Прикінцеві та предоконечного каскаду

Формально предоконечного каскаду (драйвери, від англійського слова drive - порушувати, задавати, розгойдувати) відносяться до усі-Літел напруги, т. Е. До попередніми каскадів, однак ми навмисне говоримо про них в цьому, а не в попередньому параграфі, щоб підкреслити, що за характером роботи і по режимам викорис-тання драйвери значно ближче до кінцевих підсилювачів, т. е. підсилювачів потужності.

Для підсилювачів Hi-Fi техніки характерна значна величина ви-хідних потужності порядку 15-50 Вт. Це означає, що для порушено-ня (розгойдування) кінцевого каскаду без помітних нелінійних позову-жений вже потрібно потужність порядку 1-5 Вт, при напрузі до 25-35 В, а якщо врахувати вимоги до зменшення нелінійних ис-каженій, то стає зрозумілим , що звичайні малопотужні тріоди не можуть забезпечити збудження потужних кінцевих ламп. Тому логічним і виправданим стає використання в останньому каскаді посилення напруги потужних ламп.

Ще в більшій мірі сказане відноситься до транзисторним усі-Літел, так як для потужних транзисторів коефіцієнт посилення за проектною потужністю рідко перевищує цифру 10. Для таких схем виправдано включення не одного, а двох предоконечних каскадів з послідовно-них зростанням потужності в відношенні від 5. 1 до 8: 1.

Можливо, що теоретично більш правильно предоконечного каскаду у всіх випадках робити трансформаторними або дросель-ними, щоб отримати найбільшу величину коефіцієнта вико-тання по анодному напрузі ξ, проте є кілька міркувань, чому цього робити не слід.

Трансформаторний каскад завжди вносить помітні частотні спотворення, а при потужностях понад 1-2 Вт і відчутні нелінійні спотворення. До того ж трансформатори щодо дороги, складність ни і трудомісткі у виготовленні, важкі й громіздкі, чутливість-ни до магнітних наведень і одночасно є джерелом наведень звукової частоти для інших ланцюгів підсилювача (в першу чергу вхідних).

У той же час в розпорядженні радіоаматорів зараз є відмінні лампи і транзистори середньої потужності, широкосмугові і економічні, що дозволяють без зусиль отримати неспотворену потужність близько 2-4 Вт на активному опорі навантаження. До них в першу чергу потрібно віднести лампи типів 6П15П, 6Е1П, 6ФЗП, 6Ф4П, 6Ф5П, 6Ж5П, 6Ж9П і транзистори серій П601 - П603, 1Т403-А - 1Т403, П701 - П702, КТ801-А та ін.

Втім, якщо для лампових предоконечних підсилювачів ми за реостатні схеми, то в транзисторних підсилювачах до цього питання потрібно підходити більш обережно. У ряді випадків по сообра-жениям більш простого узгодження доцільно використовувати трансформаторну зв'язок. На рис. 28 і 29 наведені схеми предоконечних підсилювачів на лампах і транзисторах.

Предоконечного каскаду для збудження потужних кінцевих ламп (35-100 Вт).

- 1,5 Вт); в) - двотактний драйвер на лампі 6Н6П з балансуванням

по постійному і змінному струму.

Предоконечного каскаду на транзисторах

а - трансформаторний каскад з індуктивної лінеарізірующей зворотним зв'язком; б - емітерний повторювач на транзисторі 1Т4О3А; в - «двухетаж-ва» двухтактная схема з трансформаторним входом і однотактних виходом.

Кінцеві підсилювачі потужності доцільно розділити иа ви-сокочастотние і низькочастотні. Такий поділ має сенс по-тому, що в двоканальних підсилювачах співвідношення потужностей НЧ; і ВЧ каналів не повинно бути дорівнює одиниці, а тому і схема і конструкція більш потужних НЧ каскадів, розрахованих на номінальну потужність 25-50 Вт, які мають бути обраними, ніж для ВЧ каскадів з вихідною потужністю 4-10 Вт. І хоча в ряді випадків можна зробити одноканальний широкосмуговий УНЧ потужністю 10-15 Вт з поділом спектра на виході індуктивно-ємнісними фільтрами, більш високі якісні показники забезпечує система з поділом каналів на вході і самостійними виходами на різні акустичні системи. При цьому вдається усунути так звані інтермодуляційні спотворення - спотворення, обумовлені паразитного модуляцією високочастотних складових сигналу низькочастотними.

Для кінцевих НЧ каскадів потужністю до 10-12 Вт радіоли-Бітела в переважній більшості випадків використовують лампи ти-па 6П14П почасти тому, що ці лампи досить легко забезпечують-ють отримання зазначеної потужності, але в основному тому, що дру-гих підхожих для цієї мети ламп у нас, на жаль, немає. Таку застарілу, хоча і дуже непогану лампу, як 6ПЗС (6L6) в наш час рекомендувати не можна, а більш потужних спеціальних ламп для кінцевих каскадів УНЧ за типом німецької EL-34 наша промисло-ність не випускає.

Нерідко намагаються шляхом форсування режиму отримати біль-шую потужність від тих же ламп 6П14П, проте такий шлях здійснений-но неприпустимий через різке погіршення надійності підсилювача і зростання нелінійних спотворень при появі сіткового термо-струму.

Перші три з вказаних ламп призначені для використання в кінцевих каскадах рядкової розгортки телевізорів і дозволяють знімати з двох ламп потужність не менше 25 Вт, генераторна лампа ГУ-50 при анодній напрузі 500-750 В (а вона за паспортом має Uа.раб. = 1000 в) легко віддає в двотактної схемою потужності 40-60 Вт; подвійний тріод 6Н13С, сконструйований спеціально як керуюча лампа в схемах електронних стабілізаторів напруги-ня, має дуже низький внутрішній опір і при порівняно невеликому анодній напрузі дозволяє отримати в звичайній двотактної схемою потужність не менше 15 Вт (на один балон), а при включенні в кожному плечі по два тріода паралельно (два балони) у звичайній двотактної і в бруківці схемах забезпечує вихідну потужність 25-30 Вт. Використовуючи перераховані лампи, радіоаматор отримує великий вибір для творчої діяльності. На рис. 30 наведено кілька схем кінцевих каскадів з вказано-лампами.

Потужні кінцеві кас-Кади низькочастотного часткового тракту УНЧ

а - на лампах 6П36С в ультралінейной включенні: б-на лампах ГУ-60 в двох-тактний-паралельною схемою; в - на лампах 6Н13С з балансуванням в ланцюзі фік-сірованного зміщення.

Оскільки всі ці схеми ми розглядали як низькочастотні »т. Е. Розраховані на обмежену смугу пропускання (не більше 5-8 кГц), нічого не говорилося про вихідних трансформаторах, дрос-селях, і автотрансформаторах. Всі вони - звичайнісінькі, зібрані на Ш-образних або стрічкових сердечниках з простої трансформаторної сталі товщиною 0,35 мм.

До конструкції каркасу і обмоток не пред'являється підвищений-них вимог, за винятком високого ступеня симетрії окремих-них половин первинної обмотки. Ця вимога особливо сущест-венно для ультралінейной схем включення кінцевих ламп. Величи-ни індуктивності розсіювання та ємності первинної обмотки не істотні.

Вторинні обмотки при потужностях понад 10 Вт треба намотувати можливо більш товстим проводом для змен-шення активних втрат. Ба-тельно зробити кілька отво-дів, щоб підібрати наилуч-ший режим роботи, кінцеві муфти-го каскаду. Детальніше ми рас-дивимося це питання в сле-дме параграфі.

Високочастотні оконеч-ні каскади двохканальних Hi-Fi підсилювачів потужності істотно відрізняються від низькочастотних, тому і рекомендації відно-сительно них будуть іншими. Перш за все, це відноситься до типів ламп і транзисторів.

Оскільки потужність висо-кочастотних каналів навіть у підсилювачах екстра-класу ле-жит в межах 10-12 Вт, най-більш придатними будуть лам-пи 6П14П і 6Н13С. Наилуч-шие схеми включення - двох-тактний ультралінейной, бруківка на 6П14П в тріодном включенні і «двухетаж-ва» на 6Н13С.

Щодо останньої схеми, найбільш часто зустрічається варіант, якій наведено на рис. 31, можна сказати, що хоча вона і не нова в теоретичному сенсі, однак масове поширення в радіомовної апаратури отримала тільки в 1960-1965 рр.

Одна з найбільш рас-рення схем кінцевого каскаду з послідовним включенням ламп по постійно-му току

Як це нерідко буває, схема стала дуже поширеною, причому, говорячи про достоїнства схеми, зазвичай замовчували про її недоліки. Спробуємо об'єктивно оцінити і ті і інші.

Послідовне включення двох ламп по постійному струму рівнозначно тому, що за змінним струмом обидві вони відносно навантаження включені паралельно, в силу чого їх загальний внутрішній опір фактично вчетверо менше, ніж у звичайного двотактного каскаду. Якщо для такої схеми взяти лампи, внутрішній опір яких нижче звичайного, а в якості навантаження ис-користувати порівняно високоомні гучномовці, то окази-ється, що вихідний трансформатор з розрахунку мав би в цьому слу-чаї коефіцієнт трансформації, близький до одиниці або, у всякому разі, вимірюваний одиницями.

Тоді виявляється можливим підключити навантаження, до ламп безпосередньо, без вихідного трансформатора. Це, зрозуміло, є безумовним гідністю схеми.

Однак за це гідність доводиться дорого розплачуватися. Перш за все, безпосереднє включення навантаження все-таки окази-ється неможливим через наявність в точках її включення половини напруги джерела живлення (120-150 В). Тому громкогово-Рітель доводиться включати через розділовий конденсатор, їм-кістка якого прямо пов'язана з активним опором навантаження і нижньою межею смуги пропускання.

Дійсно, якщо допустима втрата напруги корисного сигналу на роздільному конденсаторі становить 10% від величи-ни самого сигналу, то при Rи = 20 Ом і fніжн = 40 Гц реактивне соп-ротівленіе конденсатора не повинна перевищувати 2 Ом, звідки його їм-кістка буде дорівнює :

Ясно, що таку ємність може мати тільки електролітичний конденсатор, але при цьому потрібно пам'ятати, що його робоче напруження-ня повинно бути, по крайней мере, не нижче повної напруги ис-точніка харчування, т. Е. 300-350 В. І тоді виявляється, що вартість такого конденсатора нітрохи не нижче вартості вихідного трансформатора, тим більше, що трансформатор на відміну від конденсатора радіоаматор в разі необхідності завжди може вигото-вити сам.

Звичайно, можна виготовити гучномовець з опором звукової котушки не 20, а 200 Ом, що дозволить при тих же умовах зменшити ємність розділового конденсатора до 200 мкФ, од-нако в цьому випадку різко зростає вартість гучномовця.

Втім, це не єдиний недолік даної схеми. Вів-рій полягає в тому, що при послідовному включенні ламп по постійному струму до кожної з них виявляється прикладена тільки половина напруги анодного джерела, тому схема може добре працювати тільки на спеціальних лампах, номінальне анодна напруга яких не перевищує 100-150 В. Однак більшість ламп подібного типу мають незначну максимальну віддаючи-емую потужність, рідко перевищує одиниці Ватт.

Крім того, дослідження показали, що при використанні пен-тодов ця схема принципово кілька асиметрична, що справи-ет її мало придатної для кінцевих НЧ каскадів Hi-Fi усі-Літел.

У високочастотних каскадах перший недолік відразу ж відпала-дає, оскільки при обраних в попередньому розрахунку величинах і нижній межі ВЧ каналу fніжн = 2 000 Гц величина ємності раз-делительного конденсатора стає рівною

причому в цьому випадку десятивідсоткова втрата сигналу буде мати місце тільки в найгіршій, практично неробочої частини смуги пропускання, а на fверх = 20 кГц втрати сигналу складуть всього лише 1%. Крім того, необхідна вихідна потужність для кінцевого ВЧ каскаду значно менше, ніж для НЧ каскаду, що дозволяє їм використовувати в цій схемі подвійний тріод 6Н13С, що має низький внутрішній опір і добре працює при низьких анодних напругах. Практична схема такого каскаду наведена на рис. 32.

Практична схема «двох-поверхового» кінцевого каскаду на подвійному тріоді 6Н13С (6Н5С)

Якщо потужність ВЧ каналу не перевищує 2-3 Вт, можна зібрати крайовий каскад за схемою рис. 33 на лампах типів 6ФЗП або 6Ф5П.

Двотактний високочастотний оконеч-ний каскад на лампах 6ФЗП або 6Ф5П (вих = 2,5 Вт)

Вихідний трансфор-матора для цієї схеми соби-рают на стрічковому сердеч-ніку при товщині стрічки не більше 0,2 мм або на Ш-подібному пермалой. Для то-го щоб ультралінейной схема дала відчутний результат, і нелінійні позову-вання дійсно були порядку 0,2-0,5%, точку відведення первинної обмотки потрібно в кожному випадку підбирати досвідченим шляхом безпосередньо за результатами вимірювань к.н.і. в процесі налагодження підсилювача. Для це-го під час намотування трансформатора у кожної половини первинної об-мотки потрібно передбачити по 4-6 відводів.

Для транзисторних підсилювачів «двоповерхова» схема, навпаки, виявляється переважно всіх інших. Це пояснюється низькими величинами внутрішнього опору потужних транзисторів і колекторного напруги-ня (в порівнянні з лампа-ми). Тому забезпечується відмінне узгодження каскаду з навантаженням навіть при ис-користуванні звичайних низькоомних гучномовців, напри-заходів, типу ВГД.

Крім того, роздільник-ний конденсатор виявляється невеликих розмірів навіть при ємності 2 000-5 000 мкФ, по-кільки його робоче напруження-ня не перевищує 20-30 В. Та-кі схеми широко поширеною-нени і радіоаматорам хоро-шо відомі, тому ми ог-ранічімся приведенням на рис. 34 однією з них.

«Двоповерховий» оконеч-ний каскад на транзисторах ти-па 1Т403А (вих = 2,0 Вт)

Так само хороші результати забезпечують і мостові схеми на чотирьох транзисторах, одна з яких наведена на рис. 35.

Кінцевий каскад по бруківці схемою на чотирьох транзисторах.

Інтернет магазин lpdisk.ru вінілових платівок.