Gtlab Forum
Тематический => Вопросы от абсолютных новичков => Тема начата: tuber от Марта 08, 2011, 07:53:10 am
-
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?
-
В том то и дело, что все означенные принципы весьма условны - потому нет оснований за них держаться мёртвой хваткой...
-
Но во всех книгах эти принципы обозначены как совершенно четкие и совсем не условные. Как же розобраться новичку?
-
Так и разобраться - понять условность любых теорий и ограниченность их применимости...
-
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)))))
-
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.
-
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.
-
hamaha спасибо за разьяснения......Почти понятно))) а если можно попобробней обьясните плиз.
-
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimg821.imageshack.us%2Fimg821%2F4266%2Fequaz.jpg&hash=ce2b656cf559941d432a6cfbe13ebf36f2cab72f) (http://img821.imageshack.us/i/equaz.jpg/)
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.
-
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?
-
Думаю, что так.
-
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? ;)
-
@ Peratron
+1!
-
Отличный совет. Все так и есть - только чистая логика)))
А как бы вы проанализировали с интуитивной точки зрения вопросы рассматриваемые в этой теме?)))
-
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! ::) :P
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 :D
От полноты чувств - от совершенно новых ощущений, которые я испытал...
Истинное понимание - оно на уровне мозжечка, а не мозга...
-
Истинное понимание - оно на уровне мозжечка, а не мозга...
Бери выше.
(но ладно, молчу - кому надо, тот поймет).
-
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?
-
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 :)...
-
Простите, но если б электронику для "Бурана" проектировали таким вот образом, мне кажется, он бы даже не завёлся... :(
-
@ 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".
-
OlegFX очень точно все описал!!! большой ему респект. Вот как раз ответы на эти вопросы мне бы и хотелось получить ::)
-
Вот ведь блин, завели - оторвался от программирования микроконтроллера и начал читать про нагрузочные прямые на семействах анодных характеристик :) Нашел книжку специально для чайников, чтобы проще вникнуть. Ещё немного и я так с вами начну сам эти нагрузочные линии строить :) Но самое ключевое - точно, триоды и пентоды принципиально различаются своими анодными характеристиками! ;D Открытие века... А дальше и следствие - для триодов 2Ri, для пентодов Ri/10...
Автор - там где ты прочитал процитированные тобой догмы, почитай про нагрузочные прямые на анодных характеристиках - должно помочь в качественном понимании различий.
ЗЫ если вы меня и дальше будете провоцировать подобными темами, сам всё изучу (даже до такой степени что смогу ответить на вопросы Олега ;D)
Например http://www.onlinedisk.ru/image/622728/3.GIF
-
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?
Ку вырастет. А вот с мощностью все неоднозначно, скорее всего мощность упадет, а вот насколько нужно смотреть по построениям на ВАХ.
2) Что будет с линейностью во втором случае по сравнению с первым? Линейность возрастет (смотрю на ВАХ 6L6 в тетродном включении)
3) Если взять R_нагр=3...5*r_i (как в случае с триодом), улучшится ли линейность и на сколько (как считать, в смысле)?
Ответ тот же, берем ВАХ конкретной лампы, проводим разные нагрузки и анализируем. В целом линейность возрастает, мощность падает.
4) Что случится с мощностью в этом случае?
Упадет.
5) Почему, всё же, рекомендуют выбирать R_нагр как 1/10(r_i)?
Среднее арифметическое из большнства построений и средняя температура по больнице.
6) Вопрос от меня: как сравнить кпд в этих трёх случаях (R_нагр=1/10, 1, 3...5(r_i))?
Сравнивать можно только после построений на ВАХах))))
Вариант с наибольшей выходной мощностью и будет иметь больший КПД (искажения не учитываю)
Начинайте кидать помидорами :)
-
А чё помидорами - ты теперь крут, умеешь нагрузочные прямые строить - теперь тебе сам ээээ... короче никто не брат, почти на все вопросы Олега мои догадки сходятся с твоими кроме 5 - из хитрого графика в моем предыдущем сообщении становится понятен критерий "оптимальности".
