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: 1) дифференциальный каскад (93); 2) инвертор с перекрестной связью (94). Из двух последний обладает лучшей симметрией по усилению. По этой причине он часто встречается в инструментальных измерительных схемах. В звуковых усилителях обе схемы вполне сравнимы.36 Первый тип инвертора стал знаменит, когда был избран для использования в моноблоках Marantz Model 9.
    Дополнительный каскад усиления, встречаемый во многих РР усилителях, используется главным образом для обеспечения избыточного усиления. (Вспомните, что усилитель Cocking'a не использовал дополнительный каскад усиления). Этот избыток затем шел на применение ОС. Усилители с неглубокой ОС или вовсе без нее могут обойтись минимальным числом каскадов, будь то SE либо РР.
    Один из мифов об инверторах гласит, что они, мол, разделяют сигнал на две половины. Сигнал не дробится на две части - он приобретает двойника (клон). Антифазные сигналы попеременно качают двухтактный выход, сперва вверх, затем вниз. Выходные лампы затем "проталкивают" сигнальные анодные токи вперед или назад через первичную обмотку выходного трансформатора. Эти токи частично перекрывают друг друга, чтобы создать единый композитный выходной сигнал.
    Ничего необычного нет в природе такого сигнала. Стоит лишь уяснить себе, что любой сигнал сложной формы являет собой сумму простых синусов. Предположим, к примеру, что сложный сигнал состоит из множества звуков, созданных симфоническим оркестром. Каждый из звуков, рожденный своим инструментом, первоначально независим, пока где-то на середине пути не смешается с остальными. Эта смесь звуков в виде единого воздушного потока сложной формы поступает на микрофон.
    Его электрический выходной сигнал изменяется в соответствии со звуковым давлением и формой акустической волны. Таким образом, композитная форма сигнала сохраняется вплоть до внутреннего уха, где она будет "разложена" на базилярной мембране (нечто вроде зипованного компьютерого файла).
    Так что проблемность работы двухтактника более не в том, будет ли иметь композитный сигнал достоверную форму, а скорее в том, насколько тактично и грамотно он подан на выходной трансформатор, а это уже зависит от степени перекрытия двух сигналов. Переход будет гладким, коль скоро перекрытие будет достаточным на линии "сшивки". Величина перекрытия может быть охарактеризована, как: 1) полная (класс - А); 2) частичная (класс - АВ); 3) отсутствие (класс - В).
    Тем более прискорбно, когда разработчики путаются в определении режимов, которые получили строгое и точное описание более 50 лет назад (Рис. 55) (96).
    Далее.....

Информация

SINGLE-ENDED VS PUSH-PULL

ЧАСТЬ 7

Классификация режимов усиления

На Рис. 56 можно видеть, как сигнал качается относительно суммарной (результирующей) рабочей точки Q. В режиме-В (96) каждая лампа находится в проводящем (открытом) состоянии ровно 180° (т.е. половину целого периода). Затем обе половины точно складываются на линии пересечения. Прекращение тока через лампу раньше времени приводит к так называемым перекрестным искажениям (97, 98) на малых уровнях, либо к искажениям типа "ступеньки" на больших уровнях мощности (99, 100, 101). Класс-C (угол проводимости лампы меньше 180°) обладает настолько большими искажениями, что он эффективно применяется только в специальных усилителях передатчиков.

В классе АВ существует перекрытие между полуволнами (Рис. 57) из-за того, что обе лампы открыты больше, чем 180°, но меньше 360° - полного цикла. Это перекрытие необходимо, чтобы "победить" кривизну в нижней части анодных характеристик, в противном случае это привело бы к появлению перекрестных искажений (Рис. 58). Кривизна анодных характеристик в нижней части линии нагрузки представляет собой характерное местоположение точек, где лампа включается в проводящее состояние (102, 103). Как только сигнал проскочит это место еще ниже, то отрицательная половина его отсекается, лампа ток уже не проводит, она закрыта (104).При достаточном перекрытии, т.е. моменте времени, когда обе лампы находятся в открытом состоянии, отсечек не происходит (то, что мы называем "ступенькой"). Ступеньки происходят только в том случае, если присутствуют искажения перекрестного типа (скорее справедливо обратное утверждение, т.к. искажения являются следствием нарушения формы сигнала и количественным определителем - Ред.).

