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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Push-Pull-Parallel-Bassverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Röhren-Leistungsverstärker Beim Betrieb einer Push-Pull-Kaskade im Modus mit Abschaltung des Anodenstroms im Frequenzbereich über 2...3 kHz treten spezifische nichtlineare Verzerrungen auf, die mit zunehmender Frequenz zunehmen. Der Grund dafür ist die nicht ideale magnetische Kopplung (Flusskopplung) zwischen den Hälften der Primärwicklung und zwischen jeder Hälfte der Primärwicklung und der gesamten Sekundärwicklung des Ausgangstransformators. Transiente Prozesse verzerren die Form des Anodenstroms der Lampen und es entsteht ein charakteristischer Einbruch im Oszillogramm des Anodenstroms. Unter den gleichen Bedingungen sind nichtlineare Verzerrungen im Bereich niedrigerer Audiofrequenzen auf die Induktivität der Primärwicklung des Transformators zurückzuführen und werden durch tiefe Rückkopplungen erfolgreich kompensiert. Verzerrungen bei höheren Frequenzen werden durch die Rückkopplung nicht ausgeglichen. Daher gehen sie bei der Entwicklung von Verstärkern, die im AB- oder B-Modus arbeiten, häufig Kompromisse bei der Verzerrung bei niedrigeren und höheren Frequenzen ein oder verwenden Modus A. Der beschriebene Verstärker liefert beim Betrieb im Klasse-AB-Modus kompromisslos minimale Verzerrungen bei niedrigeren Frequenzen aufgrund sehr guter Frequenz- und Phaseneigenschaften mit tiefer Rückkopplung und auch bei höheren Frequenzen aufgrund der Minimierung der Streuinduktivität. Ein schematisches Diagramm einer Push-Pull-Parallelkaskade ist in Abb. dargestellt. 1. Eine Besonderheit dieses Verstärkers ist die Parallelschaltung der Lampen im Verhältnis zur Gesamtlast. Der Ausgangstransformator verfügt über zwei Primärwicklungen, die jeweils aus zwei Abschnitten bestehen – Kathode und Anode – und die Kathoden- und Anodenwicklungen der Lampen gegenüberliegender Arme sind in zwei Drähten zusammengewickelt, wodurch Streuinduktivität praktisch eliminiert wird. Die Richtungen des Wechselstroms in den Anoden- und Kathodenabschnitten verschiedener Lampen sind gleich und die Wechselspannung zwischen ihnen ist Null.
Dieser Umstand ermöglicht es, den Schaltplan durch die in Abb. dargestellte Ersatzschaltung zu ersetzen. 2. Daraus ist ersichtlich, dass ein Verstärker mit einer Gegentakt-Parallelschaltung von Lampen bei einem Rückkopplungskoeffizienten von einer tiefen Spannungsrückkopplung betroffen ist Der gesamte reduzierte Widerstand beider Lampen, die an einer gemeinsamen Last betrieben werden, beträgt Ri / (2+ und die Bedingung, dass der äquivalente Lastwiderstand viel größer ist als der reduzierte Widerstand der Lampen, d. h. Za>>Ri/(2+ Die Tiefe der Rückkopplung in einer solchen Stufe kann durch Vergleich der Verstärkung einer Gegentakt-Parallelstufe und einer gewöhnlichen Gegentaktstufe abgeschätzt werden. Nehmen Sie den Lastfaktor für die Pentode K0=SRa=Sa Daher die Rückkopplungstiefe der Gegentakt-Parallelstufe Aos=1+ Eine Gegentakt-Parallelstufe, die in einem drei- oder vierstufigen Verstärker verwendet wird, kann auch durch einen Gesamt-OOS mit einer Tiefe von 10 ... 12 dB abgedeckt werden. Dadurch erhöht sich der OOS in der Endstufe in einem breiten Frequenzband auf 35 ... 37 dB, wodurch alle elektroakustischen Eigenschaften des Verstärkers deutlich verbessert werden. Wenn die letzten drei Stufen des Verstärkers durch eine gemeinsame OOS-Schaltung abgedeckt werden, wird der reduzierte Widerstand der Lampen der Endstufe gleich dem von zwei Lampen in der Endstufe: Ri oe=Ri/[(2+ wo K0 ist die anfängliche Gesamtverstärkung der von der gemeinsamen Rückkopplung abgedeckten Kaskaden. Die am besten geeigneten Lampen für eine Push-Pull-Parallelstufe sind 6PZS-Lampen (ähnlich 6L6G), da sie die niedrigste Ausgangsimpedanz ermöglichen und keine sehr hohe Anodenspannung erfordern. Ein Verstärker mit einer solchen Endstufe, montiert auf zwei 6PZS-Lampen, liefert im AB-Modus bis zu 25 W an die Last, bei vier Lampen bis zu 35 W. Für 6PZS-Lampen kann die Spannung Anode - Kathode und Schirmgitter - Kathode - 350 ... 