ТГИ 1-1000/25 В линейном модуляторе для коммутации импульсов тока. Катод – оксидный, косвенного накала.Наполнение – водородное.Охлаждение – воздушное, принудительное.Оформление – металлокерамическое. ТГИ 1-2500/50 В линейном модуляторе для коммутации импульсов тока Катод – оксидный, косвенного накала.Наполнение – водородное.Охлаждение – жидкостное.Оформление – металлокерамическое. ТГИ 1-5000/50 В качестве коммутирующего прибора в линейном модуляторе ТГИ 1-5000/50А В качестве ключевого прибора высокочастотного инвертора ТГИ2-1000/30 В качестве высокочастотного инвертора в промышленных установках Триоды ГУ-10А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева. Водяное охлаждение анода.Металлостеклянное оформление.Прямонакальный, вольфрамовый, торированный, карбидированный катод. ГУ-4А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-22А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-23А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-45А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГК-5А В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-56-1 В установках сварки ТВЧ и индукционного нагрева Воздушное охлаждение анода.Металлостеклянное оформление.Прямонакальный, вольфрамовый, торированный, карбидированный катод. ГК-9Б В радиовещательных передатчиках. ГУ-10Б В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-21Б В радиопередатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-23Б В радиопередатчиках ГК-9П В радиовещательных передатчиках Испарительное охлаждение анода.Металлостеклянное охлаждение.Прямонакальный, торированный, вольфрамовый, карбидироанный катод. ГУ-66А В радиовещательных передатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева Водяное охлаждение анода.Металлокерамическое оформление.Прямонакальный, тарированный, вольфрамовый, карбидированный катод. ГУ-68А В радиовещательных передатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева ГУ-66Б В радиовещательных передатчиках и установках сварки ТВЧ, индукционного нагрева Воздушное охлаждение анода.Металлокерамическое оформление.Прямонаклонный, тарированный, вольфрамовый, карбидироаванный катод. ГУ-66П В радиовещательных передатчиках Испарительное охлаждение анода.Металлокерамическое оформление.Прямонакальный, вольфрамовый, торированный, карбидированный катод ГУ-68П В радиовещательных передатчиках Импульсные триоды ГИ-35А Для усиления широкополосного радиосигнала Водяное охлаждение анода.Металлокерамическое оформление.Прямонакальный, торированный, вольфрамовый, карбидированный катод. ГИ-50А Для усиления мощности широкополосного радиосигнала. ГИ-42Б Для усиления мощности высокочастотных колебаний Воздушное охлаждение анода.Металлокерамическое оформление.Прямонакальный, торированный, вольфрановый, карбидированный катод. ГИ-24Б Для усиления мощности широкополосного радиосигнала Воздушное охлаждение анода.Металлостеклянное оформление.Прямонакальный, торированный, вольфрановый, карбидированный катод. ГИ-5Б Для генерирования высокочастотных колебаний в режиме самовозбуждения ГИ-19Б-1 Генератор высокочастотных колебаний Воздушное охлаждение анода.Металлостеклянное оформление.Оксидный катод. Генераторные лампы. Триоды. ГИ-35Б Для усиления широкополосного сигнала в радиотехнических устройствах. Охлаждение – воздушное, принудительное;Оформление – металлокерамическое;Катод – вольфрамовый, торированный, карбидированный, прямонакальный. stes-samara.ru ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (1)855632 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено, 231179 (21) 2842886/24-07 (Я)М. К„.з G 05 F 1/52 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет Государственный комитет ССС Р оо дмам изобретений и открытий Опубликовано 150881, бюллетень Но 30 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Дата опубликования описания 15,0881 (72) Авторы изобретения Ю.М. Головлев, A.A. Горшков и В. B . .Уманский (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫИ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроустановках, в которых требуется стабильное высоковольтное напряжение питания. Известен высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий высоковольтный выпрямитель, регулируниаий высоковольтный триод, 16 усилитель обратной связи. цепь отбора, источник опорного напряжения, источник питания усилителя обратной связи и источник опорного напряжения, фильтровый конденсатор 1). Однако такой стабилизатор обладает малым коэффициентом усиления по напряжению в цепи обратной связи при работе на HMIIYJ!bcHjjlO нагрузку .с изменением тока от 0 до 3„ и при большой скважности. для воэможности ста- 20 билизирования выходного напряжения при импульсной нагрузке с большой скважностью необходимо создание высоковольтного усилителя обратной связи, так как при отсутствии тока нагрузки регулирующая лампа должна быть полностью заперта, а мощные высоко-вольтные лампы типа триодов требуют запирающих напряжений на управлякщей сетке порядка 2000-3000 В, что приво- 30 дит к значительному усложнению усилителя обратной связи и увеличению его габаритов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, высоковольтный регулирующий тетрод, источник питания экранной сетки высоковольтного регулирующего тетрода, минусовым выводом подключенный к катоду высоковольтного регулирующего тетрода, защитный диод, катодом подключенный к экранной сетке высоковольтного регулирующего тетрода, усилитель обратной связи — двойной триод, источ ник питания усилителя обратной связи, плюеовым выводом подключенный к катоду высоковольтного регулирующего тет рода, опорный стабилитрон, балластчый ре зистор опорного стабилитрона, реэистивный делитель с переменным резистором, включенный между катодом высоковольтного регулирующего тетрода и минусовым выходным выводом, причем подвижный контакт переменного резис тора подключен к первой сетке двойного триода, конденсатор, подключенный мажду подвижнйм контактом переменного 855632 резистора и минусовым выходным выводом, стабилитрон, катодом соединенный с анодом защитного диода, и его балластный резистор, одним выводом подключенный к минусовому выводу источника питания усилителя обратной связи 523. Однако в данном высоковольтном стабилизаторе напряжения при включении происходит плавный подъем выходного напряжения. При работе на импульсную нагрузку с изменением тока нагрузки от 0 до 3„ „, и при большой скважности импульсов токов для полного запирания регулирующей лампы необходим высоковольтный усилитель обратной связи, что значительно усложняет схемное решение стабилизатора, увеличивает габариты, уменьшает КПД и надежность. Цель изобретения — упрощение устройства и уменьшение его габаритов с одновременным повышением КПД, а также защита при перегрузках и коротком замыкании выхода стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения введены триод, резистор, второй резистор, при этом триод соединен анодом и катодом соответственно с плюсовым выводом источника питания экранной сетки высоковольтного регулирующего тетрода и анодом защитного диода, резистор включен между анодом и сеткой триода, причем сетка триода подключена к выходу усилителя обратной связи, который выполнен по каскадной схеме, второй резистор вкю рой резистор включен между анодом стабилитрона и другим выводом его балластного резистора, причем к точке их соединения подключена управляющая сетка высоковольтного регулирующего тетрода. Взведены также дополнительный стабилитрон, тиристор, второй дополнительный стабилитрон, его балластный резистор, резистивный датчик тока, тиристорный оптрон, ограничительный резистор и второй ограничительный резистор, при этом дополнительный стабилитрон включен между катоцом опорного стабилитрона и его балластным резистором, причем анод дополнительного стабилитрона соединен с катодом опорного стабилитрона и вторим катодом, двойного триода, первый катод которого соединен с анодом опорного стабилитрона и минуеовымовыводом ис точника питания усилителя обратной связи, а другой вывод балластного резистора опорного стабилитроиа соединен с катодом высоковольтного регулирующего тетрода тиристор анодом подключен к сетке триода, а катодом к катоду опорного стабилитрона, второй дополнительный стабилитрои подключен через свой балластный резистор 35 с 5Î Ц 66 65 йараллельно резистивному датчику тока, включенного между катодом высоковольтного регулирующего тетрода и плюсовым выходным выводом, причем катод второго дополнительного стабилитрона соединен с катодом высоковольтного реI гулирующего тетрода, тиристорный оптрон, подключен своим входом через ограничительный резистор параллельно второму дополнительному стабилитрону, а выходам — через второй ограничительный резистор к управляющему электроду тиристора и катоду дополнительного стабилитрона. На чертеже приведена принципиальная схема высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения. Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения содержит высоковольтный выпрямитель 1, высоковольтный регулирующий тетрод 2, анод которого соединен с плюсовым выводом выпрямителя 1, источник питания усилителя обратной связи — выпрямитель 3, плюсом соединенный с катодом тетрода 2 и служащий для питания усилителя обратной связи, двойного триода 4, резистор 5 нагрузка первого анода двойного триода 4, включенная между первым анодом двойного триода 4 и катодом тетрода 2, опорный стабилитрон 6, включенный анодом к минусу выпрямителя 3, а катодом — ко второму катоду двойного триода 4, причем первый катод двойного триода 4 подключен к аноду ста билитрона б; дополнительный стабилитрон 7, анодом соединенный с катодом опорного стабилитрона 6, а катодом стабилитрон 7 через балластный резистор 8 подключен к катоду тетрода 2. Источник питания экранной сетки тетрода — выпрямитель 9 минусовым вывоцом подключен к катоду тетрода 2. Триод 10 анодом подключен к плюсовому выводу выпрямителя 9, а катодом— через защитный диод 11 к экранной сетке тетрода 2, причем катод диода 11 подключен к экранной сетке тетрода 2. одежду анодом и управляющей сеткой триода 10 включен резистор 12, а управляющая сетка триода 10 соединена со вторым анодом двойного триода 4. Стабилитрон 13 своим катодом подключен к катоду триода 10, а анод этого стабилитрона через последовательно соединенные резисторы 14 и 15 подключен к минусу выпрямителя 3. Управляющая сетка тетрода 2.