푸시-풀-병렬 베이스 앰프. 계획, 설명

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푸시-풀-병렬 저음 증폭기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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푸시-풀 캐스케이드가 2...3kHz 이상의 주파수 범위에서 애노드 전류 차단 모드에서 작동하면 주파수가 증가함에 따라 증가하는 특정 비선형 왜곡이 발생합니다. 그 이유는 XNUMX차 권선의 절반 사이와 XNUMX차 권선의 각 절반과 출력 변압기의 전체 XNUMX차 권선 사이의 비이상적인 자기 결합(자속 결합) 때문입니다. 일시적인 프로세스는 램프의 양극 전류의 모양을 왜곡하고 양극 전류의 오실로그램에 특성 딥이 나타납니다.

동일한 조건에서 더 낮은 가청 주파수 영역의 비선형 왜곡은 변압기의 XNUMX차 권선의 인덕턴스로 인한 것이며 깊은 피드백에 의해 성공적으로 보상됩니다. 더 높은 주파수에서의 왜곡은 피드백으로 보상되지 않습니다. 따라서 AB 또는 B 모드에서 작동하는 증폭기를 설계할 때 더 낮거나 더 높은 주파수에서 왜곡을 절충하거나 모드 A를 사용하는 경우가 많습니다.

클래스 AB 모드에서 작동할 때 설명된 증폭기는 깊은 피드백과 함께 매우 우수한 주파수 및 위상 특성으로 인해 낮은 주파수에서 최소한의 왜곡을 제공하며 누설 인덕턴스의 최소화로 인해 높은 주파수에서도 타협하지 않습니다.

푸시 풀 병렬 캐스케이드의 개략도가 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX. 이 증폭기의 특징은 총 부하에 대한 램프의 병렬 연결입니다. 출력 변압기에는 두 개의 기본 권선이 있으며 각 권선은 음극과 양극의 두 부분으로 구성되며 반대쪽 램프의 음극 및 양극 권선은 두 개의 와이어로 함께 감겨있어 누설 인덕턴스가 실질적으로 제거됩니다. 서로 다른 램프의 양극 및 음극 부분의 교류 방향은 동일하며 이들 사이의 교류 전압은 XNUMX입니다.

푸시풀 병렬 베이스 증폭기

이러한 상황에서 회로도를 그림 2에 표시된 등가 회로로 대체할 수 있습니다. XNUMX. 램프의 푸시-풀-병렬 연결이 있는 증폭기는 피드백 계수에서 깊은 전압 피드백으로 덮여 있음을 알 수 있습니다. \u0,5d 2, 부하 Zа에서 출력 전압 U1의 절반이 한 암 U2 / XNUMX 램프의 여기 전압에 역상으로 공급되기 때문입니다.

공통 부하에서 작동하는 두 램프의 총 감소 저항은 Ri / (2+ ), 어디서 - 램프 증폭 계수. 조건에 >>2 이 저항은 푸시-풀 캐소드 팔로워의 감소된 저항의 절반인 것으로 밝혀졌습니다 - 2Ri/(1+ ). 피드백 계수의 낮은 값에도 불구하고 푸시-풀-병렬 스테이지의 감소된 저항 감소 , 램프의 병렬 연결로 설명되는 반면 푸시 풀 음극 팔로워에서는 램프가 직렬로 연결됩니다.

등가 부하 저항이 램프의 감소된 저항보다 훨씬 큰 조건, 즉 Za>>Ri/(2+ ), 푸시 풀 병렬 스테이지의 이득은 XNUMX에 가깝습니다.

이러한 단계에서의 피드백 깊이는 푸시-풀-병렬 및 일반 푸시-풀 단계의 게인을 비교하여 추정할 수 있습니다. XNUMX극관에 대한 부하 계수를 취함 \u0,25d 6, 출력 저항 Ri \u22d 6kOhm 및 평균 기울기 S \uXNUMXd XNUMXmA / V를 갖는 두 개의 XNUMXPZS 램프의 캐스케이드의 경우 이득을 결정합니다.

K0=SRa=Sa Ri=6.10-3.0,25.22 .103=33

따라서 푸시-풀-병렬 단계의 피드백 깊이

Aos=1+ К0=1+0,5.33=17,5=25 дБ.