В классе - А анодный ток через лампу проходит в течение полного периода (т.е. 360°). Чистый - А дает полное перекрытие, когда верхняя и нижняя лампы, не закрываясь, "создают" одинаковые сигналы, только перевернутые относительно друг друга на 180°. При этом не создается нарушений формы и, следовательно, отсутствуют искажения перекрестного и ступенчатого типа. С точки зрения линейности, выходной сигнал является точным воспроизведением входного.

Кроме создания перекрытия, увеличение тока покоя спрямляет динамическую характеристику передачи. (т.к.это поднимает линию нагрузки при том же наклоне ее,при соответствующем увеличении анодного напряжения, и тем самым отодвигает рабочую область дальше от искривленных анодных характеристик). Ток покоя, т.е. его рост позволяет увеличить скорость нарастания сигнала (Slew rate). Межобмоточные емкости выходного трансформатора являются главной причиной высокочастотных искажений в ламповых усилителях, а увеличение тока покоя позволяет лампе с меньшими усилиями перезаряжать эти емкости.³⁷ Таким образом, работа в классе - А уменьшает искажения не только для сигналов низкого и среднего уровня, но и при усилении высокоскоростных (с крутым фронтом) и с большой амплитудой. Недостатком режима является его низкая эффективность. Выходная мощность должна быть снижена из-за требований контроля над мощностью рассеяния на анодах. Ресурс лампы тоже оставляет желать лучшего ³⁸, так как форсированная эмиссия катода резко снижает долговечность работы.

Какой бы режим усиления не применялся, увеличение сигнала на входе создаст соответствующее увеличение выходного сигнала, так что удлиняемая часть линии нагрузки упрется в препятствие. На Рис. 55 можно увидеть, что при движении от класса - А к классу - С выходной сигнал может быть явно больше, чем в других режимах. Так как увеличение возможно и по току и по напряжению (Dе, Di), то и результирующая мощность так же будет больше. И это главная выгода от применения режима -АВ вместо -А. На той же линии нагрузки теперь расположится полуволна вместо целой волны. Усиленный режим - АВ не так уж сильно уступает в качестве чистому - А.

Однако увеличение амплитуд (е, i) в классе - АВ достигается ценой увеличения искажений. Рис. 42 поясняет, почему они растут пропорционально амплитуде: промежутки на линии нагрузки становятся шире (по крайней мере, для пентодов). И даже линейный режим - А не способен с этим справиться впрямую. Он всего лишь накладывает условия на величину выходного сигнала, когда требуется проводить ток в течение всего периода. И работа происходит на участке, где разница между отрезками еще не так велика.

Только обратная связь впрямую уменьшает искажения, возникающие из-за неравенства промежутков между характеристиками. Обратная связь действует методом наложения инвертированного сигнала на входной. Как только 1) фазовый угол близок или равен 180°; 2) компенсация обеспечивает критическое затухание (без выбросов на фронтах) и 3) входной каскад имеет достаточный запас по амплитуде (headroom), то обратная связь буквально "меняет" очертания выходного сигнала в сторону большего соответствия входному сигналу. Если характеристики эквивалентной лампы с отрицательной обратной связью отразить на рисунке, то становится ясно, что разница промежутков между ними уже менее заметна (Рис. 59) (105). Сравните пунктирные линии с идеальными на Рис. 40.

Выводы

Как мы убедились, чтобы обрести музыкальность звучания, искажения высших порядков должны быть уменьшены ниже порога слышимости. Триоды, так как они создают искажения низких порядков, кроме случая с максимальными амплитудами, есть вполне естественный путь в решении этой задачи. Говоря гипотетически, идеальный усилитель не должен иметь искажений выше порога слышимости, позволяя тем самым уху останавливать внимание лишь на гармониках самой музыки. Двухтактный усилитель может рассматриваться, как конструктивный шаг в эту сторону.

Однако, из-за некоторой специфики работы двухтактника, могут применяться некоторые схемные ухищрения.

