Выходное сопротивление усилителя

[Вольдемар]

Викторович, Вы правильно подметили, Кус я обозначил только для выходного каскада. Для расчета ООС его надо считать для всего усилителя. Далее у меня шли примеры расчета.
Над этой формулой мы трудились вдвоем с GaLex из Минска. С ним и всплыли эти ограничения.
Жаль что разбили тему, я просто не успеваю физически отслеживать две ветки. Было бы собрано в одном месте как пособие по расчетам. Вот еще пара формул:
Rout = (Ri + r1/n*n) + r2. Для моего примера: Rout=(9444+85,5/9,02*9,02) + 1,5 = 118,6 Ом. Ее я получил от Томми. Следующая формула для расчета выходного сопротивления на полной мощности:
Rout=в числителе 2Rн*~P(Ri + r1 +r2/n*n. В знаменателе Um*Um.
~P-выходная мощность на первичной обмотке трансформатора, Um - амплитуда напряжения на ней, n - в виде целого числа, а не дроби. Для моего примера ~P=0,71 Вт, Rн = 37,25 Ом, Um = 67,7 В расчет дает 110 Ом.
Спасибо всем, кто откликнулся и поделился своими формулами. Кстати, обсуждение приняло доброжелательный характер.

 

[Пермяк]

А как Вы коллега относитесь к варианту когда напряжение на второй сетке превышает анодное, допустим на 10% и более? С точки зрения КНИ у многих ламп в том числе любимой многими 6П15П этот режим линейнее.

Если линейнее - отношусь положительно. Нет никаких запретов применять Ec2>Ea. Надо только следить, чтобы не сжечь сетку. Как и всегда.
Но это ОФФТОП. Тема - о выходном сопротивлении.

 

[Укладчиков Алексей]

Добрый вечер всем.
Один , мною очень уважаемый форумчанин, не будем называть кто, хотя это был..... говорил и писал : усложнять просто, упрощать - сложно....
Поэтому, предлагаю внести некоторую ясность в работу пентодов, трансформаторов, и вообще ламп... Упростить, так сказать...
Берём пару пентодов 6Ф6С ( конечно, у кого они есть, ) если нет - то пару 6П6С. Внутреннее сопротитивление последних - 52 ком, исходя из справочника. пара впараллель = имеет 26 кОм. Замечательно. Оптимальная нагрузка для одного 5 кОм, для пары 2.5 кОм. Это из справочника, с сайта очень уважаемого мною Клауссмобиля.
Считаем транс, не бойтесь, на пальцах : Rn = 8 Om, Ra=2500Om . как определить Ктр, кто знает ? Правильно , как квадратный корень из отнощения Ra/Rn. Ктр для данного случая равен = 17.667. А теперь , физика для 4-5 класса - как трансформатор передаёт сопротивления, т.е. импендансы ( слово-то какое.... ) -? Правильно - через n*n, или, как раньше написали - Ктр*Ктр. Замечательно. теперь - важно не запутаться. Наш транс - понижающий, т.е. понижает напряжение, и увеличивает ток. Мощность, для идеального транса без потерь, - остается той же. Следовательно, мы вправе полагать, опираясь на физику 5 класса - что выходное сопротивление наших ламп - передается в цепь нагрузки, как 26кОм : ( Ктр*Ктр), что целиком соответствует физике процесса: сопротивление при понижаюшем трансе - понижается в квадрате. Получаем : 26000: ( 17.667 *17.667 ) = 83 Ом, для пентодного каскада на паре 6П6С. Результат - для 6Ф6С - будет аналогичный, порядка 80 Ом. И вот, главное - ведь в учебниках так и писали раньше : для каскада на пентоде оптимальной является нагрузка 0.1Ri ( вернее, от 0.07 до 0.15 Ri ). А выходное сопротивление - будет во столько же раз выше номинального сопротивления нагрузки после трансформатора. И всё. ИМХО. Это - было уже лет за 50, до того ,как я родился, чего заново изобретать-то ?. Выходное сопротивление пентодника с нагрузкой на лампу в 0.1Ri - будет десятикратным от сопротивления громкоговорителя. При большом числе вторичек - на каждом выходе - своё сопротивление.
Зачем, ненужные споры, формулы по пол-страницы, ловля блох...
И с обратными связями - чего выяснять-то, всё просто, паяется макет, любой, какой нравится, осциллограф, генератор,нагрузка - изменяем , измеряем, считаем, Не получается - считаем заново. И всё получится, и обязательно результат вас порадует. Подключаем источник музыки - и наслаждаемся....:beer: :beer:
То ,что транс - обратимая вешь, я не забыл, сопротивление нагрузки - также трансформируется в цепь анодов выходных ламп, но давайте на время забудем об этом, разделим мух от котлет, так сказать... Ведь, если у нас будет режим х.х. - бесконечность, трансформированная в анод, будет равна бесконечности. Или режим к.з - аналогично, нуль, на что его не умножай - так и останется нулём. А вот режим согласованной нагрузки - это, извините, частный случай. там сопротивления параллелятся, вот и выходит сопротивление каскада на 6П14П = 6 с копейками Ом. Это - хорошо, индуктивность транса - можно расчитать исходя из него, и она будет вменяемой ( хотя , шепну по-секрету, 200 Гн, и выше - далеко не предел, для трансов, выпушенных серийно, или на кухне... ). Но собственное выходное сопротивление такого пентодного каскада - в 10 раз выше.
Удачи.

