точкой. Применять в выпрямителе селеновые столбики и кенотроны,
имеющие по сравнению с германиевыми и кремниевыми диодами значительно
большее сопротивление, - нежелательно.
При составлении монтажной схемы следует иметь ввиду, что
у лампы 6Ф1П ножки управляющей сетки пентода и анода триода расположены
рядом, поэтому при неудачном монтаже усилитель может возбудиться. По этой
причине налаживать усилитель следует при отключенной цепочке регулировки
тембра С3R6.
Если от усилителя не требуется высокая чувствительность,
в схему может быть введена ООС, например со вторичной обмотки выходного
трансформатора в катод входной лампы Л1 (конденсатор, шунтирующий катодное
сопротивление, исключается). Нелинейные искажения при этом уменьшаются.
Вместо лампы 6Ф1П в первых каскадах может быть
использована лампа 6Н2П (рис.3).
Рис.3
-
Номинальная выходная мощность усилителя 2,5 Вт;
-
Коэффициент нелинейных искажений 0,7...1% (на частоте
1 кГц);
-
Чувствительность усилителя 150...200 мВ.
Выходной трансформатор в этом варианте за счет введения
ООС может быть сделан более компактным, чем описанный выше, - пластины Ш-12
(окно 12х26 мм), толщина набора 18 мм. Первичная обмотка состоит из двух
секций по 1800 витков каждая провода ПЭВ 0,13; вторичная содержит 95 витков
провода ПЭЛ 0,59 (для оптимальной нагрузки 13 Ом - два громкоговорителя
1ГД-18 или 1ГД-19). Вторичная обмотка наматывается между секциями первичной,
как было описано выше. Второй вариант усилителя может быть с успехом
использован с электропроигрывателями и магнитофонными приставками
"Нота" ("МП-64").
Силовой трансформатор собран на сердечнике из пластин
Ш-16 (окно 16х40 мм), толщина набора 32 мм. Сетевая обмотка содержит 1200
витков провода ПЭВ 0,28 (127 В) + 880 витков провода ПЭВ 0,23, анодная -
2040 витков провода ПЭВ 0,16; накальная - 68 витков провода ПЭЛ 0,84;
обмотка смещения - 97 витков провода ПЭЛ 0,12.
Рис.4
В тех случаях, когда анодное напряжение отличается от 250
В, режим оконечного каскада можно определить по графикам, приведенным на
рис.4. Чтобы сохранить неизменным
режим первой лампы, потребуется также подобрать величину резистора R12.
Е.Зельдин. "Радио"
№4/1967 год
|
| |
|
Радиолампы, использованные в статье:
- 6Ф1П
- 6Н6П
|
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