Один из методов подавления нечетных гармоник состоит в специальном подборе ламп или других активных элементов в соответствии с тем, каково поведение их характеристик (при тщательном подборе возможно ослабление уровня 3-й гармоники на 10 - 12 дБ). Другим методом является введение местной ОС в выходном каскаде - главном источнике искажений.

Альтернативой может оказаться и умышленное поднятие уровня второй гармоники с помощью разбаланса выходного каскада. В этом случае возможно получить более благозвучный спектр сигнала. Вдобавок, можно вести постоянную составляющую тока в первичную обмотку, с тем, чтобы сдвинуть рабочую точку железа по петле гистерезиса вверх. Изысканность, тонкость звучания SE часто связывают с его "смещенным" трансформатором, отсутствием перекрестных искажений и работой в чистом классе-А. Платой за это становится неспособность выдать большую мощность. Это в свою очередь заставляет применять высокочувствительную акустику и массивный дорогостоящий выходной трансформатор, если речь заходит о хоть сколько-нибудь заметной мощности (10-20 Вт).

Одно из очевидных решений - обойтись вовсе без трансформатора (OTL - output transformer less). Однотактные OTL с большой выходной мощностью способны раскачивать обычные динамики до нормального уровня, имея при этом не слишком высокий выходной импеданс. В такой схеме уже успешно используются транзисторы, благодаря их низкому выходному сопротивлению (106,107). Однако не следует тут же заключать, что транзисторный SE усилитель в силу самого факта однотактности, сможет звучать как ламповый SE. Слишком много других различий сюда заложено, чтобы им стать одинаковыми. SE, будь они ламповыми или транзисторными (и какими-нибудь еще), должны исключать кривизну характеристик на отрицательной полуволне, что дает рост второй гармоники. Такое требование обеспечивается симметричной работой. Она желательна, если целью является движение излучателя любого типа. Наша интуиция подсказывает, что положительное смещение его должно быть в точности равно отрицательному, если мы хотим создать точную копию входного сигнала. Только два типа усилителей толкают динамик одинаково в обе стороны:1) SE с полным отсутствием искажений и 2) сбалансированный РР (без внимания к факту, есть ли при этом нечетные гармоники или нет⁴⁰).

Более чем что-либо еще, созвучность и гармоническая насыщенность определяет музыкальность. При этом нужны многие другие качества чтобы полностью воссоздать атмосферу зала. При этом такие, что напрямую не соотносятся с созвучностью, к примеру - разрешение, локализация образа, масштабность (размерность) звукового образа, переходная характеристика, динамика, коэффициент демпфирования. Не похоже, чтобы эти параметры были особыми достоинствами однотактников. Нейтральность звучания, для примера, означает отсутствие в спектре случайных, инородных составляющих.

Великим достоинством триодного однотактника является то, что, оставаясь музыкальным, он не требует "очистки" от искажений, Возможным объяснением этого предполагается сочетаемость естественного спектра нашего анализатора со спектром искажений, создаваемых SE усилителем.

Надпись на обложке январского номера Stereophile за 1994 г. гласит: "Если один из этих усилителей ПРАВИЛЬНЫЙ... другой должен быть НЕПРАВИЛЬНЫМ". Если мы предположим, что записи музыки тоже не абсолютны по качеству, то ответ на загадку трехлетней давности станет ясным: Ни один из усилителей не прав. Один из подходов имеет целью правдоподобие, в то время как другой - красоту.

Эта амбивалентность приводит к украшательству самих записей музыки и становится притчей во языцех в аудиофильских кругах. Полезность последнего (собственно красоты звучания, но не украшательства) в том, что есть цель в развитии творчества, искусства. Полезность первого (технической верности) в том, чтобы работал контроль, и предмет контроля не утерял собственной сути.

Сегодняшнее внимание аудиофилов, сосредоточенное на SE усилителях, буквально держит за руку индустрию в ее движении к стерильности. В этом состоит беспокойство аудиообщества. Таким образом, прогресс в искусстве представляется типом ретроградного движения: два шага вперед, один шаг назад. Это прекрасно, когда происходят реальные прорывы, открытия. С другой стороны, верно и то, что должны быть периоды оценок и контроля. Все это вместе - единственный знак и предвестник прогресса.

* Клиппирование -это не простое ограничение сигнала вследствие короткой динамической характеристики передачи каскада. В этот момент происходит форсированный заряд различных емкостей (переходов в П/П элементах, переходных конденсаторов и др.). Для рассасывания заряда и возврата прибора в прежнее состояние требуется время. Ред.

** RIAA - Recording Industries Association of America - Американская Ассоциация Предприятий Звукозаписи. По ее рекомендованным стандартам (уровни записи, постоянные времени и пр.) осуществлялась звукозапись (аналоговая) за последние 30 лет во всем мире. Ред.

*** TIM - Transient Intermodulation (distortion) - искажения, вызванные быстрыми переходными процессами, когда характеристика передачи входного каскада "модулируется"сигналом, пришедшим с выхода. Ред.

25 Теперь мы видим, что тандем усилитель/громкоговоритель представляет собой крепко связанную "инфрасистему". Кроме согласования чувствигпельностей, другим фактором согласования может считаться "содружество" тональных характеров усилителя и громкоговорителя (в плане поведения импеданса акустики от частоты и одновременного, в связи с этим, изменения коэффициента демпфирования).

26 Эти дремучие сложности на практике можно обойти. Реакция усилителя на прямоугольный сигнал должна быть настроена на критическое демпфирование "звона" в отсутствие нагрузки, что может являешься частичной гарантией для худшего случая нагрузки. Наихудшей нагрузкой является чистая емкость, вызывающая максимальный звон. Для измерительных целей обычно берут 0,47 мкФ для ламповых усилителей. В этом случае могут потребоваться управляющие действия (в виде фазовой компенсации) для достижения оптимального демпфирования. Обычно - это конденсатор, шунтирующий резистор обратной связи, величиной 100- 500 пФ.

27 Из-за того, что ОС начнет подавлять продукты искажений и... вместе с ними благозвучность воспроизведения.

28. Отрицательная ОС бессильна против насыщения сердечника, так как при подавлении (компрессии) сигнала с помощью ОС, сразу же уменьшается и сам сигнал ОС.

29. Некоторые производители трансформаторов делают гибридные сердечники, в которых вместе со сталью используются никелевые пластины.

30. При идентичных рабочих условиях и оптимизированном импедансе нагрузки для каждого случая.

31. Окончательное определение в отношении РР появилось в 1957 г. из работы М.А. Melehy'n (см. источник 86). Его статья представляет элегантный математический анализ, "применимый ко всем режимам работы двухтактного усилителя в предположении нелинейных свойств ламп". Он использовал дифференциальные уравнения, чтобы показать мгновенные значения и соотношения между токами и напряжениями.

32. Двухтактное включение оказывает спрямляющее действие только на индивидуальную пару характеристик (вверху и внизу), и никакого воздействия на расстояние между ними. Хотя и неправдоподобно на первый взгляд, но подобные эффекты существуют в РР усилителях между выходной мощностью и мощностью рассеяния на анодах (87). Когда линия нагрузки пересекает неравномерно расположенные между собой анодные характеристики, форма усиливаемого сигнала начинает изменяться и возникают гармоники. Т.к. неравномерное расположение симметрично относительно оси (напряжения),искажения будут нечетного порядка.

33. Характеристика передачи триода 2АЗ проанализирована вплоть до 5-й гармоники Хатчисоном в его статье "Графический анализ гармоник" (88).

34. То, о чем Уильямсон постоянно твердил по поводу КТ66;"Включенные триодами, эти лампы имеют характеристики,почти идентичные настоящему триоду РХ25". (89)

35. Возможно, здесь лежит ключ к разгадке, чем вызвано возрождение интереса к триодным усилителям в середине 80-х.

36. Инвертор, используемый в усилителе Уильямсона, отвечал требованиям пунктов 1) и 2), но не 3). Но непосредственно связанный с каскадом усиления (без разделительной емкости) он обладает превосходными характеристиками.

37. Предостережение: ток покоя не может быть произвольно повышен пользователем; эта мера предосторожности изначально должна быть заложена в разработке, в противном случае лампы могут быть перегреты.

38. О ресурсе пампы КТ77 можно справиться в собственном выпуске М. О. Valve (выпуск 3, апрель 1947г. стр. 4).

39. Усиленный режим АВ работает с токами, находящимися в промежутке от -А до режима-В.

40. Нечетные искажения не ухудшают симметрии смещений, так как в сбалансированном РР усилителе искажения идентичны для каждой полуволны.

Referens

[44] H.F. Olson, Music, Physics, and Engineering, second ed., Dover Publications, New York, 1967.

[45] Stereophile, Vol.17 No.l, January 1994, pp.104- 1 12.

[46] Hermann L.F. Helmholtz, Он tlie Sensations of Time as a Physiological Basis for the Ttwry of Music, Dover Pubs., New York, 1954, chaps. XI and XII.

[47] F. Winckel, Music, Sound, and Sensation, Dover Pub, New York, 1967, pp.112-119, 135-141.

[48] H.F. Olson: cfrel. 44, pp 38-39, 254-260.

[49] A.W. Ladner, "The Analysis and Synthesis of Musical Sounds," Electronic Engineering, October 1949, p.381.

[50] A ?. Richmond, Calculus (or Electronics, second ed., McGraw-Hill, New York, 1972, pp.395-412.

[51] A.V Eastman, Fundamental* of Vacuum Tubes, third ed., McGraw-Hill, New York, 1949, pp.327-334.

[52] I. Millman and C.C. Halkias, Electronic Devices and Circuits, McGraw- ill, New York, 1967, pp.544-556.

[53] J A. Hutcheson, "Grapliical Harmonic Analysis," Elect., January 1936, pp.16- 18, 34.

[54] J. Millman and C.C. Halkias, op at, pp.558-560.

[55] R.L. Wegel and C.E. Lane, "The Auditory Masking of One Pure Tone by Another and its Probable Relation to the Dynamics of the Inner Ear," Phys. Ret'., 23, 1924, p266-285.

[56] Stanley Smith Stevens and Hallowcll Davis, Hearing, Us Psychology and Phisiology, John WUey & Sons, New York, 1938, pp.208-217.

[57] A.V. Eastman, op at, pp.505-506.

[58] Francis Wcston Sears, Principles of Physics I, Addison-Wesley Press, Cambridge, Mass, 1947, pp.500-503.

[59] Henry Jocobowitz, Electronics Made Simple, Doubleday & Co., New York, 1958, pp.136- 138.

[60] T.S. Gray, Applied Electronics, second ed,John Wiley & Sons, New York, 1954, pp.738-744.

[61] R.N. Marsh, "Understanding Common-Mode Signals," Audio, February 1988, pp.58-65.

[62] F. Longford-Smith, eA, Radiotron Designer's Handbook, fourth ed., Amalgamated Wireless Valve Co. Pty., Sydney, Australia (distributed in US by RCA); fourth ed., 1953, pp.606-611.

[63] J.R. Stuart, "An Approach to Audio Amplifier Design, Pts. 1-3," Wireless World, 1973: August, pp.387-391; September, pp.439-446; October, pp.491 -494.

[64] J. Moir, "Just Detectable Distortion Levels," Wireless World, February 1981, pp.32-34, 38.

[65] D.E.L. Shorter, "The Influence of High-Order Products in Non- Linear Distortion," Electrical Engineering, April 1950, pp.152-153.

[66] Parker. Sybil P., ed., Acoustics Source Book, McGraw-Hill Book Company, i988, pp.290-313.

[67] G.Е. Valley, Jr. and H. Wallman, eds., Vacuum Tube Amplifiers, McGraw-Hill,'New York, 1948, pp.424-467.

[68] N. Pass, "Cascode Amp Design," Audio, March 1978, pp.52-59.

[69] H.W. Bode, "Relations Between Attenuanon and Phase in Feedback Amplifier Design," BSTj, 19:3, July 1940, pp.162, 303.

[70] Garde, P., "Transient Distortion in Feedback Amplifiers," Journal of the Audio Engineering Society, 26:5, May 1978, pp.314-322.

[71] Marts Otalai "Transient Distortion in Transistorized Power Amplifiers," IEEE Traits. Audio Elcaroacoustics, AU-18.3, September 1970, pp.234-239.

[72] Matti Otala and Eero Leinonen, "The Theory of Transienr hitermoiiulation Distortion," IEEE Trans. Acous,, Speech, and Sig. Proc., ASSP-25:1, Febгuary 1977, pp.2-7.

[73] E.M. Cherry, "Transient Intermodulation Distortion — Part 1: Hard Nonlinearity," IEEE Trans. on Acous., Speecli, and Sig. Proc., 292, April 1981, pp.137-146.

[74] R.O. Rowlands, "Harmonic Distortion and Negative Feedback," Wireless Engineer, June 1953, pp.133-135.

[75] 'Cathode Ray1 (M.G. Scroggie), "Negative Feedback and Non- Linearity," Wireless World, April 1961, pp.225-230; rewritten for transistors, Wireless World, October 1978, pp.47-50.

[76] G.S.C. Lucas, "Distortion in Valve Characteristics," Exp. Wireless, November 1931, pp.595-598.

[77] J.E. Flood, "Negative-Feedback Amplifiers, Conditions for Critical Damping," Wireless Engineer, July 1950, pp.201-209.

[78] Thomas Roddam, "Calculating Transient Response," Wireless World, August 1952, pp.292-295.

[79] Peter J. Baxandall, "Audio Power Amplifier Design—3," Wireless World, May 1978, pp.83-88.

[80] STAFF OF THE DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING, MIT, Magnetic Circuits and Transformers, John Wiley and Sons, New York, 1958 p.485.

[81] W.T Cocking, "High Quality Amplification," Wireless World, May 4, 1934, pp.302-304; "Push-Pull Quality Amplifier," May 11, 1934 pp.320-323; cont. May 18, 1934, pp.336-339.

[82] J. Millrnan and C.C. Halkias, Electronic Devices and Circuits, McGraw- Hill, New York, 1967, pp.544-556.

[83] F.E. Terrain, ed., Electronic and Radio Engineering, McGraw-Hill, New York, 1955, pp.348-350.

[84] BJ. Thompson, "Grapliical Determination of Performance of Push- Pull Audio Amplifiers," Proc. IRE, 21.4, April 1933, pp.591-600

[85] H.L. Kraus, "Class-A Push- Pull Amplifier Theory," Proc. IRE, January 1948, pp.50-52.

[86] MA. Melehay, "Push-Pull Audio Amplifier Theory," Trans. IRE on Audio, July-August 1957, pp.86-89.

[87]J.D. Ryder, Engineering Electronics, McGraw-Hill, New York, 1957, pp.168-178; /also T.S. Gray, op at, pp.614-629.

[88] 1A. Hutcheson, "Grapliical Harmonic Analysis," Elect., January 1936 pp.16-18, 34.

[89] D.T.N. Williamson, "Design for a High Quality Amplifier," Wireless World, April 1947 (Part 1), pp.118-121; May 1947 (Part 2), pp.161-163.

[90] W.T. Cocking, "Ultra-Linear Amplifiers" (editorial), Wireless Engineer, 32.8, August 1955,pp.l99-200.

[91] G.S.C. Lucas, "Distortion in Valve Characteristics," Exp Wireless November 1931, pp.595-598.

[92] John H. Pratt, "The Equivalent Characteristics of Vacuum Tubes Operating in Feedback Circuits," RCA Rev., 6:1, July 1941, pp.102-113.

[93] O.H. Schmitt, "Cathode Phase Inversion,"/ Sd. Instrum., March 1938 15, p.100.

[94] J.N. Van Scoyoc, "A Cross Coupled Input and Phase-inverter Circuit," Radio & TV News (Eng. Ed!), November 1948.

[95] American Standard Definitions if Electrical Terms — ASA. no. C42; American Institute of Electrical Engineers, New York, 1941, p.234.

[96] J.D. Ryder, op tit, pp.158-168; /also TS. Gray, op tit, pp.610-613.

[97] F.R.W. Strafford, "Join-Up Distortion in Class-B Amplifiers," Wireless Engineer, October 1935, p.539.

[98] J. Millman and C.C. Halkias, op tit, pp.564-565.

[99] A. Pen-Tung Sah, "Quasi Transients in Class-B Audio-Frequency Push-Pull Amplifiers," Proc. IRE, 24:11, November 1936, pp.1522-1535.

[100] Frank Mclntosh and Gordon Gow, "Description and Analysis of a New 50-Watt Amplifier Circuit," Audio Engineering, December 1949 pp.9-11, 35-40.

[101] N.H. Crowhurst, "Realistic Audio Engineering Philosophy," Audio, October 1959, pp.52-60, cont. pp.113-114.

[102] I. Langmuir, "The Effect of Space Charge and Residual Gases on Thermionic Currents in High Vacuum," Phys. Rev., 2, 1913.

[103] Yuziro Kusunose, "Calculation of Characteristics and the Design of Triodes," Proc IRE, 17:10, October 1929, pp.1706-1749.

[104] J.D. Ryder, op tit, pp.158-168; /also T.S. Gray, op at, pp.610-613.

[105] R.G. Middlcton, "Graphical Analysis of Degenerative Amplifiers " Radio, March 1946, pp.23-24 50.

[106] Nelson Pass, "Build a Class-A Amplifier," Audio February 1977 pp.28-34

[107] Nelson Pass, "Nelson Pass on Single-Ended Class-A," Audio Forum, November 1994, pp.10-13.

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

Для повышения выходной мощности усилителей кроме "запараллеливания" ламп еще в 30-е годы применяли двухтактные каскады (push-pull). Для возбуждения двухтактного каскада необходимы два противофазных напряжения, которые проще всего получить при помощи трансформатора. Так до сих пор и поступают в самых бескомпромиссных конструкциях, но степень влияния междулампового трансформатора на качество сигнала едва ли не больше, чем выходного. Поэтому в подавляющем большинстве двухтактных усилителей для получения противофазных напряжений используется специальный фазоинверсный каскад.     Основные типы фазоинверсных каскадов
    отдельный инвертирующий каскад в одном из плеч усилителя
    автобалансный фазоинвертор
    фазоинвертор с катодной связью
    фазоинвертор с разделенной нагрузкой
    Каждому из решений свойственны достоинства и недостатки. В пору расцвета высококачественных ламповых усилителей наибольшее распространение получили фазоинверторы с разделенной нагрузкой и катодной связью.
    Фазоинвертор с катодной связью дает некоторое усиление, но идентичность выходных сигналов зависит от степени связи. Глубокую связь можно получить только при использовании большого сопротивления связи (за это схему назвали long tail - "длиннохвостая") или источников тока в цепи катода (а это тогда вообще не приветствовалось). Кроме того, выходные сопротивления плеч такого фазоинвертора значительно различаются (один триод включен по схеме с общим катодом, второй - с общей сеткой).
    Фазоинвертор с разделенной нагрузкой позволяет получить идентичные сигналы, но несколько ослабляют их. Поэтому приходится увеличивать усиление до фазоинвертора (что чревато его перегрузкой) или использовать двухтактный предоконечный каскад. Однако именно этот тип фазоинвертора получил наибольшее распространение в промышленных конструкциях, поскольку обеспечивает хорошую повторяемость при серийном производстве.
    Вопрос экономии в те годы был первоочередным. И радиолюбителей, и конструкторов очень смущала лишняя лампа. Поэтому неудивительно, что в начале 50-х годов на страницах радиотехнических изданий появились схемы двухтактных усилителей, не содержащих отдельного фазоинвертора. Выходной каскад таких усилителей был выполнен по схеме с катодной связью и работал в "чистом" классе А. Предлагались как новые схемы, так и переделка существующих однотактных усилителей в двухтактные. По нашу сторону "железного занавеса" этот тип усилителей не прижился в силу малой экономичности, а по ту сторону они были в ходу еще долго.
    Предельно простая схема такого усилителя, предназначенная для повторения любителями, приведена ниже (спасибо Клаусу, приславшему схему - без нее картина была неполной). Обратите внимание на дату...
    Простой двухтактный усилитель Pвых = 6 Вт. Выходной каскад выполнен по схеме с катодной связью. Приведенное сопротивление нагрузки - 8 кОм. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. В источнике питания использован двухполупериодный выпрямитель на прямонакальном кенотроне 5Y3GT и LC-фильтр. / Melvin Leibovitz Hi-Fi Power Amplifier (Electronic World, June 1961)
    Интересно включение регулятора громкости на входе оконечного каскада и всего один переходной конденсатор. Степень катодной связи невелика, так что характер звучания, скорее всего, будет как у однотактника (с четными гармониками). Общей ООС нет, поскольку запас усиления невелик.
    Однако введение ООС в пентодный усилитель крайне желательно - без нее выходное сопротивление очень велико. Это хорошо только для полосы СЧ (ибо снижает интермодуляционные искажения в динамике), а для всех остальных применений противопоказано. Глубокую ООС в усилитель можно ввести только при непосредственной связи каскадов.
    Двухтактный усилитель класса А. Усилитель выполнен по схеме с непосредственной связью каскадов и охвачен глубокой ООС (~30 дБ). Двухтактный выходной каскад работает в классе А. Он выполнен по схеме с катодной связью и не требует отдельного фазоинверсного каскада. Сетка VL3 заземлена по переменному току. Часть напряжения с катодов выходных ламп подана на экранирующую сетку VL1, что стабилизирует режим по постоянному току.
    Налаживание сводится к подбору R1...R3 так, чтобы напряжение на управляющих сетках ламп составило -12 В относительно их катодов.
    Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш-22х50. Первичная обмотка содержит 2х1000 витков провода d=0,18 мм, вторичная - 42 витка провода d=1,25. Обмотки секционированы, вторичная обмотка размещена между слоями первичной. (В. Павлов. Высококачественный усилитель НЧ (Радио, №10/1956, с.44)
    Усилители в режиме A обеспечивают высокое качество звучания, однако переход к режиму AB при той же мощности рассеяния на аноде позволяет получить в два-три раза большую выходную мощность. Выходной каскад в режиме AB уже не может работать с катодной связью, поэтому без отдельного фазоинверсного каскада не обойтись.
    Желание сократить если не число ламп, то хотя бы число баллонов, привело к появлению схемы усилителя на двух триод-пентодах. Низкочастотные триод-пентоды были в свое время специально разработаны для однотактных усилителей приемников и телевизоров (триодная часть использовалась в драйвере, пентодная - в выходном каскаде). Однако в двухтактном применении они тоже не подкачали. У публикуемой ниже схемы было немало воплощений. Ультралинейный вариант, например, был в самом первом издании книги Гендина "Высококачественные любительские УНЧ" (1968 г.)
    Двухтактный усилитель на триод-пентодах. Pвых = 10 Вт. Фазоинвертор по схеме с разделенной нагрузкой, связь с первым каскадом непосредственная. Выходной каскад пентодный с фиксированным смещением. Известны также варианты этой схемы с ультралинейным включением выходных ламп, с комбинированным и автоматическим смещением. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. Цепь R3C2 обеспечивает устойчивость усилителя с замкнутой петлей ООС.
    Кстати, об ультралинейном включении выходных пентодов. В двухтактном варианте у них появляется еще один плюс - дополнительная компенсация гармоник, возникающих в выходном каскаде. Поэтому подавляющее большинство любительских конструкций выполнены именно по ультралинейному варианту. В промышленных конструкциях отечественного изготовления ультралинейные усилители опять-таки не прижились из-за сложности выходного трансформатора. Для получения высоких характеристик необходима полная симметричность конструкции, секционирование обмоток, сложная коммутация. При использовании трансформаторов массового изготовления выигрыш от применения ультралинейной схемы незаметен.
    Следующая схема стала классикой и послужила основой для бесчисленного множества конструкций.
    Ультралинейный усилитель Pвых = 12 Вт, Кг< 0,5% Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш 19х30 мм. Первичная обмотка содержит 2х(860+1140) витков проводом d=1,3 мм. Схема практически не нуждается в налаживании, что снискало ей популярность в промышленных и любительских конструкциях. Фазоинвертор выполнен по схеме с разделенной нагрузкой. В. Лабутин - Ультралинейный усилитель (Радио, №11/1958, с.42-44)
    Далее.....

Информация