Это интересно

Исходя из соображений идеального воспроизведения, любое изменение тембра инструмента нежелательно. Из чистой теории мы также знаем, что добавление любой гармоники все равно проявится в конечном сигнале. Из этого следует что, если целью является достижение нейтральности воспроизведения, должны быть найдены средства, делающие неслышимыми весь спектр внесенных гармонических продуктов.
    Эта инженерная задача может быть решена посредством применения каскадов с низкими искажениями; источники тока, активная нагрузка, дифференциальные усилители, буферы и каскодное включение (67, 68). Но, даже в этих случаях, искажения присутствуют. Отрицательная обратная связь (ООС, для краткости в дальнейшем ОС, если не будет оговорена иная) является традиционным инструментом для уменьшения всякого рода нелинейностей в усилителях. К сожалению, довольно часто подобная технология применяется неправильно.
    Дик Олшер (Dick Olsher) рассуждает по данному вопросу: "Минималистская схемотехника (в 20-е годы)обычно не использовала общей петли ОС... И это одна из главных причин, почему однотактники столь без усилий выкарабкивались из состояния перегрузки. Резкие всплески сигнала могут толкнуть усилитель в область больших искажений или режим кратковременного (в несколько миллисекунд) возбуждения" (45, стр.105).
    Эта декларация справедлива лишь в том случае, если ОС не верно рассчитана и применена. Существует три фактора, определяющих время восстановления усилителя с обратной связью все они равнозначны): 1) запас по фазе; 2) достаточность усиления; 3) динамическая характеристика первого каскада, реагирующего на корректирующий сигнал обратной связи. Если все три фактора имеют величину, достаточную в каждом конкретном случае, то время выхода из клиппинга* для усилителя с ОС будет тем же, что для усилителя без нее.
    Первые два фактора хорошо изучены и не станут обсуждаться здесь. Следует лишь сказать, что главнейшей целью компенсации является доведение коэффициента усиления до единицы к моменту, когда фазовый сдвиг достигает 180° (69). Таким образом достигается стабильность и устойчивость. Фактор третий часто не верно понимаем или вовсе не берется в рассмотрение: противостояние входного каскада сигналу коррекции, поданного с выхода устройства. Этот сигнал весьма большой амплитуды на высоких частотах, вследствие того, что компенсирующая цепь, удовлетворяющая условиям 1 и 2, вносит временную задержку. При больших амплитудах сигнала на ВЧ на выходе появляется значительный выброс корректирующего сигнала (Рис. 25). Он появляется из-за того, что ОС действует слишком поздно, когда требуется полностью подавить входной сигнал с частотой выше, чем та, на которую рассчитана компенсация.
    Рис. 26 наглядно представляет, как корректирующий сигнал (а) складывается с компенсирующим сигналом (b), чтобы восстановить оригинальную (исходную) форму сигнала (с). После этого стал очевиден вторичный эффект компенсации: уменьшение полосы полезного сигнала и, при этом, ускорение сигнала обратной связи! Результатом будет то, что сигнал ОС "догонит" основноЙ (полезный) сигнал, чтобы вовремя сложившись с ним,воссоздать такой, который на выходе будет подобен входному. Если этого не происходит, результирующая форма сигнала (с) не будет прямоугольной, а будет иметь срез фронта или выброс, как на (b) или (а).