380 V, Steuergitter - Kathode - -38 ... -40 V empfohlen werden. Hier übersteigt die Spannung am Schirmgitter die angegebene Spannung in den Nachschlagewerken UС2 max = 300 V In der Praxis können 6PZS-Lampen in diesem Modus jedoch viel länger als die Garantiezeit betrieben werden, da die Verlustleistung in diesem Fall am Bildschirmgitter den zulässigen Wert nicht überschreitet. Es ist besser, den Versatz in der Gitterkette fest einzustellen. Die Schirmgitter sind mit den Anoden der Lampen des gegenüberliegenden Arms verbunden. Somit erhalten sie gegenüber ihrer Kathode eine konstante Spannung, die der Anode entspricht. Bei Wechselstrom ist beispielsweise der Anschluss eines Schirmgitters VL1 an die Anode VL2 gleichbedeutend mit dem Anschluss an die Kathode. Auf Lampenplatten montierte Widerstände R1, R2, R4, R5 verhindern die Anregung der HF-Kaskade. Für die Ausgangs-Push-Pull-Parallelstufe sollte die Eingangsspannung zwischen den Steuergittern etwa 270 V betragen. Der Übergang von der Vorstufe zur Endstufe (wenn beide Stufen von einer gemeinsamen Quelle gespeist werden) muss transformatorbasiert erfolgen, Denn bei einer Rheostat-kapazitiven Kopplung äußert sich eine Änderung der Anodenspannung in einer Änderung der Vorspannung und stört den Modus der Anschlusslampen erheblich. Der Wert der erforderlichen Induktivität der Primärwicklung des Ausgangstransformators L1 kann in Abhängigkeit von der gegebenen Verzerrung bei der niedrigsten Frequenz näherungsweise durch die Formel (für eine Pentode) bestimmt werden.
Dabei ist RH' der auf die Primärwicklung umgerechnete Lastwiderstand in Ohm, FH die angegebene untere Frequenz in Hertz, MH die Signaldämpfung bei der FH-Frequenz als Verhältnis der Verstärkungsfaktoren bei den mittleren und unteren Frequenzen (KCP / KH) wird im Bereich von 1,05 ... 1,25 (0,5 ... 2 dB) gewählt. <Es ist auch notwendig, den Wert der zulässigen magnetischen Induktion Bmax zu überprüfen. Der niedrige ohmsche Widerstand der Wicklungen ist sehr wichtig, denn wenn er größer ist als der reduzierte Widerstand der Lampen (für zwei 6PZS-Lampen - 90 Ohm, für vier 6PZS-Lampen - 45 Ohm), dann entsteht ein großer Verlust des Ausgangswiderstands. Das Übersetzungsverhältnis wird so gewählt, dass der in die Primärwicklung umgesetzte Lastwiderstand 15 ... 20 mal größer ist als der Ausgangswiderstand der Lampen. In diesem Fall liefert die Kaskade maximale Leistung bei geringer Verzerrung. Also für eine Kaskade auf zwei 6PZS-Lampen (ohne den gesamten Verstärker mit einem gemeinsamen Rückkopplungskreis abzudecken) das optimale Übersetzungsverhältnis
Dabei ist RH der Lastwiderstand, w1 die Windungszahl der gesamten Primärwicklung und w2 die Windungszahl der Sekundärwicklung. Für einen Verstärker, der auch von einem gemeinsamen Rückkopplungskreis abgedeckt wird,
Der Zwischenrohrtransformator hat ein Windungsverhältnis der Primär- und Sekundärwicklung von 1:1 (die Wicklungen für jeden Arm sind in zwei Drähten gewickelt). Aufgrund der sehr großen Tiefe des OOS liefert ein Gegentaktverstärker mit einer Endstufe nach diesem Schema bei Versorgung des Glühfadens aller Lampen mit Wechselstrom und einer Verstärkung von ca. 40 dB einen Störpegel von -75 dB am Verstärkerausgang auch ohne Auswahl der Lampen. Ein Merkmal der Push-Pull-Parallel-Kaskade ist das Vorhandensein einer NF-Wechselspannung zwischen den Kathoden der Lampen. Wenn die Glühlampen beider Arme von einer gemeinsamen Wicklung gespeist werden, liegt diese Spannung zwischen der Kathode und der Heizung jeder Lampe an. In der Praxis überschreitet die Spitzensignalspannung nie