10단 또는 12단 증폭기에 사용되는 푸시-풀-병렬 단은 35 ~ 37dB 깊이의 전체 OOS로 커버할 수도 있습니다. 따라서 최종 단계의 OOS는 넓은 주파수 대역에서 XNUMX ~ XNUMXdB로 증가하여 증폭기의 모든 전기 음향 특성을 크게 향상시킵니다.

증폭기의 마지막 세 단계가 공통 OOS 회로로 덮일 때 최종 단계 램프의 감소된 저항은 최종 단계의 두 램프와 동일해집니다.

리외=리/[(2+)(1+ 0K0)],

어디에서 0은 일반적인 피드백 회로에 캐소드 권선의 전압이 어느 부분에 도입되는지를 나타내는 상대 값입니다.

K0는 공통 피드백이 적용되는 캐스케이드의 전체 초기 게인입니다.

푸시-풀-병렬 스테이지에 가장 적합한 램프는 6PZS 램프(6L6G와 유사)로, 가장 낮은 출력 임피던스를 얻을 수 있고 매우 높은 양극 전압이 필요하지 않기 때문입니다. AB 모드에서 6개의 25PZS 램프에 조립된 이러한 엔드 스테이지가 있는 증폭기는 부하에 최대 35W, 램프 XNUMX개에 최대 XNUMXW의 전력을 제공합니다.

6PZS 램프의 경우 전압 양극 - 음극 및 스크린 그리드 - 음극 - 350 ... 380 V, 제어 그리드 - 음극 - -38 ... -40 V를 권장할 수 있습니다. 여기에서 스크린 그리드의 전압은 지정된 값을 초과합니다. 참조 서적 UС2 max = 300V에서 그러나 실제로이 모드의 6PZS 램프는 보증 기간보다 훨씬 오래 작동 할 수 있습니다. 이 경우 화면 그리드에서 소비되는 전력이 허용되는 전력을 초과하지 않기 때문입니다. 그리드 체인의 오프셋을 고정시키는 것이 좋습니다.

스크린 그리드는 반대쪽 암의 램프 양극에 연결됩니다. 따라서 음극과 관련하여 양극과 동일한 일정한 전압을받습니다. 교류의 경우 예를 들어 스크린 그리드 VL1을 양극 VL2에 연결하는 것은 음극에 연결하는 것과 같습니다. 램프 패널에 장착된 저항 R1, R2, R4, R5는 RF 캐스케이드의 여기를 방지합니다.

출력 푸시-풀-병렬 단계의 경우 제어 그리드 사이의 입력 전압은 약 270V여야 합니다. 예비 단계에서 최종 단계로의 전환(두 단계 모두 공통 소스에서 전원이 공급되는 경우)은 변압기 기반이어야 합니다. 가감 저항기 용량 결합을 사용하면 양극 전압의 변화가 바이어스의 변화로 나타나 터미널 램프의 모드를 크게 방해하기 때문입니다.

가장 낮은 주파수에서 주어진 왜곡에 따라 출력 변압기 L1의 XNUMX차 권선에 필요한 인덕턴스 값은 대략 다음 공식에 의해 결정될 수 있습니다(XNUMX극관의 경우).

여기서 RH'는 1,05차 권선으로 변환된 부하 저항(옴 단위), FH는 헤르츠 단위로 지정된 낮은 주파수, MH는 FH 주파수에서의 신호 감쇠이며 중간 및 낮은 주파수(KCP / KH), 1,25 ~ 0,5(2 ~ XNUMXdB) 범위 내에서 선택됩니다.

<허용 자기유도 Bmax 값도 확인이 필요합니다. 권선의 낮은 옴 저항은 램프의 감소 된 저항보다 큰 것으로 판명되면 (6 개의 90PZS 램프-6 옴, 45 개의 XNUMXPZS 램프-XNUMX 옴) 큰 것으로 판명되기 때문에 매우 중요합니다. 출력 저항의 손실.

변환 비율은 15차 권선으로 변환된 부하 저항이 램프의 출력 저항보다 20 ~ 6배 더 크도록 선택됩니다. 이 경우 캐스케이드는 낮은 왜곡으로 최대 전력을 제공합니다. 따라서 두 개의 XNUMXPZS 램프의 캐스케이드(공통 피드백 회로로 전체 증폭기를 덮지 않음)의 경우 최적의 변환 비율

여기서 RH는 부하 저항, w1은 전체 2차 권선의 권수, wXNUMX는 XNUMX차 권선의 권수입니다.