    Можно рассмотреть это взаимодействие иным способом: представить компенсирующую цепочку как интегратор с реакцией в виде (b), а серво цепь с реакцией, приведенной ко входу, как дифференциатор (а). Когда продифференцированный сигнал окажется проинтегрирован через цепочку компенсации, форма исходного сигнала будет восстановлена. Этот базовый принцип используется в системе записи RIAA** для пред- и после- коррекции. И если фактор 3 не выдерживает требований по перегрузке, воспроизводимый сигнал не будет подобен исходному. То есть, если первый каскад не способен воспринимать всю амплитуду корректирующего сигнала,пришедшего с выхода, он влетит в насыщение (70).
    Форма сигнала (а) показывает, что динамика первого каскада увеличивается с ростом частоты. В сервосистемах (устройствах с отслеживанием сигнала по выходу) первый каскад всегда терпит жесткое модулирующее воздействие сигнала обратной связи. Он из всех каскадов единственный, кому предоставлена эта нелегкая задача, так как следующий каскад стоит после компенсирующей цепи, режущей выброс после первого каскада. Таким образом, входной каскад должен иметь достаточный запас по амплитуде усиливаемого сигнала, чтобы противостоять атаке корректирующего в самом худшем случае. Интересно отметить в этой связи, что сам Уильямсон (D.T.N. Williamson) выбрал для первого каскада лампу 12AU7, известную своим широким раскрывом анодной характеристики.
    Когда же и выходной каскад клиппирует одновременно с первым, наступает полная неразбериха. Однако, не следует считать ОС ответственной за все это Проблема ОС была притянута к ответу благодаря, главным образом, работам М. Оталы (М. Otala) по эффекту TIM*** (71, 72). Более поздние исследования (70,73) показали, что ОС не создает TIM, в том случае, когда входной каскад способен принять двойную амплитуду против обычного входного сигнала (70). Под "обычным" понимается сигнал, достаточный, чтобы вогнать в перегрузку выходной каскад.
    Однотактный усилитель с регулируемой по величине ОС (такой как CAD-805 ф. Сагу) представляет собой интересный случай для изучения. Из Рис. 8 мы видим, что происходит компрессия отрицательной половинки сигнала с дальнейшим закруглением верхушки нижней полуволны. По виду передаточной характеристики сразу заметно ее влияние на отмеченное скругление. Введение ОС выпрямляет саму характеристику передачи, но при этом она укорачивается снизу (как на Рис. 27а). И в результате, входной сигнал, достаточный для раскачки выходного сигнала по положительной полуволне, испытывает отсечку по отрицательной (Рис. 27b). Сжатие нижней полуволны, таким образом, уменьшает величину выходной мощности (хотя и менее искаженной до этого момента) при включении обратной связи! (74, 75).
    Легкая степень клиппирования в однотактных усилителях была отмечена TJN (T.J. Norton - измерительный человек в журнале Stereophile):"... клиппинг очень незначителен в CAD-805, проявляясь в легком закруглении нижней половины сигнала..." (45 стр. 111). На Рис. 28 представлены гармонические составляющие формы сигнала, показанного на Рис. 8. Продукты искажений для этого случая определены графическим анализом передаточной характеристики (76).
    Заметьте, как гармоники приводят к "сдавливанию" по бокам и удлинению верхней полуволны, а также и то, как они при сложении дают закругление нижней полуволны. Из рисунка видно, как при пересечении нуля основным сигналом нечетная гармоника D сдвинута на 90° относительно нечетных С и Е. В данном случае составляющие полностью подчиняются обычному правилу гармонического разложения.
    Далее.....