соединена с резисторами 14 и 15. Тиристор 16 анодом подключен к управляющей сетке триода 10, а катодом — к катоду стабилитрона 6. Резистор датчик 17 тока включен между катодом тет рода 2 и плюсовым выводом стабилизатора напряжения. Второй дополнительный стабилитрон 18 катодом подключен к катоду тетрода 2 и через балласт-. ный резистор 19 его анод подключен Ix плюсовому выводу стабилизатора; 855632 тиристорный оптрон 20 своим входом через ограничительный резистор 21 подключен параллельно стабилитрону 18, а выход этого оптрона через второй ограничительный резистор 22 соединяют управляющий электрод тиристора 16 с катодом дополнительного стабилитрона 7. Резистор 23 реэистивного делителя подключен к катоду тетрода 2, а другим своим выводом соединен с переменным резистором 24, который в свою очередь соединен с минусовым выводом стабилитрона через резистор 25, причем подвижный контакт переменного резистора 24 соединен с первой упра ляющей сеткой двойного триода 4, вторая управляющая сетка которого соединена с первым анодом этого же триода. Конденсатор 26 включен между первой управляющей сеткой двойного триода 4 и минусовым выводом стабилизатора. Фильтровый конденсатор 27 включен параллельно выходу ста билизатора. Стабилизатор работает следующим образом. При наличии номинального тока в цепи нагрузки усилитель 4 обратной связи через триод 10 устанавливает на экранной сетке тетрода 2 номинальное значение экранного напряжения, а через делитель, состоящий из резисторов 14, 15 и стабилитрона 13, на управляющей сетке тетрода 2 также установится номинальное напряжение. При отсутствии тока в цепи нагрузки происходит одновременное уменьшение величины экранного напряжения и увеличение величины отрицательного смещения. на управляющей сетке тетрода 2. При этом усилитель 4 обратной связи, производит управление тетродом 2 сраэу по обеим сеткам, что значительно повышает коэффициент усиления стабилизатора. Поэтому при отсутствии тока нагрузки и при экранном напряжении, близким к нулевому значению, для полного запирания мощного тетрода, например типа П4И-29А, требуется напряжение порядка 50-100 В, в то время как при постоянном напряжении на экранной сетке порядка 200-350 В для полного запирания тетрода необнодимо отрицательное напряжение на управляющей сетке до 1000-1500 В. При увеличении тока в цепи нагрузки выше допустимой норьы или при коротком замыкании происходит включение оптрона 20, вследствие возрастания напряжения на резисторе 17 до пороговой величины, при котором происходит включение оптрона 20. В свою очередь оптрон 20 включает тиристор 16. Включение тиристора 16 приводит к закорачиванию выхода усилителя 4 обратной связи. Это приводит к подэапиранию триода 10 и и уменьшению экранного напряжения тетрода 2 до 5 25 нулевого значения и к увеличению от- . рицательного напряжения на управляющей сетке до величины полного запирания тетрода 2, что приводит к пропаданию выходного напряжения стабилизатора. Применение предлагаемого высоковольтного стабилизатора постоянного напряжения значительно повышает коэффициент усиления цепи обратной связи без значительного усложнения его схемы, что позволяет применять этот стабилизатор напряжения при работе на импульсную нагрузку с током, изменяющимся от нуля до номинального значения, и при больших скважностях. При таком режиме работы регулирующая лампа типа тетрод находится или в почти открытом состоянии, или в запертом состоянии, что приводит к увеличению КПД. Введение оптронно-тиристорной защиты позволяет расширить> функциональные возможности стабилизатора — защита стабилизатора напряжения от перегрузок по току. Это позволяет значительно уменьшить габариты аппаратуры и повысить ее надежность ° Формула изобретения 1. Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, высоковольтный регулирующий тетрод, анодом подключенный к плюсу высоковольтного выпрямителя, источник питания экранной сетки высоковольтного регулирующего тетрода, минусовым выводом подключенный к катоду высоковольтного регулирующего тетрода, защитный диод, катодом подключенный к экранной сетке высоковольтного регулирующего тетрода, усилитель обратной связи двойной триод, источник питания усилителя обратной связи, плюсовым выводом подключенный к катоду высоковольтного регулирующего тетрода, опорный стабилитрон, балластный резистор опорного стабилитрона, резистивный делитель с переменным резистором, включенный между катодом высоковольтного регулирующего тетрода и минусовым выходным выводом, причем подвижный контакт переменного резистора подключен к первой сетке I двойного триода, конденсатор, подключейный между подвижным контактом переменного резистора и минусовым выходным выводом, фильтровый конденса— тор подключенный параллельно выходным выводам, стабилитрон, катодом соединенный с анодом защитного диода, и его балластный резистор, одним выводом подключенный к минусовому выводу источника питания усилителя обратной связи, о т л и ч а ю щ и й.с я тем. что, с цельно упрощения и 855632 ВНИИПИ Заказ 6907/68 Тираж 940 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 уменьшения габаритов с одновременным повышением КПД, в него введены триод, резистор, второй резистор, при этом триод соединен анодом и катодом соответственно с плюсовым выводом источника питания экранной сетки высоковольтного регулирующего тетрода и анодом защитного диода, резистор включен между анодом и сеткой триода, причем сетка триода подключена к выходу усилителя обратной связи, который выполнен по каскадной схеме, второй резистор включен между анодом стабилитрона и другим выводом его балластного резистора, причем к точке их соединения подключена управляющая сетка высоковольтного регулирующего тетрода. I5 2. Стабилизатор по и. 1, о т л и— ч ающийся тем, что, сцелью защиты при перегрузках и коротком замыкании выхода, в него введены дополнительный стабилитрон, тиристор, вто- 20 рой дополнительный стабилитрон, его балластный резистор, резистивный датчик тока, тиристорный оптрой, ограни- чительный резистор и второй ограничительный резистор, при этом дополни- 5 тельный стабилитрон включен между катодом опорного стабилитрона и его балластным резистором, причем анод дополнительного стабилитрона соединен с катодом опорного стабилитроиа и ЗО вторым катодом двойного триода, первый катод которого соединен с анодом опорного стабилитрона и минусовым выводом источника питания усилителя обратной связи, а другой вывод балластного резистора опорного стабилитрона соединен с катодом высоковольтного регулирующего тетрода, тиристор анодом подключен к сетке триода, а катодом к катоду опорного стабилитрона, второй дополнительный стабилитрон подключен через свой балластный резистор параллельно резистивному датчику тока, включенного вежду катодом высоковольтного регулирующего тетрода и плюсовым выходным выводом, причем катод второго дополнительного стабилитрона соединен с катодом высоковольтного регулирующего тетрода, тиристорный оптрон подключен своим входом через ограничительный резистор параллельно второму дополнительному стабилитрону, а выходом через второй ограничительный резистор к управляющему электроду тиристора и катоду дополнительного стабилитрона. ! Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аксенов B. Н. Выпрямители и трансформаторные подстанции. М., Госиздат литературы по вопросам связи и радио, 1961, с. 408, рис. 12.10. 2. Авторское свидетельство СССР Р 615463, кл. G 05 F 1/52, 1976. 2! У www.findpatent.ru Триод — электронная лампа с тремя элементами, которыми являются: катод, анод и управляющая сетка. Управляющей сеткой является тонкий металлический провод, обычно никель, молибден или железо, который окружает катод. Когда триод проводит ток, электроны, двигаясь от катоду к аноду, вынуждены проходить через отверстия в управляющей сетке. Посредством подачи небольшого отрицательного потенциала на управляющую сетку через ножку на основании лампы, можно управлять количеством электронов, пролетающих от катода к аноду. Отрицательный потенциал, подведенный к сетке управления отталкивает часть электронов, но остальные проходят через открытое пространство между проводами и движутся к аноду. Таким образом, протекание тока через лампу и внешнюю цепь может управляться отрицательным потенциалом, поданным на сетку управления. Источником питания лампы является источник постоянного тока. Источник постоянного тока подсоединен к катоду и аноду так, что анод имеет положительный потенциал по отношению к катоду. В то время, когда переменное напряжение на входе сетки проходит через свой положительный полупериод, напряжение на сетке управления становится менее отрицательным по сравнению в катодом, так как положительное входное напряжение вычитается с отрицательного потенциала сетки управления. В результате отрицательный потенциал на сетке управления уменьшается, и большее количество электронов освобождается из пространственного заряда и движется через сетку к аноду. Протекание тока через лампу усиливается. В то время, когда входное напряжение переменного тока на сетке проходит через свой отрицательный полупериод, напряжение на сетке становится более отрицательным по сравнению с катодом, потому что оно складывается с предыдущим отрицательным потенциалом на сетке. Поэтому, очень малое количество электронов покидают пространственный заряд, что уменьшает количество электронов, движущихся к аноду. Ток через лампу уменьшается. kipiavp.ru Экология познания. Наука и техника: Разгадка бестопливного источника электроэнергии заключается в получении электроэнергии непосредственно из обычного лампового триода-пентода в необычных режимах их работы Валерий Дудышев разгадал тайну Николы Тесла про его источник электроэнергии на его электромобиле.