 

[драйвер]

Вых. сопротивления, как Вы выразились, уся характеризует сам усь (его внутренную структуру), а не реакцию на изменение величины нагрузи.
Присоединяюсь к метру ГАГЭНу в его призывах читать учебники! В данном случае раздел об методе эквивалентного генератора и не придется открывать ни каких новых законов.

Ну я не знаю.. Ругайте тогда Г.С. Гендина "Всё о радиолампах", прилагаю вырезку из книги.

 

[aluma]

Вот от Цыкина специальный параграф.
В поддержку коллеги Пермяка и формулы в #26.

С уважением. Александр Улановский.

 

[Пермяк]

to aluma

Александр, спасибо Вам за поддержку!

С уважением, Леонид.

 

[Пермяк]

Выведем формулу сами!

При обсуждении вопросов, связанных с Rвых трансформаторного каскада, наметились разногласия в методе его расчёта , и в том, какой формулой лучше пользоваться.
Чем заниматься коллекционированием формул, предлагаю совместными усилиями вывести её, одну, окончательную.
Я провёл такой вывод, причём сделать это оказалось не просто, а очень просто!
Для рассмотрения я составил схемку (см. вложение).
Это не классическая схема замещения, но мне кажется, что она гораздо наглядней.
Поехали.

Какие сопротивления «видит» нагрузка (динамик) слева от клемм подключения? Она видит три сопротивления: на первичной стороне от ТВЗ - это Ri (внутреннее сопр. лампы) и r1 (активное сопр. первички), на вторичной стороне – r2 (активное сопр. вторички).

Ri и r1 нагрузка видит через ТВЗ – понижающий трансформатор. Видит как бы через уменьшающую линзу, не такими, какие они есть, а меньшими. Уменьшение это мы должны учесть, умножив каждое из них на n в квадрате, т.к. трансформация сопротилений трансом происходит в квадратичной зависимости:
Ri* n^2
r1* n^2
(Напомню, что n - меньше единицы, а n-квадрат - много меньше).
Ну, а сопротивление r2 находится рядом с нагрузкой, на вторичной стороне, его нагрузка видит в натуральную величину.

Все три сопротивления включены последовательно, значит, выходное сопротивление каскада равно их сумме:

Rвых = Ri*n^2 + r1*n^2 + r2 (Получили формулу из Войшвилло 8.227).

Если вынести за скобки общий сомножитель n^2, то получим ту же формулу, что я приводил в #26:

Rвых = ( Ri + r1 + r2/n^2 )*n^2

Во вложении эти формулы имеют более удобочитаемый вид.
Всё.
Жду критики, исправлений, дополнений. Мы её сделаем!