Информация

SINGLE-ENDED VS PUSH-PULL

ЧАСТЬ 5

В первых двух частях была освещена история ламповых усилителей и слышимые эффекты различных нелинейностей, возникающих при усилении. В этой последней части я обращусь к достоинствам и недостаткам однотактных (SE) и двухтактных (РР) схем. Глядя на SE с теоретической точки зрения, здесь существует фундаментальная проблема: искривление характеристик лампы в нижней части линии нагрузки. Рис. 34 показывает, что даже класс А не способен справиться с дефектом, присущим анодным характеристикам. В звуковых усилителях искажения появляются главным образом в НЧ области, где сосредоточена большая часть энергии. Из-за того, что продукты искажений кратны основной гармонике (т.е.оригинальному сигналу с частотой f,), то, появившись в НЧ, они пролезают в среднечастотный диапазон.

К примеру, при несущей частоте в 75 Гц вторая гармоника появится на 150 Гц, третья - 235 Гц, четвертая -300 Гц и т.д. Быть может, поэтому усилители с сильными искажениями по басу звучат теплее и полнее в области нижней середины и более "прозрачны" в верхней середине. Дальнейшее увеличение этих "благозвучных" продуктов способно превратить "прозрачность" в "стеклянность", а теплоту в "вялость и аморфность". Опытные слушатели должны знать, чем вызваны эти метаморфозы и уметь выделить их природу.

Вторая серьезная проблема SE: недостаточно качественная работа на краях звукового диапазона. Корень ее в мощном магнитном потоке, присутствующем в сердечнике выходного трансформатора, созданным постоянным током покоя, необходимым для режима-А. Сам же режим А является обязательным для однотактников, так как здесь нет "перехвата" отрицательной полуволны второй лампой, как в двухтактном усилителе.