또한 공통 피드백 회로로 덮인 증폭기의 경우,

튜브 간 변압기는 1차 권선과 1차 권선의 권선 비율이 XNUMX:XNUMX입니다(각 암의 권선이 두 개의 와이어로 감겨 있음).

OOS의 깊이가 매우 크기 때문에 모든 램프의 필라멘트에 교류 전류와 약 40dB의 이득을 공급할 때 이 구성표에 따른 최종 단계가 있는 푸시풀 증폭기는 -75의 간섭 수준을 제공합니다. 램프를 선택하지 않아도 증폭기 출력에서 dB.

푸시 풀 병렬 캐스케이드의 특징은 램프의 음극 사이에 교류 LF 전압이 존재한다는 것입니다. 양 팔의 필라멘트 램프가 공통 권선에서 전원을 공급받는 경우 이 전압은 각 램프의 음극과 히터 사이에 적용됩니다. 실제로 피크 신호 전압은 음극과 히터 사이의 6P3S에 대한 최대 허용 전압인 180V를 절대 초과하지 않습니다. 그러나 많은 램프의 경우 이 전압이 100V를 초과해서는 안 되며 이 문제는 필라멘트 권선을 분리하여 해결됩니다. 전력 변압기의.

출력 트랜스포머의 설계는 비교적 간단합니다. 푸시 풀 캐스케이드의 경우 평소와 같이 프레임은 중간에 파티션이 있는 두 섹션으로 구성됩니다. 두 섹션은 같은 방향으로 감기지만 섹션 중 하나를 채운 후 프레임을 뒤집습니다.

기본 양극 및 음극 권선은 함께 접힌 두 개의 와이어로 감겨 있습니다(두 개의 코일에서 동시에 감김). 가장 적합한 와이어 브랜드는 PELSHD이며 누설 인덕턴스를 줄이기 위해 3차 권선을 3차 권선 섹션의 두 절반 사이에 배치하고 크로스오버 방식을 사용합니다(그림 1, a). 무화과에. XNUMXb는 변압기 권선의 연결 다이어그램을 보여줍니다. 절연 파괴 전압이 높은 적합한 브랜드의 와이어가 없으면 PEL-XNUMX 브랜드의 와이어를 사용하고 일반적인 방법으로 권선을 수행할 수 있습니다(별도의 양극 및 음극 권선 사용).

푸시풀 병렬 베이스 증폭기

스크린 권선 - 공통 와이어에 연결된 얇은 구리 호일의 열린 코일.

변압기 권선의 일반적인 권선에서는 권선 사이의 유도 결합을 용량 결합으로 보완하는 것이 좋습니다. 이를 위해 동일한 이름의 권선 끝은 2000 ... 3000pF 용량의 커패시터를 통해 서로 연결되며 (400V 이상의 전압의 경우) 저항이 작은 저항 (100 ... 300 옴)이 직렬로 연결됩니다.

기존 변압기를 사용하는 UMZCH의 품질 표시기는 설명된 증폭기의 품질 표시기보다 훨씬 열등하지 않지만 더 높은 주파수 영역에서는 전자가 왜곡되지 않은 전력을 덜 제공합니다.

출력 변압기의 권선은 PEL-2, PEV-2 및 기타 유사한 전선으로도 만들 수 있습니다. 와이어 직경이 0,15mm 이상인 경우 절연체의 최소 항복 전압은 최소 800V이며 이는 트윈 권선(두 개의 와이어 권선)이 있는 변압기의 안정적인 작동을 보장하기에 충분합니다.

위상 반전 스테이지와 출력 스테이지 사이에 더 간단한 가변 저항기-용량 결합을 사용하는 문제와 관련하여 바이어스 불안정성을 제거하는 것은 효과적인 전압 안정기를 사용하여 상당히 달성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

당시 유사한 앰프에서 6단 이상의 전체 피드백 범위에 대한 권장 사항은 종종 현재 그 효과를 불신합니다. 증폭기의 두 단계에 대해서만 이러한 피드백을 형성하는 것이 좋습니다. 그러나 이러한 권장 사항은 14년대에 알려졌습니다. 그러나 램프와 관련하여 나중에 6P36P, 6P42S, 6P45S, XNUMXPXNUMXS ... 러시아 기업은 UMZCH에서 사용하도록 권장되는 외국 라디오 튜브의 새로운 아날로그 생산을 마스터했습니다.

저자: B.Mints

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