Зреет энергетическая революция в сфере альтернативной энергетики Никола Тесла реально демонстрировал в работе бестопливный электромобиль еще в 1931 г. в Буфалло (США). Электроэнергия в электродвигатель на авто поступала от таинственной коробки с радиолампами. Но до сих пор эта тайна источника электроэнергии для электромобиля оставалась неразгаданной. Разгадка заключается в получении электроэнергии непосредственно из обычного лампового триода-пентода в необычных режимах их работы. Необходимо лишь обеспечить взрывную электронную эмиссию с его катода. В итоге из лампового триода можно получить в электрическую нагрузку, присоединенную к нему параллельно - столько электроэнергии - сколько мы захотим (ну конечно в рамках разумного: скажем с выходной мощностью источника 5-10 квт). Взрывная электронная эмиссия – использованное в этом изобретении открытие академика Г. Месяца. — достигается в триоде подачей на управляющую сетку триода серии коротких по длительности но высоковольтных импульсов высокого напряжения. В итоге эта лавина электронов с анода поступает в электрическую нагрузку и через нее снова на анод триода . Вот так и возникает и поддерживается дармовой электрический ток в цепи «триод - нагрузка«. Иначе говоря в таком режиме обычный ламповый триод при сильном эл. поле на управляющей сетке становится дармовой источником электроэнергии. Расчеты показывают, что обычный ламповый вакуумированный триод в таком режиме работы, позволяет получить мощную электронную эмиссию в ламповом триоде и после некоторой доработки триода-получить из обычного лампового триода бесплатную электроэнергию, причем при охлаждении катода и анода - с одной радиолампы до 10 квт - вот такие чудеса! Весьма рициональным техническим решением является сочетание резонансного трансформатора Тесла с вакуумной лампой. В этом случае взрывная электронная эмессия с катода вакуумерй лампы обеспечивается самим трансформатором Тесла. Мощная автоэлектронная эмиссия с выходной обмотки трансформатора Тесла
Рис.1 Блок- схема конструкции источника дармовой электрической энергии. Данное устройство выполнено на основе совмещения трансформатора Тесла и сферической вакуумной лампы с игольчатым катодом. Вакуумная электронная лампа оригинальной конструкции (обведена пунктиром)содержит сферический анод 1 в виде наружной металлической полой вакуумированной сферы, внутри которой размещен сферический катод 2 с наружными иголками. Наружная сфера анод 1 помещена в центре кубического корпуса 3 с внутренней электроизоляцией.4 К аноду и катоду жестко присоединен металлические стержни 5 которые через отверстия 6 выходят наружу корпуса 3 и электрически соединены через ключи К2,3,4 соответственно с выходом трансформатора Тесла 7 и электрической нагрузкой 8, присоединенной к заземлителю 9. Трансформатор Тесла 7 присоединен по входу ключом К1 к первичному маломощному источнику электроэнергии 11 ( например, батарейка «Крона»). Параллельно выходного электрической нагрузке 8 через ключом К4 присоединен преобразователь напряжения 10. служащий дл преобразования выходного высоковольтного напряжения с анода 1 в стандартные параметры электроэнергии 220 вольт 50 гц) Устройство работает следующим образом: Вначале ключом К1 (12) присоединяют первичный источник электроэнергии 11 к трансформатору Тесла 7. Выходное высоковольтное напряжение с его выхода подают через ключ К2 на сферический игольчатый электрод – катод 2, которое образует с его игл мощную электронную эмиссию. Поток вырванных электронов с игл катода 2 достигает анода 1 и оседает на его внутренней поверхности. В результате наружная поверхность сферического полого анода 1 приобретает избыточный электрический заряд, т.е. электрически заряжается до высоких напряжений. Затем после зарядки сферическорго анода 1. его присоединяют электрически через выходной стержневой электрод 5 ключом К3 к электрической нагрузке 8 и электрический заряд с анода 1начинает стекать черехз нагрузку 8 в заземлитель 9 и через него в Землю, т.е. в электрической нагрузке 8 возникает полезный электрический ток и вырабатывается полезная электроэнергия. При необходимости получения в иных полезных нагрузках электроэнергии стандартных параметров предусмотрен преобразователь напряжения включают ключ К4. Избыточная электроэнергия в нагрузке 8 по сравнению с затратами электроэнергии от первичного источника 12 на работу трансформатора Тесла 7 обусловлена лавинной мощной автоэлектронной эмиссией электронов под воздействием огромных электрических сил электрического поля, создаваемого вторичной обмоткой трансформатора Тесла на иглах сферического катода 2 рансформатор Тесла - источник мощной электронной эмиссии. Посредством обычной вакуумной электронной лампы (лампового диода) этот поток электронов может быть превращен в полезную электроэнергию. Более подробно в статье ТРАНСФОРМАТОР ТЕСЛА В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ДАРМОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. Идея бесплатного электричества из триода состоит в том что вполне можно использовать обычный ламповый триод, как источник электроэнергии, при условии получения значительной электронной эмиссии с катода! Для получения электричества в обычном ламповом триоде - надо просто подать высокое напряжение между катодом и ускоряющей сеткой причем с + на сетке, и тогда, с возникновением потока электронной эмиссии, с катода и его ускорении + на сетке триода - на анод триода - с катода хлынет поток электронов - электроток, который и замкнем через нагрузку на катод. Чем больше по величине ускоряющее электрическое поле между катодом и сеткой - тем больше электронная эмиссия с катода (вплоть до взрывной эл. эмиссии), значит, и больше полезный электрический ток с анода - эл. ток в нагрузке. Так, если создать элементарные нормальные условия работе лампового триода в таком свободном режиме (ведь электронов в материале катода огромное количество и хватит на много лет работы ) – то вполне получаем дармовую электроэнергию в эл. нагрузке на концах триода - параллельно ему. Эффект получить наиболее просто именно на ламповом триоде, потому что в нем вакуум. Следовательно, электронная эмиссия и тем более взрывная эл. эмиссия в нем возникнет наиболее просто и особо эффективно, при наличии большого электрического потенциала на сетке обычного триода с вакуумом внутри его стеклянной колбы. опубликовано econet.ru P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet econet.ru ЧАСТЬ 1 Норман X. Кроухорст был инициатором разработки многих электронных устройств, в том числе радаров во время Второй Мировой Войны, что существенно помогло защите Лондона против немецкой авиации "Люфтваффе". В 50-е и 60-е годы плодотворно работал над теорией и конструированием звуковых устройств. Эмигрировал в США в 1953 г. С 1959-го являлся членом AES. Умер в 1991 году в возрасте 77 лет. С десяток лет назад выбор схемы выходного каскада ограничивался либо триодным либо пентодным включением мощных ламп, и вопрос, внесенный в заглавие был одним из основных, Часть инженеров ратовала за так называемую "грубую силу" -использование подходящего по мощности триода для получения требуемой выходной мощности. При этом подчеркивалось, что триодный выходной каскад, несмотря на меньшую эффективность по сравнению пентодным, обеспечивает и существенно меньшие искажения сигнала. Те, кто отстаивал позиции пентодных усилителей, указывали на его высокую эффективность и меньшую, по сравнению с триодным той же мощности, стоимость. Кроме того, они утверждали, что искажения, вносимые пентодами, не выше, а в ряде случаев даже ниже, чем у триодного каскада. В этом споре обе стороны во многом правы - и это вызвало появление значительного числа схем выходных каскадов, сочетающих достоинства триодов и пентодов. Сегодня известно такое большое число вариантов схем построения выходных каскадов, что, зачастую, даже специалисты сбиты с толку достоинствами и недостатками конкретной схемы. Чтобы как-то разобраться в этой путанице, следует взять пару хорошо известных ламп, например 5881 (6ПЗС-Е - прим. перев.), и рассмотреть их работу в различных выходных каскадах. В данном случае конкретный тип ламп не имеет принципиального значения - по большому счету от этого зависит только выходная мощность, но качественная картина существенно не изменится. Как только мы определились с требованиями к выходной мощности и искажениям каскада, требуется лишь выбрать, в каком включении будут работать выходные лампы: триодном, пентодном или ультралинейном. Легко видно, что все остальные варианты схем получаются посредством комбинирования трех основных включений лампы с катодным повторителем (с полным или частичным использованием витков первички в катоде), либо иной небольшой доработкой схемы. Выбирая схему выходного каскада, следует принимать во внимание особенности источников питания, в частности для цепей смещения ламп. Работа усилителя на кратковременных пиковых сигналах - во-первых, изменения питающих напряжений при увеличении уровня сигнала не должны