Добрый вечер всем.
Немного задержался с ответом про расчет пентодного ФИРН.
Коллега Pentod кратко изложил решение задачи, я же покажу это нагляднее, а также – попробую немного поделиться своим видением свойств и особенностей ФИРН, как такового, в целом.
Эта разновидность фазоинвертора, с одной стороны, была в свое время весьма распространена в схемотехнике бытового лампового аудио и с тех пор популярна у самодельщиков, а другой стороны – пользуется у них же противоречивой репутацией и является предметом многочисленных дискуссий.
Основных спорных вопросов два:
1) разное или одинаковое выходное сопротивление плеч ФИРН?
2) почему в одних случаях получается хороший звук усилителя с такими ФИ, а в других – посредственный или неудовлетворительный?
Продолжением второго вопроса является естественный интерес о том, что нужно, чтобы ФИРН звучал хорошо…
Задавшись когда-то этими же вопросами, вот, что я вычитал в разных источниках у буржуев.
Катодное плечо ФИРН, как катодный повторитель (КП), характеризуется единичным усилением (точнее – чуть меньше, но близким к единице). А почему анодное плечо ФИРН тоже дает единичное усиление? Ответ однозначен: в ФИРН действует 100%-я внутренняя отрицательная обратная связь (ООС), «нормализующая» усиление анодного плеча до уровня катодного.
Отсюда такие последствия:
1) благодаря внутрикаскадной ООС, выходное сопротивление плеч ФИРН одинаково и низкое по величине, соответствуя таковому у КП на такой же лемпе
2) благодаря внутрикаскадной ООС, ФИРН характеризуется хорошими показателями искажений даже при весьма неоптимальных режимах лампы (неверном выборе рабочей точки)
Второе из последствий и оказывается одной из причин многих бед и разочарований.
При тщательном оптимальном выборе рабочей точки, ООС в ФИРН «работает по минимуму» (очень мАло проявляя себя), а при «кривом» режиме лампы – «работает по полной», из-за чего «мертвеет» звук.
Но это еще не все о причинах плохих мнений и о ФИРН, и о КП.
Чаще всего такое схемотехническое решение, как КП, применяют для «раскачки» «тугих» выходных триодов с большой величиной емкости Миллера, а также – в схемах с режимом выходных ламп с сеточными токами (режимы А2 и АБ2). При этом, увы, ограничиваются соображениями низкого выходного сопротивления КП, забывая или не представляя, что в таких схемах не меньшее значение имеет мощность, отдаваемая предварительным каскадом оконечному. Особенно в схемах с сеточными токами. Предлагаю взглянуть на таблицу из справочника А.А. Куликовского.
Вложение:
PhI_power.jpg
Как видно, в некоторых случаях от каскада предварительного усиления требуется отдавать мощность более полуватта…
А теперь, вспомним, как это подчас бывает: берем распространенную лампу 12АХ7 (ЕСС83) или 6Н2П, делаем на ней КП или ФИРН и пытаемся «раскачивать» «тугие» стабилизаторные триоды или вовсе лампы в режиме АБ2. Естественно, что в таком случае ФИРН или КП будет «захлебываться», пытаясь прокачать по току выходной каскад.
В итоге:- ничего плохого в ФИРНе нет
- нужно правильно выбирать лампу
- нужно правильно выбирать рабочую точку.
Теперь, собственно: про расчет ФИРН на пентоде или тетроде.Берем график ВАХ. Строим нагрузочные прямые для разных значений Ra. Если нужно, берем ВАХи для других значений напряжения на второй сетке. Для лампы 6П1П более линейные режимы возможны при Ug2=200V. Выбираем рабочую точку по минимуму искажений, «перебрав» несколько построений для разных Ra. Вот вариант для лампы 6П1П (построение нашего коллеги
orange для оконечного каскада его усилителя).
Вложение:
6P1P_chart.jpg
Берем полученное Ua, прибавляем напряжение смещения (падение такового на катодном резисторе) и получаем величину напряжения, которое в каскаде ФИРН приходится не на резисторы плеч ФИ. Вычитаем его из величины анодного питания и получаем суммарное напряжение, приходящееся на плечи ФИ. Разделив на 2, получаем напряжение, которое будет падать на анодном и катодном резисторах.
Теперь – вернемся к графику ВАХ с построением. Обращаем внимание на величину амплитуды анодного сигнала. Для 6П1П мы получили 229 (~230) вольт. Разделив на 2, получим величину теоретически максимальной амплитуды (115 вольт), которую может выдать наш ФИРН на этой лампе. 115 вольт меньше, чем 136 (падение постоянного напряжения и на катодном, и на анодном резисторах ФИ), что является признаком правильности проведенного расчета. Номиналы анодного и катодного резисторов, соответственно, равны половине величины Ra при построении на ВАХ.
В заключение – график ВАХ выбранной мною лампы E81L: искажения в резистивном каскаде без ООС 0,7% при амплитуде 89 вольт, а в ФИРН - 89/2= 44,5 вольта. При амплитуде 60 вольт искажения в резистивном каскаде без ООС получались менее 0,4% (60/2=30 вольт - максимум для раскачки лампы 6528А).
Замечу, что в таком режиме лампа E81L отдает мощность 0,6 ватта, а при половинной амплитуде для каждого плеча ФИ будет отдавать 0,15 ватта, что соответствует требованиям некоторых из режимов выходных каскадов в приведенной выше таблице из справочника А.А. Куликовского. Очевидно, что с таким ФИ в раскачке ряда других выходных ламп из таблицы делать нечего по причине бОльших требований мощности от предшествующего каскада.
Вложение:
E81L_Concetina.jpg
Все сказанное выше – это моё понимание вопроса/задачи и её решения.
Буду искренне признателен за конструктивные мнения.
С уважением ко всем,
Д.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
, на примере 6П1П (очень доступная лампа, во всех смыслах).