die maximal zulässige Spannung zwischen Kathode und Heizelement für 6P3S, die 180 V beträgt. Bei vielen Lampen sollte diese Spannung jedoch 100 V nicht überschreiten, und dieses Problem wird durch die Trennung der Filamentwicklungen gelöst des Leistungstransformators. Der Aufbau des Ausgangstransformators ist relativ einfach. Wie bei Push-Pull-Kaskaden üblich, besteht der Rahmen aus zwei Abschnitten mit einer Trennwand in der Mitte. Beide Abschnitte werden in die gleiche Richtung gewickelt, wobei der Rahmen jedoch nach dem Füllen eines der Abschnitte umgedreht wird. Die primären Anoden- und Kathodenwicklungen sind mit zwei zusammengefalteten Drähten gewickelt (sie werden gleichzeitig aus zwei Spulen gewickelt), Windung für Windung. Die am besten geeignete Drahtmarke ist PELSHD. Um die Streuinduktivität zu reduzieren, wird die Sekundärwicklung zwischen den beiden Hälften des Primärwicklungsabschnitts platziert und ein Crossover-Schema verwendet (Abb. 3, a). Auf Abb. In Abb. 3b zeigt den Anschlussplan der Transformatorwicklungen. Wenn kein Draht einer geeigneten Marke mit einer hohen Isolationsdurchbruchspannung vorhanden ist, können Sie einen Draht der Marke PEL-1 verwenden und die Wicklung wie gewohnt durchführen (mit getrennten Anoden- und Kathodenwicklungen).
Schirmwicklung – eine offene Spule aus dünner Kupferfolie, die mit einem gemeinsamen Draht verbunden ist. Bei der üblichen Wicklung von Transformatorwicklungen empfiehlt es sich, die induktive Kopplung zwischen den Wicklungen durch eine kapazitive Kopplung zu ergänzen. Dazu werden die Enden der gleichnamigen Wicklungen über Kondensatoren mit einer Kapazität von 2000 ... 3000 pF (bei einer Spannung von mindestens 400 V) miteinander verbunden, mit denen Widerstände mit kleinem Widerstandswert (100) verbunden werden ... 300 Ohm) sind in Reihe geschaltet. Die Qualitätsindikatoren des UMZCH mit herkömmlichen Transformatoren stehen den Qualitätsindikatoren des beschriebenen Verstärkers nicht viel nach, allerdings liefert ersterer im Bereich höherer Frequenzen weniger unverzerrte Leistung. Die Wicklungen des Ausgangstransformators können auch aus PEL-2-, PEV-2- und anderen ähnlichen Drähten bestehen. Bei einem Drahtdurchmesser von mehr als 0,15 mm beträgt die minimale Durchbruchspannung ihrer Isolierung mindestens 800 V, was völlig ausreicht, um einen zuverlässigen Betrieb eines Transformators mit Doppelwicklung (Wicklung in zwei Drähten) zu gewährleisten. Bezüglich des Problems der Verwendung einer einfacheren Rheostat-kapazitiven Kopplung zwischen der Phaseninvertierungs- und der Ausgangsstufe ist anzumerken, dass die Beseitigung der Vorspannungsinstabilität durch die Verwendung eines wirksamen Spannungsstabilisators durchaus erreichbar ist. Empfehlungen für eine vollständige Rückkopplungsabdeckung von drei oder mehr Stufen in ähnlichen Verstärkern jener Jahre stellen deren Wirksamkeit heute oft in Misskredit. Es empfiehlt sich, eine solche Rückkopplung nur für zwei Stufen des Verstärkers zu bilden. Allerdings waren diese Empfehlungen bereits in den fünfziger Jahren bekannt. Was die Lampen betrifft, erinnern wir uns jedoch daran, dass später eine Reihe von Ausgangspentoden und Strahltetroden auftauchten – 6P14P, 6P36S, 6P42S, 6P45S ... Russische Unternehmen beherrschten auch die Produktion neuer Analoga ausländischer Radioröhren, die für den Einsatz in UMZCH empfohlen wurden. Autor: B.Mints
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\u0,5d 2, da die Hälfte der Ausgangsspannung U1 an der Last Zа gegenphasig zur Erregerspannung der Lampe eines Arms U2 / XNUMX geliefert wird.
) wo 
\u0,25d 6, für eine Kaskade auf zwei 22PZS-Lampen mit einem Ausgangswiderstand Ri \u6d XNUMX kOhm und einer durchschnittlichen Steigung S \uXNUMXd XNUMX mA/V bestimmen wir die Verstärkung.
Ri=6.10-3.0,25.22 .103=33
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