Ток покоя, текущий через первичную обмотку выходного трансформатора (Рис. 35), создает поток магнитных силовых линий. Сам сердечник может выдержать только определенную плотность магнитного потока (обычно 10-15 килоГаусс в зависимости от материала). При положительной полуволне ток через обмотку увеличивается, увеличивая тем самым индукцию (плотность потока) в сердечнике. Выше точки перегиба на петле гистерезиса железо близко к насыщению (Рис. 36). С этого момента положительная полуволна испытывает компрессию 2в.Когда обе полуволны подвергнуты "сжатию", появляются искажения нечетного порядка. Поэтому в однотактных усилителях жестко стоит проблема насыщения сердечника. С целью снижения искажений, вызванных ограничением индукции, в сердечник вводят зазор. Он работает как клапан (перепускной) при превышении магнитного давления. При увеличении магнитного потока сверх того,что может пройти по железу, срабатывает клапан, отводя избыточный поток по воздушному промежутку. Так как воздушный зазор не подвержен магнитному насыщению, то высокого порядка искажения, вызванные эти фактом (насыщением), отсутствуют.

Но все равно, наличие немагнитного зазора ведет к уменьшению индуктивности обмотки и ослаблению коэффициента связи между первичкой и вторичкой (80). Это в свою очередь приводит к потерям на низких частотах. Уменьшение индуктивности можно было бы скомпенсировать увеличением витков первички. Однако это приведет к высокочастотным потерям, вызванным индуктивностью рассеяния. Круг замкнулся. Таким образом, на краях звукового диапазона возникают потери, чего не наблюдается в двухтактных усилителях (Рис. 37).

Решение этой проблемы не сложно, но дорогостояще: обойтись без выходного трансформатора. Этого можно добиться посредством параллельного соединения выходных ламп. К примеру, при заданной глубине ОС в 20дБ, 16 штук лучевых тетродов 6550С (включенных триодами для уменьшения внутреннего сопротивления) дадут расчетный коэффициент демпфирования, равный 10. (Как правило, цифра 10 эквивалентна импедансу источника в 0,8 Ом, что считается достаточным).

Проблема третья для SE усиления: низкий коэффициент демпфирования. За это ответственны два фактора:1) применение малого числа выходных ламп; 2) типичное отсутствие ОС. Демпфирование есть показатель того, насколько усилитель невосприимчив к изменениям нагрузки. (Последствия плохого демпфирования было разъяснено Дж. Аткинсоном в Stereophile за август 1995г.). При слабом демпфировании получим регулятор тембра с подключением к усилителю нагрузки, меняющейся с частотой. (Как на Рис. 37, нижняя кривая, полученная на эквиваленте нагрузки). К тому же, как вывел Cocking (81), хорошее демпфирование необходимо для управления НЧ головкой на частоте резонанса. Рупорными НЧ управлять легче (и раскачивать тоже), так они предпочтительнее для работы с однотактниками.

Специалисты по SE из Audio Note разработали громкоговорители, совместимые с выходным импедансом их усилителей. В самом деле, в наших поисках того фокуса звучания однотактников, которым они обладают, уместно всегда помнить, что динамик не просто конечное звено в звуковой цепи, но и "органичное" приложение к усилителю (как наше ухо есть органичное приложение ко всему органу слуха). Усилитель как бы "разговаривает" с нами через громкоговоритель.

Решение проблемы посредством РР

Двухтактное включение стало популярным за его способность снизить высокую вторую гармонику, возникающую в SE. Стоит еще раз повторить, что РР подавляют не только вторую, но и все четные продукты искажений, возникающие в выходной лампе каждого плеча. Ниже представлен анализ работы двухтактной схемы с целью показать, как она "выбирает" одни продукты искажений и уничтожает другие. Для простоты предположим, что работа плеч полностью сбалансирована (симметрична) и характеристики ламп одинаковы. Однако на практике некоторый разбаланс все же имеет место.