-
Сравнивать можно только после построений на ВАХах))))
Настоятельно рекомендую не пожалеть усилий и освоить какой-нибудь кошерный симулятор - это будет гораздо продуктивней во всех отношениях. Тем паче, что в правильном симуляторе имеется возможность смотреть эти самые вахи - и значит, совмещать академические подходы с эффективными ::)
-
Нагрузочные прямые я и раньше умел строить, но вот не под тем углом посмотрел на термин внутреннее сопротивление лампы.....от этого и возникло столько вопросов. Сделал вывод, что внутренне сопротивление имеет больше отношение к Ку, чем к выходной мощности. Получается единственный вариант розобраться с мощностью - это накидать кучу линий на вах и проанализировать и при этом на внутреннее сопротивление лампы можно просто забить. А большое Ку по напряжению от выходного каскада как правило не требуется, все делает раскачка)))).
-
2 Ператрон:
Давай для начала определимся с выходным сопротивлением - ведь оно зависит от режима лампы (её рабочей точки).
Да, это же не экзамен. Я предоставил свободу выбора лампы, предоставляю и свободу выбора начальных условий - лишь бы новичок понял (раздел такой). Да и, дело не в конкретных цифрах, а в зависимостях (формулах). Лучше всего, полагаю, в виде графиков: x - R_нагр, y - мощность, КНИ... что ещё там. Возможно, серия графиков для разных констант (режимы).
tuber, сам начал разбираться - это хорошо! Получается, важно правильно сформулировать задачу?
За бортом остаётся интересный вопрос о делителе из твоего стартового поста. Ты предложил рассматривать R_внутр. как реостат, управляемый напряжением, hamaha заметил, что сопротивления, как такового нет - нет и делителя, и что это только запутывает (ну, не дословно, а примерно так). Могу вот что сказать. Внутреннее R рассматривается при (бесконечно) малых приращениях тока/напряжения, при которых не меняются режимы каскада. В этом случае делитель реально существует, проявляется в работе каскада и т.д. При помощи внешних нагрузочных R его легко можно измерить. Другое дело, что Ri мало говорит об энергетическом потенциале каскада (лампы) - какую мощность можно получить. Была, кстати, ветка на эту тему.
-
А на месте Ператрона я бы для ответов на вопросы Олега уточнил бы у последнего тип лампы, ток покоя и анодное напряжение и загнал бы в сим :) и через 10 секунд были бы и гармоники и мощность и кпд при Ra/10, Ra и 5*Ra :) И никаких прямых.
Сам, хотя и юзаюЛТ-спайс (который раз спасибо Ларту :)), лампы там не симил, да и моделей не имею, да и как мощу с гармониками и кпд мерять не знаю да и трансформатор то еле-еле освоил :-[
ЗЫ вот только честно, чисто интуитивно для меня не так очевидно, что экранирующая сетка настолько радикально меняет ВАХ и динамическое внутреннее сопротивление, что и приводит к таким различиям.
ЗЗЫ ага, конечно сам... только пару эээээ..... направляющих мотивирующих намеков выдали а так сам :)
-
OlegFX как раз и хотелось оценить энергетические возможности каскада, но тут я заморочился на внутреннее сопротивление, пологая что именно оно определяет выходную мощность при согласовании с нагрузкой, а оно ограничивает только усиление!!! В итоге внутреннее сопротивление наверное можно представить как гепотетический резистор между сеткой и анодом)))) А рассмотрение лампы как реостата для расчета каскада по переменному току пока нигде не встречал, может быть где-то есть такая методика?
Дайте плиз ссылку на упоминаемую Вами тему.
-
А на месте Ператрона я бы для ответов на вопросы Олега уточнил бы у последнего тип лампы, ток покоя и анодное напряжение и загнал бы в сим Улыбка и через 10 секунд были бы и гармоники и мощность и кпд при Ra/10, Ra и 5*Ra Улыбка И никаких прямых.
Ты знал!.. Ты знал!.. (с)...