сколько-нибудь существенно влиять на усиление и искажения каскада. Если не выполнить это условие, то начало громкого фрагмента по звучанию будет отличаться от его продолжения. - во-вторых, изменение всех напряжений питания должны происходить с одинаковой скоростью, чтобы в переходных режимах не возникало специфических искажений. Это означает, что все источники питания каскада (анодное питание, напряжение смещения) должны обладать одинаковыми постоянными времени. Независимо от схемы построения выходного каскада, анодный ток возрастает с увеличением уровня сигнала, соответственно напряжение анодного питания несколько снижается (если, конечно, не используются весьма дорогостоящие стабилизаторы напряжения). В то же самое время абсолютное смещение может увеличиться (-Ucм упадет) либо из-за увеличения тока через катодный резистор при автосмещении, либо из-за протекания импульсов сеточного тока при ограничении сигнала в схеме с фиксированным смещением. Обоим вышеуказанным условиям удовлетворяет правильно сконструированный каскад с автосмещением. Применение же фиксированного смещения создает ряд проблем. При клипировании (ограничении) сигнала импульсы тока в сеточной цепи увеличивают отрицательное напряжение смещения, подзаряжая конденсатор фильтра источника смещения, постоянная времени которого обычно весьма велика для хорошего подавления пульсаций выпрямленного напряжения. После снятия перегрузки, пониженное напряжение смещения сохраняется на сетке дольше, чем восстанавливается номинальное напряжение анодного питания. В общем случае фиксированное смещение позволяет получить с конкретных ламп большую мощность, чем автоматическое, поскольку имеется свобода выбора наиболее благоприятной рабочей точки каскада. Такое увеличение мощности может быть и не столь явным, если сравнивать громкость усилителя на слух. Ограничение сигнала имеет место в любом усилителе. При фиксированном смещении ограничение вызывает специфические искажения, длящиеся дольше пика перегрузки (см. ранее). В случае применения автосмещения подобные искажения возникают только на время перегрузки, что гораздо в меньшей степени заметно на слух. Поэтому слушатель, зачастую, считает, что усилитель с автосмещением отдает большую мощность, чем усилитель с фиксированным смещением, хотя измерения говорят об обратном. На Рис. 1 показана схема двухтактного каскада на лучевых тетродах 5881 в триодном включении с фиксированным смещением на сетках. Семейство характеристик пары ламп в таком режиме показано на Рис. 2. Нагрузочные прямые приведены для напряжения анодного питания +400 В и напряжения смещения -45 В. Пунктиром показаны индивидуальные характеристики каждой лампы, а сплошными линиями, соединяющими пунктирные кривые, - совместные характеристики обеих ламп каскада. Толстая сплошная линия по центру -нагрузочная прямая для сопротивления нагрузки между анодами 4 кОм. В этих условиях каскад отдает в нагрузку 13,3 Вт при 4,4% искажений (4% по 3-й гармонике, 1,5% - по пятой). В данном случае нагрузочная прямая 4 кОм является идеализацией. Она соответствует лабораторным условиям, при которых производились измерения. К сожалению, реальные условия работы усилителя обычно далеки от идеала. Сопротивление нагрузки ламп может отличаться от 4 кОм в любую сторону и что самое неприятное, - содержать реактивную компоненту. Рис. 3 показывает зависимости параметров усилителя при вариациях нагрузки. Одна пара кривых демонстрирует зависимость максимальной мощности каскада и искажений при максимальной мощности для изменения сопротивления нагрузки от 1,2 до 12 кОм. Эти пределы на Рис. 2 отмечены толстыми пунктирными линиями. Реальная нагрузка усилителя громкоговоритель (без разделительных фильтров или с ними), имеет кроме активной еще и реактивную составляющую, которая трансформирует нагрузочную прямую в эллипс (Рис. 4). Вторая пара кривых на Рис. 3 показывает, как изменяются максимальная мощность и искажения в зависимости от гипотетической нагрузки, содержащей активную составляющую 4 кОм + реактивность, подключенную параллельно и уменьшающую импеданс до 1,2 кОм и подключенную последовательно для его увеличения до 12 кОм. Если сравнить эти кривые с соответствующими для пентодного каскада (Рис. 8), то сразу становятся ясными преимущества триода. Рассмотренные графики относились к каскаду с фиксированным смещением. Иногда, с целью упрощения усилителя, применяют автосмещение (Рис. 5). Фиксированное смещение предпочтительнее, поскольку суммарный ток в катодной цепи зависит только от уровня сигнала. Так при смещении -45 В и отсутствии сигнала этот ток составляет 65 мА, а при полном сигнале уже 130 мА. Если смещение задается резистором в цепи пентодов, то для получения смещения в -45 В в режиме молчания его величина составит 700 Ом, а в режиме полного сигнала - всего 350 Ом. Если же будет установлен резистор 700 Ом, то при полном сигнале смещение упадет до -90 В. Это вызовет резкое увеличение искажений, поскольку лампы будут работать с глубокой отсечкой анодного тока. С другой стороны, при резисторе автосмещения 350 Ом в режиме молчания смещение поднимется до -22,5 В, а это вызовет перегрев ламп из-за большого тока. Еще одна сложность заключается в том, что при автоматическом смещении анодное питание лампы равно разности между общим напряжением питания (Uип) и падением на резисторе автосмещения. В результате, при изменении падения напряжения на этом резисторе от 30 до 60 В, напряжение анод-катод лампы будет изменяться в пределах от 410 до 380 В (при Uип = +440 В). Учитывая все эти моменты, в каскаде с автосмещением необходимо выбирать такую нагрузку в анодах ламп, которая не создает заметного изменения анодного тока при варьировании входного сигнала от нуля до максимума. Например, для триодного включения лампы 5881 типовым будет следующий режим работы: напряжение анод-катод: 400 В, напряжение смещения: -35 В (питание Uип =435 В), суммарный анодный ток: 130 мА, сопротивление автосмещения: 270 Ом, нагрузка между анодами Rа-а: 8 кОм, выходная мощность: 8,2 Вт, искажения: 5% (в основном 3-я гармоника). До настоящего момента я не обозначал "класс" работы усилителя: А, В, АВ, и т.д. Поначалу эти обозначения позволяли сравнительно легко выявлять различия в режимах работы каскада, но вскоре потребовалось использовать дополнительные индексы, чтобы показать, насколько сильно воздействует на лампу амплитуда напряжения возбуждения каскада по управляющей сетке. Например, класс АВ означает, что лампы работают при смещении на сетке, обеспечивающем отсутствие отсечки анодного тока при малых сигналах (класс А) и отсечку некоторой части периода сигнала каждой лампой при полном возбуждении каскада. При этом, даже на полной мощности, напряжение возбуждения не заходит в область положительных значений на сетке. Однако, такая классификация не принимает во внимание, что изменение режима работы лампы может быть вызвано и изменением величины анодной нагрузки. Например, триод может работать на нагрузку, как значительно превышающую его внутреннее сопротивление, так и на сопоставимую с ним. Изучение нагрузочных прямых позволяет сделать вывод - если каскад в первом случае работал в классе А, то во втором он перейдет в класс АВ, хотя напряжение смещения на сетке неизменно. В результате, для полного описания режима работы каскада, нужно учитывать не только напряжение смещения в рабочей точке, но и определять величину анодной нагрузки. Так "упрощенные" обозначения стали столь же сложными, как и те моменты, которые они призваны были заменить. Поэтому будем считать, что наиболее полную информацию о режиме работы лампы лучше всего давать, определив рабочее напряжение, токи и сопротивления в цепях электродов. Перейдем к рассмотрению тетродного (пентодного) режима работы ламп. Рис. 6 представляет схему, а Рис. 7 совмещенные характеристики каскада при следующих режимах: анодное напряжение 360 В, напряжение второй сетки 270 В. Анодную цепь можно питать и 400-ми вольтами, что только подчеркнет разницу между триодным и пентодным включениями. При сопротивлении нагрузки между анодами 6,6 кОм (значение, рекомендуемое справочниками) выходная мощность достигает 26,5 Вт, что вдвое превышает выходную мощность тех же ламп в триодном включении. Подняв анодное напряжение до 400 В, можно получить 35 Вт выходной мощности. Нелинейные искажения для такого режима составят 2%, причем эта величина, указанная в справочниках, хорошо согласуется с практическими данными. Однако, есть существенное различие между пентодными и триодными искажениями. Анализ показывает, что эти 2% включают в себя 1,7% третьей и 1% седьмой гармоник; 1,5% пятой гармоники триодного каскада менее заметны, чем 1% седьмой; поскольку высшие гармоники и сопутствующая им интермодуляция сильнее диссонируют с основным тоном, чем низшие. Кривые зависимости выходной мощности и нелинейных искажений демонстрируют другую особенность пентодных каскадов - высокую чувствительность к отклонению сопротивления нагрузки от оптимальной величины. Кроме того, на эти параметры