 

[Укладчиков Алексей]

Ну вот. Собака именно тут и порылась. См.схему, #53 Мы забываем - пентод - это Источник тока, а не напряжения. А выходное напряжение - получается за счет протекания выходного тока через параллельно соединнёные Ri и Rn, приведенное через коэфф трансформации к аноду. Это обьясняет простую вещь : почему пентодники без ООС нельзя включать без нагрузки ? - потому, что резко увеличивается выходное напряжение, достигая 2ХUпит. для 500-600В - получаем уже киловольты. И межвитковая изоляции - элементано не выдерживает.
Удачи. :beer:

 

[Pavel Ad]

Алексей,прости меня неуча ,только что включал пентод без нагрузки-все в норме. Вопрос: можно ли считать нагрузкой первичку,если АС не подключены?:roll:

 

[aluma]

Да будет подкалывать...

Изложенное Алексеем разжёвано в книжке Федосеевой Е.О "Усилительные устройства",М.,Искусство,1961г.,в параграфе "Особенности работы пентодов и лучевых тетродов в оконечном каскаде" на стр 151.
Включать-выключать без нагрузки не советуют.

ЗЫ.Книжка-учебное пособие для кинотехникумов,изложно просто и без заумных интегралов,рекомендую.

С уважением. Александр Улановский.

 

[Пермяк]

... выходное напряжение - получается за счет протекания выходного тока через параллельно соединнёные Ri и Rn, приведенное через коэфф трансформации к аноду.

Алексей, последовательно включены Ri и нагрузка.
Вот экв. схема из Рамма.

 

[GaLeX]

По #53 и #57 - пока возражений нет. Вот только надо определиться с цепью экранной сетки. Если цепь "классическая" - резистор Rs и конденсатор на землю (катод) - то тогда сопротивление этого резистора Rs окажется по переменному току включенным параллельно нагрузке - в итоге поменяется Rвых. Если же включение ультралинейное - будет другая песня...
Кстати, об "ограничениях" Ку, о которых писАл Вольдемар в середине ветки - насколько мне помнится, они вытекали из конкретного ТЗ на получение конкретного выходного сопротивления при заданном коэффициенте усиления (порядка 10) и определенной элементной базе, т.е. ничего "общего" они не содержат, ессно.

 

[Пермяк]

По #53 и #57 - пока возражений нет.

Вот только надо определиться с цепью экранной сетки. Если цепь "классическая" - резистор Rs и конденсатор на землю (катод) - то тогда сопротивление этого резистора Rs окажется по переменному току включенным параллельно нагрузке - в итоге поменяется Rвых.

Если же включение ультралинейное - будет другая песня...

Если экр. сетка подключена резистором к +Еа, а конденсатором к -Еа, то цепочка RC подключена параллельно ИСТОЧНИКУ ПИТАНИЯ, а не нагрузке.

В ультралинейном включении просто изменятся ВАХ лампы, и снизится Ri. В формулу подставляем новое Ri, и Rвых получится меньше. Для этого и придумывалась ультралинейка (и для снижения Кг, конечно).

 

[Укладчиков Алексей]

Всем доброй ночи.
Я тоже включал Пентодник без нагрузки и без ООС. без последствий. Ибо = сам мотал, для изоляции фторопласт... но, зачем эти споры ?. Рекомендуют профессора, лет за 50 раньше жившие, так зачем, лишний раз проверять. ?
для триодов - не спорю ни грамма, Источник напряжения, нагруженный через последовательно соединнёные Rn+Ri*? Но для пентодов - см мой пост выше. Источник тока, нет никаких сомнений. Я пришёл к этому сам, посклольку в институте, нам преподавали исключительно транзисторную схемотехнику. И за теорию обратных связей - насиловали так, что, мама, не горюй. Я раньше писал , вроде, мне преподавали авторы учебника для ВУЗов, П.П. Схемотехника., : Игумнов и Костюнина, причём, оба сразу... Было время, скажу я вам...
Но, тем не менее - я был самый прилежный ученик, всегда сидел на самой первой парте, чего нельзя сказать про другие дисциплины, , не знаю, вышел ли из этого толк, хотя эти дисциплины - сдавал всегда досрочно и на отлично...