;D
-
Нужно еще не забыть один момент на который влияет Ri.
Ri лампы в выходном каскаде перобразуется трансформатором в выходное сопротивление усилителя в соотношении Ra-a/Rn.
А это влияет на демпфирование кабинета.
-
KMG +1
==Дайте плиз ссылку на упоминаемую Вами тему.==
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1289458739
-
Нужно еще не забыть один момент на который влияет Ri.
Ri лампы в выходном каскаде перобразуется трансформатором в выходное сопротивление усилителя в соотношении Ra-a/Rn.
А это влияет на демпфирование кабинета.
По науке - да. Но строго говоря, в эпоху, когда академические расчёты использовались в массовом порядке при проектировании звуковой техники, на это мало кто обращал внимание - разве что конструктора АС обеспечивали акустическое демпфирование говорителей, от которого стали отказываться после внедрения в эксплуатацию транзисторных бестрансформаторников с высоким фактором демпфирования.
Потому помнить про это правильно - но адекватно учесть при проектировании (то есть, управлять выходным сопротивлением усилителя через выбор Ктр) всё равно не удастся. Придётся принимать as is - благо, эволюция ламп привела к компромиссному оптимуму со всех направлений...
-
Да не скажите, помнить про это иногда очень не лишне. И хорошо бы знать какое выходное обеспечивает какой выходной каскад. Что на триодах оно меньше чем на пентодах, что ОООС его снижает, что на транзисторах с ОК оно мало а с ОЭ - трансформаторный выход - велико...
Это всё к моему имху что не надо усилителем демпфировать динамик. Пусть себе колеблется свободно. В крайнем случае пусть демпфируется акустически. Хотя в случае усилителей для баса я свое имхо ещё не сформировал, подозреваю что там может быть и лучше будет демпфировать...
ЗЫ а уж если дальше хвастаться заблуждениями и стереотипами, то в тракте гитарного сигнала мне не нравятся (если уж по большому счету :)) следующие вещи
1) малое выходное усилителя (большой демпинг фактор)
2) ОООС в любом месте в любых видах
3) непосредственная связь каскадов в любом месте в любых видах (хайэндщики прутся и говорят "лучший элемент - тот которого нет" :))
4) работа активного элемента (в любом месте схемы) на нагрузку, существенно меньшую его внутреннего сопротивления - термин "режим КЗ по нагрузке" (здесь некое противоречие с п.1, детально надо обжевывать)
5) любые "повторители" - что на БТ, на ПТ, что на лампах (про ОУ вообще и не заговариваю - п. 2 и 3 не дают им даже никакого шанса :))
6) сильные фазовые закручивания ( = АЧХ-корежания) в любом месте тракта кроме входной квакушки ;D
7) ЛООС в любом каскаде - но иногда без них не обойтись....
А в итоге всех этих пунктов - безо всяких моджо и "сеточных детектирований" и прочих часто упоминаемых ламповых прикрас - остается что-то типа ВОКС АС-30 нормал чанел ::) Остальное - любая схемотехника на любой элементной базе - просто не удовлетворяет этим пунктам :) Вот так и приплыли обратно к классике с другого бока, без "ламповых моджо".... Хотя нет, может есть еще вариант на БТ или ПТ с трансформаторными связями всех каскадов - но чтобы фаза не завихрялась будет очень тяжело сделать.
-
Ну, вот, Ператрон соскочил в очередной раз. Зато, я решил применить его метод "почувствовать". Я стал перед кучей своей литературы и, приговаривая "Ra, Ra, Ra..." начал прислушиваться к внутреннему голосу, который мне сказал: "А Вестник АРА не подойдёт, случаем?". Вот, выкладываю отличную статью Crowhurst'a на эту и многие другие смежные темы. Обратите внимание, в частности, на объяснение того, как выходит из клиппинга усилитель с фиксированным смещением.
http://www.onlinedisk.ru/file/627586/
-
начал прислушиваться к внутреннему голосу, который мне сказал: "А Вестник АРА не подойдёт, случаем?"
Вот видишь - работает же!
::)