В РР схеме первичная обмотка выходного трансформатора имеет отвод в средней точке (Рис. 38), образуя две катушки. Такой способ соединения создает для токов покоя верхнего и нижнего плеч два магнитных потока, текущих навстречу друг другу. Встречные магнитные поля создают суммарный магнитный поток в сердечнике (как и по воздуху), равный

Тогда, проблема насыщения сердечника, благодаря току покоя, не возникает. Кое-кто возразит, что, мол, в однотактных усилителях несбалансированный ток покоя смещает рабочую точку в выходном трансформаторе от центра петли гистерезиса, тем самым, улучшая его способность передачи слабых сигналов в нагрузку (громкоговоритель). Эти кросс-искажения и являются основой для защитников "первого ватта", адептов однотактного движения. Обращение к Рис.39 подтверждает некоторую правоту их взглядов. Тщательный выбор магнитного материала способен минимизировать эту проблему. Пермаллои с умеренным содержанием никеля имеют превосходные свойства при работе с очень малыми уровнями магнитной энергии. В любом случае, возможно создать некоторое подмагничивание постоянным током с помощью простого разбаланса выходного каскада (82), что в свою очередь сместит рабочую точку (по магнитным свойствам) выходного трансформатора из центра петли гистерезиса. Конечно, это приведет к раннему клиппированию, т.е. уменьшению выходной мощности. Однако разбаланс, требуемый для некоторого "распрямления" начального участка петли, весьма невелик для никельсодержащих пермаллоев, невелики также и соответствующие потери.²⁹

А вот сигнальные токи резко отличны от действия токов покоя. На Рис. 38 токи i2 противофазны в отношении четных порядков искажений, ток же i1, способствует синфазному сложению нечетных продуктов (83). Двухтактный тандем токов, несущих нечетные продукты удваивает длину линии нагрузки (Рис. 40) и создает общую рабочую точку в магнитной системе. (На Рис. 40 показана "объединенная Q").

B.J. Thompson из исследовательской лаборатории RCA в 1933 году впервые показал, как получить сложение характеристик в двухтактном включении. Рассматривая внутреннюю взаимную индуктивность, Томпсон одной простой фразой объяснил красоту двухтактного метода: "В самом деле, в оптимальных условиях, в любой точке синусоиды каждая лампа работает на эффективную активную нагрузку, равную внутреннему сопротивлению".

В 1948-м H.L. Kraus подтвердил результаты Томпсона аналитически и экспериментально (85). Он также пришел к выводу, что благодаря постоянству нагрузки для выходных ламп, в РР достижимо значение мощности на 11% больше, чем при параллельном соединении тех же ламп, но в SE включении.³⁰ Конечно, это предполагает только режим-А. Режим АВ является oтдельным случаем, когда возможно получить гораздо большую мощность.³¹ (86)

В двухтактной схеме анодные токи работают в неразрывном тандеме в точке раздела (соответствующей значению Ebb на Рис. 40). Эта передача с одного плеча на другое внутренне присуща работе двухтактной схемы и этот простой факт более всего беспокоит сторонников SE. Однако он же является частью механизма, позволяющего подавление искажений. Сначала мы увидим, как это происходит, а затем мы детальнее рассмотрим момент передачи сигнала из верхнего плеча на нижнее.

Магнитодвижущая сила в выходном трансформаторе пропорциональна разности токов ib1 - ib2, помноженной на число витков первичной обмотки N1

Тогда:МДС = N1 (ib1 - ib2)

Знак минус перед ib2 означает противофазное действие относительно ib1. Подставляя в формулу мгновенные значения анодных токов, придем к выводу, что: 1) постоянный ток покоя для некоторой "объединенной лампы" равен нулю; 2) переменный сигнал симметрично качается относительно средней точки покоя. Это позволяет провести передаточную характеристику в виде прямой наклонной линии, что отображено на Рис. 43 пунктиром.

Площадь под кривыми представляет продукты искажений четного порядка. Их вычитание (компенсация) имеет место благодаря тому, что они одинаковы и находятся друг против друга. Суммарным эффектом является прямая линия, объединяющая кривые. Как очевидно, любое отличие этих площадей друг от друга из-за разбаланса характеристик, вызовет появление четных гармоник в нагрузке.