очень сильно влияет реактивность нагрузки. Например, если импеданс нагрузки составит 30% от оптимального значения, то лампа отдает мощность меньшую, чем в триодном включении. В идеальных условиях, наоборот, выходная мощность более, чем в 2 раза превосходит мощность триодного включения. На практике трехкратное изменение импеданса - обычное явление. Импеданс многих громкоговорителей изменяется и в гораздо больших пределах. Очевидно, что несмотря на большую выходную мощность в идеальных условиях, реальная мощность пентодного каскада не выше, чем у триодного. Рассмотренные выше причины привели к созданию нового варианта включения ламп -ультралинейного каскада. Для работы тетрода (пентода) в триодном режиме необходимо соединить вместе анод и вторую сетку лампы, а для работы в пентодном режиме - запитать вторую сетку постоянным напряжением относительно катода. В первом случае напряжение на второй сетке изменяется точно так же, как и анодное, а во втором - сохраняется неизменным вне зависимости от анодного. Ультралинейный каскад занимает промежуточное положение - потенциал второй сетки меняется синфазно с анодным, но с меньшей амплитудой. Этого можно добиться, если подключить вторые сетки к отводам первичной обмотки выходного трансформатора, как показано на Рис. 9. В результате характеристики лампы существенно изменяются (Рис. 10, по данным Tung-Sol). Их можно получить, изменяя напряжение на второй сетке в зависимости от напряжения на аноде, моделируя тем самым колебания напряжений в реальном каскаде. В ультралинейном режиме суммарный анодный ток обеих ламп изменяется не так сильно, как в других схемах. Поэтому фиксированное смещение утрачивает значительную часть своих преимуществ. В рабочей точке ультралинейного каскада напряжение смещения составляет -45 В. Если подобное смещение будет обеспечиваться катодным резистором при максимальном сигнале, то в режиме молчания смещение составит -40 В. что вполне допустимо. Правда это относится не ко всем типам ламп. Возможно, для других типов предпочтительнее окажется фиксированное смещение, позволяющее снять несколько большую мощность. При анодной нагрузке 6,5 кОм и напряжении питания Uип =445 В с двух ламп 5881 в ультралинейном каскаде можно снять 28 Вт выходной мощности. Искажения не превысят 3,3%, главным образом по третьей гармонике. Пентодный режим при Uип = 400 В позволяет получить до 35 Вт, но в этом случае, для питания вторых сеток нельзя использовать полное напряжение питания - лампа будет перегружена. Следует обратить внимание на характеристики ультралинейного каскада (Рис. 11). Хотя при очень сильных изменениях нагрузки каскад ведет себя не так хорошо, как триодный, но при небольших амплитудах он сопоставим с триодным и, конечно, гораздо лучше пентодного. Если рассматривать случай работы на оптимальную нагрузку, то можно заметить, что наибольшая величина искажений у триодного усилителя (4,4%), а наименьшая - у пентодного (2%). Однако, в реальных условиях меняющегося импеданса, лучшим будет ультралинейный каскад, за ним - триодный и, со значительным отрывом, пентодный. Вообще же, цифра 2% получается только благодаря особенностям характеристик пентодов; тщательный анализ показывает существенный уровень гармоник высших порядков. ЧАСТЬ 2 До сего момента рассматривались только вопросы выходной мощности и нелинейных искажений трех типов выходных каскадов. При разработке усилителя в целом необходимо также учитывать и требуемую амплитуду возбуждения выходного каскада по управляющим сеткам. Напряжение возбуждения каскада разные источники определяют по-разному, поэтому при пользовании справочниками следует соблюдать осторожность во избежание ошибок. В некоторых источниках указывают среднеквадратичное значение напряжения на одной из сеток, другие указывают среднеквадратичное значение между сетками. Третьи приводят амплитудное значение напряжения на каждой сетке (1,44хС.К.), а иные амплитуду между сетками (она вдвое больше). Последний способ наиболее информативен, поскольку лучше всего демонстрирует требуемую величину возбуждения. Максимальное значение напряжения между сетками вдвое превышает амплитуду любого из сеточных сигналов, поскольку сетки возбуждаются в противофазе относительно одного и того же потенциала смещения. Ситуация, похожая на ту, что сложилась с определением напряжения возбуждения, наблюдается и с выходным сопротивлением усилительного каскада. Триодное включение 5881 (с фиксированным смещением) имеет выходное сопротивление ламп 5,6 кОм, т.е. в 1,4 раза больше, чем сопротивление нагрузки, равное Ка-а=4кОм. Это значит, что громкоговоритель с сопротивлением 10 Ом, подключенный ко вторичной обмотке выходного трансформатора, будет работать от источника сигнала с внутренним сопротивлением 14 Ом, определяемым внутренним сопротивлением ламп. Кое-кто может удивиться, как же получается, что внутреннее сопротивление ламп в триодном включении получилось в 1,4 раза выше сопротивления нагрузки. Принято считать, что это отношение находится в районе 0,3 раз. Однако, такое соотношение получается лишь при работе каскада в классе А, когда внутреннее сопротивление по переменному току составляет лишь часть общей нагрузки. Например, в триодном каскаде с автосмещением (Рис. 5) внутреннее сопротивление ламп составит 3,2 кОм, или 0,4 сопротивления нагрузки, т.е. 10-ти омный громкоговоритель будет работать от источника сигнала сопротивлением 4 Ома. В пентодном режиме эффективное внутреннее сопротивление каскада в 5 - 10 раз превышает сопротивление нагрузки и, кроме того, претерпевает изменения за период сигнала. Это является одной из причин необходимости обратной связи в пентодных усилителях - приходится уменьшать и линеаризовывать выходное сопротивление. Ультралинейный каскад, работающий на нагрузку 6,5 кОм имеет внутреннее сопротивление в 1,25 раза выше сопротивления нагрузки. Т.е. громкоговоритель сопротивлением 10 Ом, подключенный ко вторичной обмотке выходного трансформатора, будет работать от источника сигнала сопротивлением 12,5 Ом, даже без обратной связи. Приведенное выше сравнение показывает - ультралинейный каскад наиболее предпочтителен и с точки зрения обеспечения низкого выходного сопротивления усилителя (не считая триодного каскада с автосмещением и выходной мощностью всего-навсего 8 Вт). Простейший способ уйти от типового включения лампы (триодного, пентодного, ультралинейного) - это использовать лампу в режиме катодного повторителя. В таком режиме анод по переменному току заземлен, а нагрузка включена в цепь катода. На самом деле лампе необходимо напряжение питания, поэтому анод подключается непосредственно к "плюсу" источника питания. На Рис. 12 показана схема каскада на катодных повторителях в триодном включении. Если обратиться к характеристикам ламп (Рис. 2), можно убедиться, что анодные напряжения изменяются от 400В до 238В при изменении напряжения на сетке на 45В. В режиме покоя напряжение на аноде относительно катода равно 400 В, а напряжение на сетке относительно катода -45 В. При увеличении потенциала сетки до О В относительно катода, напряжение на катоде увеличится на 162 В относительно исходного значения. Итого, общее изменение напряжения на сетке относительно земли составит 162 В+ 45 В = 207 В. Соответственно, для возбуждения такого каскада необходимо напряжение амплитудой 207 В на каждую сетку (414 В от пика до пика). При этих условиях выходная мощность будет такой же, как и в каскаде с нагрузкой в анодах ламп в триодом включении. Следует обратить внимание на то, как изменятся искажения. В общей амплитуде напряжения возбуждения (207 В), приложенного к сетке, компонента в 162 В между катодом и землей содержит 4,4% искажений 45-и вольтового сигнала между катодом и сеткой. Считая, что напряжение возбуждения (207 В) - неискаженное, выходит, что компоненты 45 В и 162 В содержат искажения, но в противофазе друг другу. Если 45-и вольтовая компонента содержит 4,4% искажений, то неискаженной будет 162-х вольтовая и наоборот. Таким образом, гармоники составят 3,4% от 45 В и 1% от 162 В. Поскольку компонента 162 В является одновременно и выходным напряжением каскада, то понятно, что такой режим работы уменьшает искажения выходного сигнала с 4,4% до 1%. Выходное сопротивление каскада составит 1,25 кОм при нагрузке между анодами 4 кОм, т.е. внутреннее сопротивление каскада равно 0,31 величины сопротивления нагрузки. Пентод можно использовать в схеме катодного повторителя в соответствии с Рис. 13. Подобное включение требует дополнительной обмотки на выходном трансформаторе, поскольку напряжение на второй сетке должно изменяться в точном соответствии с напряжением на катоде. Пентодный катодный повторитель обеспечивает амплитуду выходного напряжения 280 В, при этом напряжение возбуждения составит 280 + 22,5 = 302,5 В. Так же, как и триодный вариант, пентодный катодный повторитель снижает искажения с 2% до 0,15%, а выходное сопротивление - до 450 Ом, т.