Удачи.

Завтра в Митино буду около 10 утра, встретимся, пообщаемся, к сожалению , без :beer: , поскольку за рулём и на дачу надо ехать....

 

[Пермяк]

to Укладчиков Алексей
Сорри, коллега, только сейчас до меня дошло, о чём Вы намекали в #54, но прямо не сказали: для источника тока и эквивалентная схема будет другая? Согласен, конечно.
Но я взял тот вариант, который дан в книгах и годится и для пентодов, и для триодов, и доступен для форумчан (мы находимся в ветке для начинающих). В любом случае, мы всё равно пришли бы к той же самой формуле, Вы это знаете.

А вот под Вашими выводами из этого, насчёт включения усилителя без нагрузки, подпишусь обеими руками: этого делать НЕЛЬЗЯ!

 

[KAA]

Игумнов и Костюнина

Офф: не помню, читал ли мне что-то Игумнов (по-моему, да), а Костюнина - стопудово ...

 

[GaLeX]

2 Пермяк:
Да, Вы правы, сопротивление в цепи экранной сетки в простом пентодном каскаде никак не повлияет на выходное сопротивление каскада. Это я с "двухэтажными" каскадами типа SRPP попутал.
Что до генераторов тока и напряжения - так генератор напряжения + включенное последовательно большое сопротивление (в нашем случае Ri пентода) - это и есть генератор тока, так что схема не поменяется. С точки зрения пуризма - можно нарисовать на эквивалентной схеме генератор тока и шунтирующее его сопротивление Ri. Суть от этого не изменится.

 

[Вольдемар]

С Rвых. кажется пришли к консенсусу. Что будем брать в качестве Ri для формулы Rвых для двухтактного усилителя?

 

[Пермяк]

to Вольдемар
Это несложно.
Берём Войшвилло, стр. 480, читаем:
Двухтакт в режиме А - Ri каскада равно Ri/2 одного плеча (формула 8.97)
Двухтакт в режиме АВ - Ri каскада равно Ri одного плеча (формула 8.100)

Примечание. Значение Ri плеча не из справочника берём, а рассчитываем для конкретно выбранного режима.

 

[Пермяк]

... И я и Укладчиков приводили величины рекомендуемого сопротивления нагрузки для выходных каскадов на тетродах, почерпнутые из очень солидных изданий.
Выбираем желаемое, расчитываем ТВЗ ...

"Возжелал я, господа, ТВЗ килоом этак на 5 - 10..." гы-гы

Хорошо. Если Вы укажете мне какое либо из "очень солидных изданий", где не в описательной части, а в разделе "Порядок расчёта" найдёте подобную фразу:

"Выбираем в интервале от... до... кОм сопротивление нагрузки для выбранного пентода...",

я принародно признаю свою неправоту.
Если же окажется, что в таком разделе книги будет подобная фраза:

"Проводим на ВАХ пентода нагрузочную прямую через рабочую точку так, чтобы своим левым концом она упиралась в середину сгиба ("колено") характеристики Uc1=0..."

то свою неправоту признаете Вы.
Разумеется, речь идёт о ВЫХОДНОМ КАСКАДЕ SE.

Вы тут для авторитета сослались на уважаемого мной коллегу Укладчикова.
Я тоже сошлюсь на авторитетное лицо.
Цитата:
"Анодная нагрузка не считается, кстати, ни по какой формуле, а сначала
проводится на анодно-сеточных характеристиках, а затем уже в соответствии с требуемым согласованием с величиной нагрузки (АС)
определяется коэффициент трансформации ТВЗ, учитывая его КПД.
Мне даже странным кажется говорить об этом на таком форуме, где
преобладают разработчики, расчётчики." (с) Визард.