BECTHИK A.P.A. №3

Часть [1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]

Статьи

Ламповый звук Тайны лампового звука Волшебство лампового звука [1] [2] Когда лампа лучше, чем транзистор [1] [2] Почему вакуумный триод звучит музыкально Схемотехника ламповых усилителей Лампы или транзисторы? Лампы! Однотактный ламповый усилитель для начинающих Двухтактные ламповые усилители Оконечный пушпульный усилитель - схема Уильямсона-Хафлера-Кероеса Рекомендации по повторению реплики схемы Уильямсона-Хафлера-Кероеса Однотактный усилитель с непосредственной связью. Схема Loftin-White [1] [2] Трехламповый усилитель Губина Однотактник на 300В Усилители низкой частоты Расчет каскада с нагрузкой в аноде Однотактный усилитель на лампе 807 [1] [2] Циклотрон. Мощный усилитель с выходными лампами ГУ-50 SE на RB300 Однотактный усилитель мощности на 300В. Модель WE91 для 90-х годов [1] [2] Как улучшить звучание HI-FI системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] Лампы и звук: назад, в будущее [1] [2] [3] [4] [5] Однотактный ламповый ... [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Апгрейд усилителя XD845MKIII [1] [2] "Усилитель" для наушников на SRPP [1] [2] [3] [4] [5] [6] Ламповый High-End [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [...] Обзор журнала Glass Audio за 1998 год [1] [2] Обзор журнала Glass Audio за 1999 год Корректор для винила Компенсированные регуляторы громкости Усилитель НЧ Даешь ONGAKU! Tubesaurus Rex Усилитель НЧ с комбинированной обратной связью Прибор для измерения напряжения накала высоковольтных кенотронов George Ohm живет в Харькове Ревизия однотактного усилителя с межкаскадным трансформатором Усилитель мощности НЧ с высоким КПД Двухканальный усилитель НЧ Усилитель НЧ с клавишным переключателем Радиотрансляционные установки ТУ-50 и ТУ-100 Портативный проигрыватель Усилитель НЧ Усилитель без выходного трансформатора Усилители без выходного трансформатора Лампово-полупроводниковый УМЗЧ Акустика Бытовые акустические системы [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Там, где живут басы [1] [2] [3] [4] [5] [6] The Onken Enclosure Категории слухового восприятия [1] [2] Три взгляда на акустику помещений [1] [2] Акустика в которой мы живем [1] [2] Акустика офисов Мифы звукоизоляции Акустика отделочных материалов Акустический агрегат с объемным звучанием Акустические свойства домашней мебели Акустические линзы для громкоговорителей Акустические измерения в практике радиолюбителя Акустический фазоинвертор Акустика студий [1] [2] Полезные советы разработчиков Hi-End Триод против пентода. Что выбрать? [1] [2] SINGLE-ENDED VS PUSH-PULL [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Одноламповые усилители низкой частоты Как пользоваться характеристиками электронных ламп Многоламповые усилители НЧ на импортных лампах Контактно-резисторный коммутатор входов Как проверять аппаратуру в салоне Что лучше: 4 или 8 Ом акустика? Выходной трансформатор для однотактника. Быть или не быть линейным Простая и быстрая проверка трансформаторов Десять способов усовершенствовать вашу аудиокомнату Испытатель ламп Понижение уровня фона в усилителях Evolution Пять правил рационального питания Трансформаторы в однотактных усилителях Выходные трансформаторы Измерение характеристик выходного трансформатора [1] [2] Однотактный «Magnum» Какая лампа нам нужна Какая лампа нам нужна и будет ли она? Улучшенная конфигурация листов трансформаторной стали Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? [1] [2] Звук: интересные наблюдения Вся правда об акустике ProAc Немного теории лампового звука О заметности искажений История лампы 300B Краткая история возникновения Hi-Fi Возможен ли "виниловый ренессанс?" [1] [2] [3] Hi-End: Мифы и реальность [1] [2] Как не заблудиться в кабельных джунглях? Побалуйте свои уши! [1] [2] Ограничение сигнала усилителем – можно ли работать в клиппинге? "Хай-Энд" умер, да здравствует "Хай-Энд"! [1] [2] Блестящие звукозаписи [1] [2] [3] Семь слов об ошибках аудиоэкспертизы Частотные, нелинейные и фазовые искажения Внешние факторы, влияющие на восприятие звука Многоканальный окружающий звук [1] [2] [3] [4] Магнитная запись: мифы и реальность Теория схемотехники и звукотехники Для начинающих. Как работает усилитель [1] [2] Принципы схемотехники электронных ламп [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Хрестоматия радиолюбителя, 1963г. [1] [2] [3] [4] [5] Конструктивный расчет входных и выходных трансформаторов [1] [2] Как работают звуковые трансформаторы Элементарная теория схем с обратной связью [1] [2] [3] Теория звукотехники Двухтактно-параллельный усилитель НЧ Особенности стандартов, описывающих мощность в звукотехнике Отрицательная обратная связь в усилителях Классы усилителей мощности Элементарная теория триода [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Как работает лучевой тетрод О мощности, ваттах, децибелах... [1] [2] Теория звука [1] [2] [3] [4] Звук и цифровые технологии [1] [2] [3] [4] [5] [6] Проектирование абсолютно устойчивых усилителей [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] Звуковые форматы Описание стандарта MP3 Правильная мощность Начинающим. Радиолампа Высококачественный усилитель низкой частоты Объемный звук [1] [2] [3] Парадоксы электрона Вибратор к гитаре Ламповый авометр Старая и популярная 12АХ7/ЕСС83 Принцип устройства и работы электро-вакуумных приборов Двухэлектродные лампы Трехэлектродные лампы Рабочий режим триода Многоэлектродные и специальные лампы Электронно-лучевые трубки Газоразрядные и индикаторные приборы Фотоэлектронные приборы Собственные шумы электронных ламп Особенности работы электронных ламп на СВЧ Специальные электронные приборы для СВЧ Надежность и испытание электровакуумных приборов Основы схемотехники ламповых усилителей Искажения в усилителях, их измерение, меры по снижению искажений Основные сведения о радиокомпонентах Источники питания Каскады усиления мощности Каскады предварительного усиления Широкополосные усилители Усилительный каскад с катодной нагрузкой [1] [2] Life in Vacuum. EL34 Life in Vacuum. 6H8C, 6H9C Life in Vacuum. SV572 SV6550 6C5C 6C3П/6C4П Двойной триод 6Н3П Пентод 6Ж5П 6П42С / 6П45С Лучевой тетрод 6П1П Пентод 6П14П в оконечном каскаде Двойной триод 6Н14П Кенотрон 1Ц11П Демпферный диод 6Ц10П Что и как мы слышим