е. 0,068 номинального сопротивления нагрузки (6,6 кОм). Следовательно, катодный повторитель на пентодах имеет ряд преимуществ перед триодным: меньшие искажения и меньшее выходное сопротивление. Однако, расплата за них - значительное напряжение возбуждения - 302,5 В на каждую сетку. Кроме того, пентодный каскад работает с меньшим напряжением питания - 360 В против 400 В у триодного (см. рис. 6). Катодный повторитель можно заставить работать и в ультралинейном режиме - для этого напряжения на вторых сетках должно составлять 57% от катодного. В этом случае потребуется уже 345 В амплитуды напряжения возбуждения (690 В от пика до пика). Искажения не превысят 0,5%, а выходное сопротивление 1,1 кОм (1/6 от сопротивления каскада). На практике ни один из трех рассмотренных вариантов катодных повторителей не применяется, поскольку получение неискаженного напряжения возбуждения значительной амплитуды, обойдется дороже, чем построение высоколинейного выходного каскада. К счастью, существует ряд схем, как бы промежуточных между обычным каскадом и катодным повторителем - в них цепь катода так или иначе связана с выходным трансформатором. Одна из них- каскад с единичной связью (Рис. 15), является комбинацией обычного пентодного каскада с катодным повторителем. Напряжения на анодах, катодах и вторых сетках ламп этой схемы имеют одинаковые амплитуды, при этом напряжения катода и второй сетки каждой лампы синфазны, а анодов -противофазны им. Для этой схемы, как и для пентодного катодного повторителя, большое значение имеет качество и структура выходного трансформатора. Важно, чтобы потенциалы вторых сеток были жестко связаны с потенциалами катодов, иначе каскад будет работать неустойчиво. С этой целью намотка анодной (или экранной) обмотки должна производиться бифилярно с катодной. Напряжение между витками может достигать значения +Uип и это предъявляет жесткие требования к изоляции обмоточного провода. Амплитуда раскачки по каждой сетке составляет половину амплитуды выходного напряжения плюс напряжение сетка-катод, т.е. 140 В + 22,5 В = 162,5 В (325 В от пика до пика), что существенно меньше, чем у катодного повторителя даже на триодах. Следует отметить, что в таком каскаде аноды и вторые сетки питаются от одного источника +Uип, поскольку используют одни и те же витки. Из-за такого питания несколько снизится выходная мощность каскада по сравнению с вариантом питания анода +360 В. Искажения каскада с единичной связью не превышают 0,3%, а выходное сопротивление 0,13 от величины сопротивления нагрузки. Еще один вариант промежуточной схемы использует непосредственное подключение вторых сеток к источнику +270 В и является модификацией ультралинейного каскада (Рис. 16). Условия работы в ультралинейном режиме выполняются посредством выбора различного числа витков катодной и анодной обмоток. При этом соотношение витков выбрано так, что изменения напряжений между катодом и анодом; катодом и 2-й сеткой находились бы в соотношении 57 и 43 (могут быть и иные пропорции). В данном каскаде возможно питание вторых сеток от источника с напряжением ниже анодного, что благоприятно для работы ламп. Выбрав напряжение питания анодов равным 400 В, можно получить выходную мощность как и в обычном ультралинейном каскаде (28 Вт). Искажения при этом составят 0,85% и будут представлены, в основном, третьей гармоникой, а выходное сопротивление не превышает 0,32 от сопротивления нагрузки. Амплитуда напряжения возбуждения складывается из напряжения сетка-катод (45 В) и 43% от амплитуды анодного напряжения в обычном ультралинейном каскаде, итого 174 В или 348 В от пика до пика. Модифицированный ультралинейный каскад используется во многих коммерческих усилителях. Это последняя из рассматриваемых в обзоре схем приведена на Рис. 17. В ней применяются два независимых источника питания. Для удобства они обозначены на схеме в виде батарей. Зачем же так усложнять источник питания, применяя два отдельных выпрямителя для одного выходного каскада? Дело в том, что схема Circlotron устраняет одну серьезную проблему, присущую всем другим каскадам: высокие требования к качеству выходного трансформатора. В таком каскаде нет необходимости в высококачественном и тщательном выполнении первичной обмотки, как в других схемах, а, следовательно, можно использовать трансформатор подешевле. Полученная экономия может окупить затраты на выполнение двух высоковольтных обмоток силового трансформатора. Лампы в схеме по Рис. 17 работают в пентодном режиме, поскольку между катодом и второй сеткой каждой лампы поддерживается постоянное напряжение источника питания. По переменному току лампы включены параллельно; катод одной лампы соединен с анодом другой через источник питания, а вся схема подключена к земле через первичную обмотку выходного трансформатора. В этом заключается основное отличие Circlotron от обычного двухтактного каскада, где лампы по переменному току соединены последовательно. В результате в схеме Circlotron сопротивление нагрузки между катодами (или между анодами - как вам больше нравится) составляет всего одну четверть от величины нагрузки обычного двухтактного каскада. В пентодном варианте это сопротивление будет равно 1,65 кОм. Оба источника питания "плавающие", каждый соединен со своим выводом первичной обмотки трансформатора, центральная точка которой заземлена. Если бы раскачка выходных ламп по первым сеткам производилось бы относительно земли, то оно соответствовало бы возбуждению катодного повторителя, поскольку напряжение на сетке должно было обеспечивать как амплитуду на участке катод-сетка, так и амплитуду выходного напряжения на катоде (аноде). В реальной схеме Circlotron этот недостаток частично устранен в связи с тем, что питание для ламп двухтактного драйвера можно снять с источника питания противоположной лампы выходного каскада. Если производить измерения относительно земли, то амплитуды напряжений на анодах и катодах составят 140 В - так же как и в каскаде с единичной связью. Поскольку на сетке амплитуда будет больше, чем на катоде на 22,5 В, то общее напряжение возбуждения составит 162,5 В (как и в каскаде с единичной связью). Соответственно значение от пика до пика равно 330 В, но, учитывая перекрестные связи источников питания, верхний вывод анодного резистора драйвера будет иметь пиковый потенциал 289 В, а нижний 330 В. Это означает, что динамическая нагрузка драйвврного каскада будет в 7,2 раза больше, чем реальный резистор в его анодной цепи. Поэтому можно использовать анодный резистор сравнительно небольшой величины с целью повышения рабочего напряжения на аноде драйверной лампы. Для переменного тока значение нагрузки драйвера будет в 7 раз выше. Эта особенность каскада позволяет применять в драйвере относительно маломощные лампы. Выходная мощность Circlotron такая же, как и у двухтактного пентодного каскада при одинаковых напряжениях питания. Искажения того же порядка, что и у каскада с единичной связью. Выходное сопротивление на выводах вторичной обмотки будет также соответствовать каскаду с единичной связью. Хотя обе лампы и соединены параллельно (что уменьшает общее выходное сопротивление), такое включение требует меньшего значения коэффициента трансформации выходного трансформатора для согласования с нагрузкой - потому-то и сохраняется прежнее сопротивление на выводах вторичной обмотки. Центральная точка первичной обмотки заземляется только для того, чтобы обеспечить связь источников питания с остальными элементами усилителя по постоянному току. Принципиальное различие между каскадом с единичной связью и Circlotron - в подходе к распределению затрат на элементы - либо сложный и дорогой выходной трансформатор и простой источник питания (единичная связь), либо дешевый выходной трансформатор и два изолированных источника питания (Circlotron). В таблицу 1 сведены основные особенности всех рассмотренных схем. Тип каскада КПД% Искажения Реакция на изменение нагрузки Напр.раскач.от пикадо пика,Вольт Отн.вых.сопр. Особые замечания Макс% Доминир.гарм. Резистивная Реактивная низко-омная высоко-омная низко-омная высоко-омная SE триодный 7 5,5 2 оч. плох. оч. хор. плох. хор. 40 0,375 Вых. транс. сподмагничиванием SE пентодный 43 13 3 5 7 оч. плох. плох. плох. плох. 36 11,5 Вых. транс. сподмагничиванием PP триодныйфиксированноесмещение 22,5 4,4 3 хор. оч. хор. хор. оч. хор. 90 1,4 Стабилизацияанодного питания PP триодныйавтосмещение 16 5 3 70 0,4 Тщательный подборкатодного резистора РР пентодный 67 2 3 7 хор. плох. оч. плох. плох. 45 -5 Нет UL 54 3,3 3 хор. хор. хор. оч. хор. 90 1,25 Тщательная намоткавыходноготрансформатора РР катодныйповторительна триодах 25,5 1 3 хор. оч. хор. хор. хор. 414 0,31 Нет РР катодныйповторительна пентодах 67 0,15 3 7 хор. плох. оч. плох. плох. 605 0,068 Бифилярная намотка UL катодныйповторитель 54 0,5 3 оч. хор. оч. хор. оч. хор. оч. хор. 690 0,17 Очень тщательнаянамотка выходноготрансформатора Каскад сединичнойсвязью 45 0,5 3 7 хор. плох. оч. плох. плох. 325 0,13 Бифилярная намотка Модифици-рованныйUL 54 0,85 3 оч. хор. оч. хор. оч. хор. оч. хор. 348 0,32 Хорошая связьв выходномтрансформаторе Circlotron 45 0,3 3 7 хор. плох. оч. плох. плох. 325 0,13 Спец. источникианодного идрайв. питания Вестник А.