Помогите розобраться с выбором оптимал. нагрузки

[tuber]

Выбор сопротивления нагрузки каскада определяется внутренним сопротивлением лампы, потому как согласно эквивалентной схеме, вместе с ним определяет плечи делителя для переменном составляющей сигнала. Во всех справочниках можно встретить следующую формулировку: для получения лучшей линейности каскада на триоде, сопротивление нагрузки каскада должно быть в 3-5 раз больше внутреннего сопротивления лампы в рабочей точке, если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению лампы, то имеем передачу максимальной мощности в нагрузку, но страдает линейность, если же сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления лампы, то просто теряем мощность выходного каскада на делителе, образуемым внутренним сопротивлением лампы и сопротивлением нагрузки. А как же быть в случае применения тетрода  или пентода где внутреннее сопротивление в десятки и сотни раз выше сопротивления выбираемой нагрузки нагрузки? В справочниках пишут что сопротивление нагрузки в этом случае нужно выбирать как 0,1 от внутреннего сопротивления лампы. Но ведь если использовать предлагаемую эквивалентную схему, то верхнее плечо делителя, в качестве которого выступает внутренее сопротивление лампы будет сьедать все выходное напряжение каскада. Или в случае применения пентодов и тетродов такая эквивалентная схема не применима? И почему в расчет берется внутренне сопротивление лампы, если по сути ее можно представить как переменный резистор, и ее внутренне сопротивление определяется степенью открытости в данный момент времени?

[Peratron]

В том то и дело, что все означенные принципы весьма условны - потому нет оснований за них держаться мёртвой хваткой...

[tuber]

Но во всех книгах эти принципы обозначены как совершенно четкие и совсем не условные. Как же розобраться новичку?

[Peratron]

Так и разобраться - понять условность любых теорий и ограниченность их применимости...

[tuber]

Спасибо что откликнулись. Т.е получается что для пентодов и тетродов стандартная схема замещения в которой каскад представлен как источник эдс с внутренним сопротивлением и внешним резистором в качестве нагрузки не катит? Тогда должна быть какая то другая теория)))))

[Uncle_Cherry]

Вот тоже столкнулся с подобным, но не в теории, а на практике.

Каскад преампа в чистом канале, нагруженный на маршалловский ТБ (без КП).
Лампа - пентод.
 
В пентодном режиме наблюдается некоторая нелинейность и просадка сигнала (шунтирование нагрузкой - ТБ).
В триодном режиме сигнал линейный, и нагрузка воспринимается сравнительно безболезненно.
Но, в триодном - усиление в 2 раза меньше.

А мне как раз подходит усиление в пентодном режиме.
Так вот, нелинейность пентодного каскада (мягкая несимметрия) - это плюс, или минус в гитарных преампах ?

Что интересно, нелинейность, хорошо заметная на осциллографе, совсем не портит звук чистого канала.

[hamaha]

tuber
Путаница в терминологии порождает путаницу в мозгах...
Нет в лампе никакого реального последовательного резистора. И пресловутый делитель относится не к выходному напряжению лампы, а к коэффициенту ее усиления. Замени мысленно выходные цепи лампы на источник тока и выходную проводимость - все встанет на свои места.
Никто ведь не терзается такими вопросами по поводу транзисторов, которые вполне пентодны по выходу. А разница лишь в том, что работа последних правильными терминами описывается.

[tuber]

hamaha спасибо за разьяснения......Почти понятно)))  а если можно попобробней обьясните плиз.

[hamaha]

Схемы на двух картинках эквивалентны. Если представлять выходные цепи лампы по правой картинке, то никаких вопросов по "делителю" даже не возникает. Разумеется, выражение __ Rн/(Ri+Rн)__ никуда не денется и войдет в формулу расчета передачи каскада. Но передачи, а не максимального выходного напряжения. А левый рисунок действительно способен сбить с толку.

[tuber]

Т.е получается что внутреннее сопротивление лампы включено не последоватально, а парралельно сопротивлению нагрузки??? И наверное поэтому говорят что выходное сопротивление усилителей на триодах намного меньше, чем на пентодах? потому как оно шунтируется сопротивлением лампы, т.е триода, сопротивление которого намного меньше пентода?

[hamaha]

Думаю, что так.

[Peratron]

Попробую зайти в тему с несколько необычного направления. Надеюсь, буду правильно понят всеми заинтересованными сторонами 

@ tuber, у меня есть ощущение, что вы пытаетесь разобраться с темой, используя исключительно логику. И напарываетесь на то, что для описания реальных явлений используются условные логические системы, основанные на разных исходных парадигмах. А вы считаете, что всё, что написано, это правда - и пытаетесь совместить разные парадигмы в одной модели!
(пример камрада hamaha тут как раз про это и говорит).

Ну, и естественно, что у вас это совмещение не очень то и получается - потому, что вы пытаетесь действовать на основе жёсткой логики.

Скажу от своего имени - но надеюсь, что получу поддержку этой мысли и от других присутствующих тут конструкторов-схемотехников: для успеха на поприще схемотехнического конструирования, да и электроники в целом, нужно почаще использовать интуитивное восприятие - в пику чисто логическому.
Во мне схема как бы живёт и работает - я для неё среда симуляции, а работает она как бы сама!

И вот когда общение со схемой проистекает на таком интуитивном уровне - то все эти парадоксы, вся эта логическая неоднозначность исчезают. И ты действительно начинаешь понимать - КАК ОНА РАБОТАЕТ!

Попробуйте зайти с этой стороны - вдруг и вам будет знамение? 

[Uncle_Cherry]

@ Peratron
+1!

[tuber]

Отличный совет. Все так и есть - только чистая логика)))
А как бы вы проанализировали с интуитивной точки зрения вопросы рассматриваемые в этой теме?)))

[Peratron]

Отличный совет. Все так и есть - только чистая логика)))
А как бы вы проанализировали с интуитивной точки зрения вопросы рассматриваемые в этой теме?)))

Интуитивно: а пофиг!   

Вы по прежнему не въехали в ситуацию - схему надо почувствовать. Понимание достигается без рассуждений - именно, как понимание.

ХИНТ: когда в шестом или седьмом классе я понял, как работает обратная связь - меня пробило так, что я целую ночь не спал 
От полноты чувств - от совершенно новых ощущений, которые я испытал...

Истинное понимание - оно на уровне мозжечка, а не мозга...

[Uncle_Cherry]

Истинное понимание - оно на уровне мозжечка, а не мозга...

Бери выше.
(но ладно, молчу - кому надо, тот поймет).

[OlegFX]

Вы по прежнему не въехали в ситуацию - схему надо почувствовать.

Ператрон, а между тем, топикстартер задал вполне конкретные вопросы, ответы на которые можно почерпнуть из книг без подключения интуиции и внутреннего голоса (не чувствуя). Ответь, плиз, (раз уж взялся отвечать) на следующие вопросы - по сути, на те же самые, только для удобства сформулированные по-другому и разбитые по пунктам.
Для определённости возьмём некий лучевой тетрод с r_i=50кОм (можно, впрочем, какой-то определённый, а не сферический). Итак:

1) Упадёт ли и насколько именно вых. мощность при R_нагр=1/10(r_i)=5кОм по сравнению с R_нагр=r_i=50кОм? Другими словами, как посчитать это падение?
2) Что будет с линейностью во втором случае по сравнению с первым?
3) Если взять R_нагр=3...5*r_i (как в случае с триодом), улучшится ли линейность и на сколько (как считать, в смысле)?
4) Что случится с мощностью в этом случае?
5) Почему, всё же, рекомендуют выбирать R_нагр как 1/10(r_i)?
6) Вопрос от меня: как сравнить кпд в этих трёх случаях (R_нагр=1/10, 1, 3...5(r_i))?

tuber, ты примерно это имел ввиду?

[ivana]

Какая интересная тема. И как раз в новичках
Приятно читать всех высказавшихся и тем более Ператрона, который немного раздвигает узкие рамки сложившихся у меня о нем стереотипов, не ожидал
ЗЫ к вопросам философии - любая "оптимальность" - это компромисс взаимно противоречащих факторов по определенному критерию (= совокупности критериев).
ЗЗЫ а в данном конкретном случае мы имеем только 2 переменных - тип лампы и сопротивление нагрузки. Теоретики надумали, а практики взяли да построили графики изменения кучи параметров (при одной лампе) в зависимости от нагрузки - мощности, % первой гармоники, 2-й и т.д. и ещё кучу всего. И из всей этой кучи графиков выбрали наиболее компромиссную зону (которая далеко не всегда отвечает требованиям конкретной задачи) и сказали - 5-10 Ri и на стенку и в рамочку! А люди потом мучаются ...

[Jinx]

Простите, но если б электронику для "Бурана" проектировали таким вот образом, мне кажется, он бы даже не завёлся...

[Peratron]

@ OlegFX

1) Упадёт ли и насколько именно вых. мощность при R_нагр=1/10(r_i)=5кОм по сравнению с R_нагр=r_i=50кОм? Другими словами, как посчитать это падение?

Давай для начала определимся с выходным сопротивлением - ведь оно зависит от режима лампы (её рабочей точки).
Это я не к тому, что б перевести стрелку - это я к тому, что б обратить внимание на сложную функциональную зависимость всех параметров и неточность (весьма значительную) "классических" расчётных формул.

От себя, я могу сказать, что никогда не заморачиваюсь с подобными расчётами по упрощённой теории - они ведут к большим ошибкам.

То же самое - в отношении всех остальных пунктов: есть конкретная схема, конкретный режим усилительного элемента и очень большая ошибка в расчётах по "общим" формулам.

Собственно, Ivana вполне конкретно указал на суть проблемы и в общем и целом выразил мою до того не слишком чётко сформулированную мысль.
Да, можно и даже нужно иногда считать по классике (тем более, что иногда иного не дано) - но до тех пор, пока внутри не сформировано общее интуитивное представление о работе схемы в целом, всегда будет трудность в установлении границ применимости той или иной частной "академической" формулы. И знание этого редко упоминаемого обстоятельства является более существенным для достижения, точней, постижения общего понимания.

UPD: хочу добавить, что с появлением схемотехнических симуляторов я вот уже пять лет вообще не занимаюсь расчётами - а элементарно подбираю нужное в виртуальном эксперименте. И трачу при этом, намного меньше времени, чем на расчёт, после которого следовал обязательный этап "макетной проверки".