Найти на сайте

Информация

Только к середине 80-х возникла новая волна спора между двухтактными усилителями на триодах и пентодных в ультралинейном включении. Противостояние касалось исключительно только РР схем; так что не будем обсуждать этот момент и скажем лишь одно - триоды вернулись, а наряду с ними вся орава усилителей с переключением триод/UL пентод.
    Вторая волна поднялась в начале 90-х, уже с знакомым нам конфликтом - двухтактные триоды против однотактных. Поскольку он так и не разрешен, им мы и займемся. Темы дебатов опять крутятся вокруг фазоинверторов, продуктов искажений, глубины ОС и вдруг всплывшего эффекта под названием "первый ватт".
    Далее...

Это интересно

Они относятся лишь к существованию нечетных продуктов искажений. Расписав уравнение для магнитной цепи с гармоническими составляющими, получим для мгновенного значения МДС:
    Заметьте, что четные составляющие исчезли из этого ряда, благодаря двухтактному действию. Рис. 44 показывает, как пролегает составляющая двойной частоты (второго порядка) и с такой фазой, чтобы затем быть скомпенсированной (уничтоженной) противоположным действием со стороны второго плеча. Это же правило приложимо ко всем четным составляющим. Напряжение, наведенное на концах вторичной обмотки, будет иметь составляющие исключительно нечетных порядков:
    Так что даже при прямой характеристике передачи, на выходе мы получим ряд из нечетных гармоник. Из этого следует, что оставшийся ряд является результатом неравномерного отстояния друг от друга других линейных характеристик.32
    Сравните симметрию совмещенных характеристик на Рис. 41 с асимметричной работой однотактника на Рис.34. Если бы характеристики были равномерно расположены и одновременно с этим были прямы и параллельны, то гармонические искажения не возникали бы в любом типе усилителя, а передаточная характеристика представляла собой прямую линию в каждом случае. Одно из наиболее важных преимуществ триода над пентодом - относительно одинаковое расстояние между анодными кривыми. На Рис. 45 показано семейство характеристик триода 2АЗ. Эта лампа с катодом прямого накала наиболее любима адептами однотактников. Легко увидеть почему: кривые отстоят друг от друга практически на одинаковых расстояниях. 33
    На Рис. 46 изображены анодные характеристики лучевого тетрода КТ88 (Британского аналога 6550). При рассмотрении очевидна явная неравномерность расположения кривых друг от друга. Но при включении лампы триодом (Рис. 47), характеристики выравниваются (Рис.48)!34 Из горизонтальных они разворачиваются к вертикали. Этот заметный сдвиг указывает на уменьшение внутреннего сопротивления и увеличение демпфирования.
    Ультралинейное включение выходной лампы (пентод либо тетрод), вытеснившее триодные выходные каскады в 50-е годы, является специальным случаем, попадающим между триодными и пентодными характеристиками (Рис. 49). Как видно из рисунка, лампа будто противится такому включению. Эти своеобразные (необычные) искривления были объяснены Cocking'oM в редакционной статье журнала Wireless Engineer в 1955 году 35 (90).
    В любых усилителях поведение анодных (или иных) кривых и их взаимное расположение при проведении линии нагрузки определяет характер будущих искажений. Проведение динамической характеристики сразу покажет, какого порядка "хвост" искажений следует ожидать. S-образная передаточная характеристика (как на Рис.50)означает доминирование искажений 3-го порядка 3-й гармоники); параболическая кривая (как на Рис. 51) указывает на доминирование второй гармоники (91). Эти характеристики передачи типичны для пентода и триода соответственно. Отметьте, однако, что продукты искажений высших порядков увеличиваются при повышении мощности (см. Рис. 19 в части II). Происходит это оттого, что характеристики все более искривляются (или промежутки между ними сжимаются) на краях рабочего диапазона.
    Хотя динамическая характеристика передачи для триода в SE имеют вид параболы, но она становится S-образной при двухтактном включении того же триода! Это из-за того, что суммарные анодные характеристики создают новую результирующую характеристику передачи. И все же, несмотря на S-образность, результирующая кривая близко приближается к идеальной прямой (Рис. 51).
    Рис. 44 помогает понять, почему так происходит. В некоторой "объединенной" лампе двухтактного усилителя синусоиды С и Е отсутствуют, остается лишь D (третья гармоника). Результирующая волна (то, что осталось от идеального синуса) менее заострена, чем это происходит в однотактном включении. Благодаря симметричному действию двухтактника, это происходит с каждой полуволной. А присутствие отрицательной обратной связи еще более выпрямляет характеристику передачи (Рис.52).
    ОС заставляет анодные характеристики быть менее наклонными, т.е. приближаться к вертикальной линии (Рис. 52) (92), тем самым, уменьшая выходное сопротивление. Так как работа плеч симметрична, введение ОС не подрезает нижний конец передаточной характеристики, что имеет место в однотактном усилителе, то и снижения выходной мощности не происходит.
    На выходе двухтактного усилителя осуществляется синтез двух сигналов. В однотактном такого не происходит - вся синусоида создается одной лампой. В РР есть две лампы, "открываемые" таким образом, чтобы создать полный сигнал. Такая пара дополняющих друг друга ламп известна, как композитная, объединенная лампа (подобна "композитному человеку", созданному двуручной пилой - русская Дружба-2).
    Особенностью двухтактного усилителя является присутствие фазоинвертора. Этот каскад необходим, чтобы сделать из одного сигнала на входе пару балансных (перевернутых друг относительно друга) на выходе, которые затем попеременно качают оба плеча выходного каскада.
    Одним из преимуществ, часто навязываемых SE усилителям, является их простота. В самом деле, на этот факт часто ссылаются, как на источник однотактной магии, или "глубокой структуры", как порою выражаются. Если правдой является тот факт, что в SE отсутствует инвертор, то очень важно ясно понимать, что инвертор не обязательно должен быть дополнительным каскадом. Ведь он может быть реализован, как обычный каскад усиления.
    В идеальном инверторе должны сойтись воедино три требования: 1) он должен создавать клон выходного сигнала; 2) он должен этот клон перевернуть; 3) обеспечить усиление по напряжению. Существует по крайней мере две схемы, отвечающие требованиям идеального инвертора...
    Далее.....

Информация