Р.А. №2 next-sound.ru Принципы построения ламповых аудиофильских усилителей, разработанных профессионалами, предельно ясно изложены фирмой «Audio Note» — «законодательницей мод» в мире аудиотехники запредельной стоимости. На рис. 2.4 приведена в качестве примера схема лампового однотактного усилителя Conquest фирмы «Audio Note». Схема усилителя содержит 3 каскада, используются только триоды, связь между первым и вторым каскадами — непосредственная (без разделительного конденсатора), для увеличения выходной мощности использовано параллельное соединение выходных триодов. Мощность каждого канала этого усилителя — 18 Вт. Чтобы обеспечить непосредственное соединение первого и второго триодов, используется повышенное напряжение питания обоих триодов лампы 6SN7, при этом увеличено сопротивление резистора в цепи анода первого триода (61 кОм) и сопротивление резистора в цепи катода второго триода (19,5 кОм). Все каскады работают в классе А. В качестве выходных ламп используются прямонакальные триоды 300В, заслужившие высокую репутацию в среде аудиофилов благодаря очень естественному звучанию. Можно отметить как не совсем удачное решение автоматическое смещение в выходном каскаде (резисторы по 750 Ом в катодных цепях ламп 300В). Во-первых, известно, что эти триоды лучше звучат при использовании фиксированного смещения. Во-вторых, при токе около 100 мА на каждом из них падает более 70 В (это и есть необходимое напряжение смещения). Рис. 2.5. Схема усилителя «Апкоги» фирмы «Audio Note» (один канал). Блок питания и цепи накала не показаны На эту величину (т. е. на 20 %) приходится увеличивать напряжение питания. Соответственно, увеличивается и потребляемая мощность. Она составляет для данного усилителя 135 Вт на канал. Масса одного моноблока — 20 кг. Мощность усилителя «Апкоги» (рис. 2.5) — 70 Вт на канал при коэффициенте нелинейных искажений 5 % (с пометкой «вторая гармоника»), чувствительность 1,6 В. Масса одного моноблока 44 кг, потребляемая мощность 550 Вт. Такая высокая мощность в ламповых однотактных усилителях — большая редкость. Усилитель также содержит 3 каскада, причем между вторым и третьим каскадами — трансформаторная связь (именно связь, без повышения напряжения, коэффициент трансформации равен 1). Использование трансформатора не только позволяет исключить разделительный конденсатор, но также позволяет уменьшить напряжение питания по сравнению с каскадом с резистивной нагрузкой, так как на резисторе в данном случае падение напряжения составило бы около 100 В. В выходном каскаде, как и в предыдущем случае, использовано параллельное соединение выходных триодов для получения удвоенной мощности. Все каскады работают в классе А. Но в отличие от предыдущего усилителя, в «Апкоги» использовано фиксированное смещение выходных триодов с помощью слаботочного внешнего источника с регулируемым напряжением 100—200 В. Рис. 2.6. Выходной блок усилителя М-10 фирмы «Audio Note». Цепи накала не показаны Применяется также трансформатор и на входе усилителя — для получения балансного входа. Последнее ослабляет влияние наводок и внешних помех и используется не только в ламповых, но и в транзисторных усилителях высшего качества. В качестве еще одного примера схемотехнических решений приведем схему выходного блока усилителя М-10 этой же фирмы. Усилитель М-10 содержит фонокорректор, переключатель входов, регулятор громкости и усилитель напряжения с трансформаторным выходом. Он предназначен для совместной работы с мощным оконечным усилителем. На рис. 2.6 показана схема выходного каскада этого усилителя. Его номинальное входное напряжение — 120 мВ, выходное — 1 В. Характерной особенностью этого усилителя является отсутствие разделительного конденсатора между каскадами, применение триодов в каждом каскаде, использование «номерных» ламп, разработанных для промышленного и военного применения, отличающихся улучшенными характеристиками и повышенной надежностью, использование на выходе не конденсатора, а трансформатора для связи с последующим усилителем мощности. Первый каскад построен по схеме, получившей название в русскоязычной литературе «каскад с динамической нагрузкой». Особенность этого каскада заключается в том, что верхний по схеме триод V1b создает очень высокоомную нагрузку для нижнего триода V1a, который усиливает входной сигнал. Работа такого каскада подробно обсуждается в главе 4. Для того, чтобы исключить применение разделительного конденсатора («лучшая деталь — та, которой нет, так как только такая деталь не вносит искажений»), на катодах параллельно соединенных выходных триодов создается постоянное положительное напряжение величиной порядка сотни вольт за счет применения катодных резисторов большой величины (15 кОм). Такой подход позволяет укоротить усилительный тракт за счет исключения разделительного конденсатора и уменьшить стоимость. Высококачественный высоковольтный конденсатор может стоить от нескольких до нескольких десятков долл. США. Это, однако, приводит и к нежелательным последствиям: По мнению многих разработчиков, выигрывая в отсутствии межкаскадного конденсатора, мы проигрываем из-за необходимости шунтирования катодного резистора выходного каскада высококачественным и высоковольтным конденсатором большой емкости, определяемой приблизительно из условия RC > 1 с (R в омах, С в фарадах). Без этого конденсатора сильная местная отрицательная обратная связь, образуемая катодным резистором в выходном каскаде, в несколько раз снизит коэффициент усиления каскада по напряжению. Надо отметить, что в усилителях фирмы «Audio Note», как и в абсолютном большинстве современных аудиофильских ламповых усилителей, нет новых схемотехнических решений. Двухкаскадный усилитель с непосредственной связью между каскадами и катодным резистором большой величины во втором каскаде был предложен в 1930 г. Е. Лофтином и С. Уайтом и известен как «усилитель Лофтина-Уайта. Каскад с динамической нагрузкой предложен в 1940 г. сотрудником американской фирмы RCA М. Артцем. Используемые в рассмотренных схемах лампы существуют многие десятки лет. В рассмотренных схемах четко видны основные признаки современной промышленной ламповой усилительной аппаратуры высшего класса: Использование давно известных схем и давно разработанных, а часто — и давно изготовленных, ламп дополнительно усиливает оттенок возрождения ранее созданных, но уже забытых достижений в выражении «ламповый ренессанс». Напомним, что французское слово «renaissance» означает «возрождение». Срок службы мощных выходных ламп составляет в лучшем случае несколько тысяч часов. При замене ламп неквалифицированным пользователем в процессе эксплуатации необходимо обеспечить гарантированное воспроизведение их режимов работы. Поэтому многие фирмы отдают предпочтение автоматическому смещению в выходном каскаде с использованием катодного резистора (как на рис. 2.4). Воспроизведение и поддержание режима лампы обеспечивается благодаря тому, что увеличение тока через резистор вызывает соответствующий рост разности потенциалов на нем, а поскольку это напряжение является отрицательным смещением на сетке по отношению к катоду, рост анодного тока прекращается.Уменьшение тока через катодный резистор вызывает уменьшение отрицательного смещения на сетке и приводит к восстановлению исходного значения тока. В этом и состоит местная отрицательная обратная связь. Однако, хорошо известно, что большинство мощных ламп звучат лучше при фиксированном смещении, когда отрицательное смещение на сетку лампы подается от независимого внешнего источника (на рис. 2.5 — через вторичную обмотку согласующего трансформатора). В схеме Лофтина-Уайта исключение катодного резистора возможно за счет применения дополнительного источника питания в выходном каскаде. Однако при этом вырастает себестоимость усилителя. Появляется необходимость подстройки внешнего фиксированного смещения при каждой замене лампы. Это требует участия специалиста либо введения электронной системы подстройки режимов лампы, что также увеличивает себестоимость аппарата. Здесь мы явно видим преимущества конструкторов-самодельщиков над конструкторами-профессионалами. Конструктор-самодельщик в состоянии отрегулировать режимы лампы при ее замене, а добавление еще одного силового трансформатора (или дополнительной обмотки) мощностью не более 1 Вт — не самая дорогая и трудоемкая операция. Предлагаем вниманию читателей две схемы ламповых двухкаскадных усилителей на триодах, не содержащих разделительных межкаскадных конденсаторов, предложенные уважаемыми в среде радиолюбителей на постсоветском пространстве конструкторами ламповой аудиоаппаратуры. Рис. 2.7. Двухламповый однотактный усилитель Е. Комиссарова (Радиохобби; 2003, №5, с. 53). Цепи питания накала прямонакального триода 2АЗ не показаны Усилитель Евгения Комиссарова (рис. 2.7), как видно, похож на схему усилителя М-10 фирмы «Audio Note». Используются только триоды, в усилителе только два каскада, первый каскад построен по схеме с динамической нагрузкой, между каскадами нет разделительного конденсатора. Но в выходном триоде 15-килоомный катодный резистор и шунтирующий его конденсатор исключены. Резистор сопротивлением 1 Ом в цепи катода используется для контроля тока выходной лампы при наладке усилителя и замене лампы. Как видим, сигнальный тракт оптимизирован за счет усложнения источника питания. В этом — один из существенных принципов «хай- энда»: максимальное внимание источнику питания при минимизации непосредственного тракта прохождения сигнала. Рис. 2.8. Двухламповый однотактный усилитель А. Манакова Двухламповый усилитель на триодах, предложенный Анатолием Манаковым (рис. 2.8), содержит вместо разделительного конденсатора согласующий трансформатор. Трансформатор не только обладает более низкими искажениями по сравнению с конденсаторами, но также позволяет уменьшить напряжение питания входного каскада. Трансформатор выполнен повышающим (в 2 раза), чтобы с двумя каскадами получить достаточное усиление по напряжению от всего усилителя в целом, ядром которого является прекрасно звучащий, но имеющий низкий коэффициент усиления по напряжению прямонакальный триод 300В. Входной каскад имеет отдельный источник питания +150 В. Смещение на сетку выходной лампы подается от внешнего источника (-150 В), что позволяет не только полностью использовать напряжение питания, но и получать более высокое качество звучания. При организации смещения с помощью катодного резистора падение напряжения на нем составило бы примерно 70 В.Конструкция А. Манакова с двумя триодами и трансформаторной связью между каскадами, без сомнения, может быть отнесена к лучшим аудиофильским решениям. «Минималистский» усилитель Манакова на двух триодах, не содержащий ни одного конденсатора в тракте прохождения сигнала, требует от 5 до 10 независимых источников питания. Нижняя граница этого диапазона соответствует общим источникам питания для обоих каналов: 1 — анодное питание выходного триода, 2 — анодное питание входного триода, 3 — накал выходного триода (5 В), 4 — накал входного триода (6,3 В), 5 — смещение выходного триода. Верхняя граница 5×2= 10 соответствует варианту «двойное моно» по всем источникам питания. Использованные в схемах на рис. 2.7 и рис. 2.8 лампы 2АЗ и 300В являются прямонакальными триодами. Благодаря весьма низким искажениям они стали в определенном смысле «культовыми» представителями лампового ренессанса. Лампа 2АЗ (советские аналоги — 2СЗ, 6С4С) в выходном каскаде позволяет получить не более 5 Вт выходной мощности, что часто недостаточно для полноценной раскачки средних динамиков в помещении более 20 м2 и требует применения специальных громкоговорителей большого диаметра с чувствительностью 94—98 дБ/В/м. Лампа 300В обеспечивает до 9 Вт выходной мощности, но имеет низкий коэффициент усиления по напряжению. Эти триоды выпускаются сегодня российскими предприятиями «Рефлектор» (Саратов) и «Светлана» (С.-Петербург). Поэтому в некоторых схемах используют повышающий трансформатор (как на рис. 2.8), а в некоторых — двухкаскадный предварительный усилитель напряжения на лампах 6SN7 (как на рис. 2.4). Рис. 2.9. Двухламповый однотактный усилитель на лучевом тетроде EL34, предложенный В. Брусникиным (Радиохобби 2000, №3, с.53). Цепи накала не показаны Советский аналог этих двойных триодов — 6Н8С, или 6С2С (один триод в баллоне). Иногда используют сочетание «пентод(тетрод) на входе + триод на выходе» (например, 6Э5П совместно с 300В или EF860 совместно с 6С19П). Но чаще и профессиональные разработчики, и радиолюбители для построения усилителя мощности всего с двумя каскадами применяют сочетание «триод на входе + пентод (тетрод) на выходе». Две такие схемы показаны на рис. 2.9 и рис. 2.10.В первом усилителе, построенном по схеме Лофтина-Уайта, в каждом канале используется половинка двойного триода 6Н8С в сочетании с лучевым тетродом EL34 (советский аналог — 6П27С). Мощность такого усилителя около 4 Вт. Второй усилитель имеет триод 6С2С (может быть замещен половинкой 6Н8С с несколько худшим результатом) в сочетании с мощным лучевым тетродом КТ88. Советских аналогов у этого тетрода нет, но клоны этой лампы, а также ее аналога — лампы 6550 — выпускаются упомянутыми выше российскими предприятиями. Усилитель построен по классической схеме с разделительным конденсатором между каскадами и фиксированным смещением. Он обеспечивает выходную мощность около 12 Вт. Этот усилитель работает у автора несколько лет, отличается нейтральным и в то же время наполненным звуком с хорошей пространственной сценой. Именно этот усилитель «отбил» желание у автора этой книги заниматься усовершенствованием полностью полупроводниковых усилителей с ОООС и побудил перейти к гибридным схемам с транзисторным выходным каскадом, не охваченным ОООС. Отметим, что простота всех приведенных в этом разделе ламповых усилителей кажущаяся. Рис. 2.10. Двухламповый однотактый усилитель с выходным каскадом на лучевом тетроде КТ88 (6550) с фиксированным смещением. Цепи накала не показаны Например, усилитель, представленный на рис. 2.10 имеет: Усилитель потребляет непрерывно мощность более 80 Вт и имеет массу более 12 кг. Однако достаточно было автору один раз его услышать, чтобы навсегда «заболеть» ламповым звуком.Предыдущие опыты с тем же «базовым набором» компонентов, но с выходными лампами 6ПЗС (две параллельно соединенные, испробовано много ламп разных производителей и годов выпуска), EL34 («новоделы» Саратовского завода) такого эффекта не смогли произвести. Не зазвучали в качестве ламп первого каскада ни 6Н23П, ни их зарубежные аналоги ЕСС88, ни ЕСС85, ни 12АХ7 немецкого и английского производства, ни триоды из 6Ф12П. В моем домашнем «рабочем журнале» того времени осталась запись: «Все время не покидает ощущение, что полученный результат не стоит затраченных усилий и денег». «Базовый набор» компонентов во всех случаях: силовые трансформаторы серии ТА с большим запасом по мощности, выходные — от «Аудиоинструмента», электролитические конденсаторы «Mundorf», «Rubycon», пленочные — «Wima» MKS, «Phillips» MKT, МКР неизвестного производителя, слюдяные советские 0,1—0,2 мкФ, потенциометр «Alps», монтаж навесной на керамических панельках и стойках, пайка оловянно-серебряным припоем.Для прослушивания использовались акустические системы типа «трансмиссионная линия», в каждой из которых установлено по две 8-дюймовые бумажные НЧ-СЧ головки «Hertz» и по одной высокочастотной «Morel», соединенные последовательно с использованием фильтров первого порядка.Так что правы по-своему и те, кто убежден, что лампы лучше транзисторов, и те, кто им не верит. www.radiochipi.ru Справочник по лампам - Главный Список Лампы общего назначения в традиционном исполнении (миниатюрные, октальные или стеклянные больших размеров) Лампы в субминиатюрном, керамическом, и т.п. оформлении. Узкофункциональные лампы Данные по генераторным лампам Лампы общего назначения в традиционном исполнении (миниатюрные, октальные или стеклянные больших размеров) Триоды Двойные Триоды Пентоды и тетроды Триод-Пентоды Силовые выпрямители и демпферные диоды Лампы в субминиатюрном, керамическом, и т.п. оформлении. Узкофункциональные лампы Триоды Двойные Триоды Пентоды and tetrodes Высоковольтные кенотроны Диоды, детекторы, преобразователи и т.п. Лампы для импульсных и логических функций Световые индикаторы Инструментальные измерения - Главная - Mail (c) klausmobile 2001 klausmobile.narod.ruВакуумная электронная лампа как источник дармовой электроэнергии. Высоковольтные триоды
Мощные генераторные и модуляторные лампы тиратроны
Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения
принцип работы, схемы и т.д.
Схема триода в разрезеОбратите внимание на основы электричества и на приборы электроники. Принцип действия триода
Протекание тока в триодеВакуумная электронная лампа как источник дармовой электроэнергии
Взрывная электронная эмиссия с поверхности катода приводит к образованию лавины электронов, ускоряемых управляющей сеткой и попадающих на анод триода
Вариант устройства с использованием трансформатора Тесла
Краткое описание конструкции источника дармовой электроэнергии
Вывод
Триод против пентода. Что выбрать?
Norman Crowhurst, Glass Audio 3/96
Объединение достоинств
О питании каскада
Двухтактный триодный каскад
Смещение: фиксированное или автоматическое?
Классификация режимов работы
Тетродный (пентодный) каскад
Ультралинейный каскад
Входное напряжение возбуждения каскадов
Эффективное внутреннее сопротивление
Катодные повторители
Пентод в катодном повторителе
Каскад с единичной связью
Модифицированный ультралинейный каскад
Circlotron
Пиковые напряжения
Сравнительные характеристики выходных каскадов на лучевых тетродах 5881 (6ПЗС-Е)
оч. плох. оч. хор. оч. плох. оч. хор. Схема усилителя на триоде | Сабвуфер своими руками
Рис. 2.4. Схема усилителя «Conquest» фирмы «Audio Note» (один канал). Блок питания и цепи накала не показаны
Tube List (Russian)
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: