Muzikālās Skaņas Pastiprinātājs = MSP lampu shēmas

 

Orginal copy PDF. PDF tulkots no: https://meandr.org/archives/24669 Šāda veida vakuma lampas ir visizplatītākās: Diode - Tam ir divi elektrodi: katods un anods. Šāda lampa tiek izmantota detektoros, kā arī rūpnieciskos frekvences maiņstrāvas taisngriežos. Triode - satur papildu elektrodu - režģi (tīkliņš). Mainot spriegumu uz tīkla (režģa), jūs varat kontrolēt šādas ierīces anoda strāvu. Triodes plaši izmanto elektrisko svārstību pastiprinātājos un ģeneratoros. Tetrode - atšķirībā no triodes, tai ir arī otrs ekrāna režģis. Ekrāna režģis ir iezemēts augstā frekvencē, kas ļauj samazināt lampas caurlaides kapacitāti (t.i., kapacitātes "vadības režģis - anods") un padarīt lampu augstākas frekvences. Šajā gadījumā plašā sprieguma diapazonā anoda strāva praktiski nav atkarīga no anoda sprieguma. Tetroda trūkums ir tā sauktais dinatrona efekts - pie ciešiem spriegumiem pie anoda un ekrāna režģa no anoda izsisti sekundārie elektroni neatgriežas anodā, bet nonāk ekrāna režģī, kas noved pie kritiena. lampas anoda raksturlielumos. Staru tetrods ir 4 elektrodu lampa, kas izmanto īpašu lampu elektrodu dizainu, lai samazinātu dinatrona efektu, kas fokusē elektronus, kas lido pret anodu šauros staros. Rezultātā sekundārie elektroni, kas izsisti no anoda, nesasniedz ekrāna režģi. Pentode ir 5 elektrodu lampa ar papildu aizsargrežģi, kas atrodas starp anodu un ekrāna režģi. Aizsargrežģim, kā likums, ir nulles potenciāls, kas neļauj sekundārajiem elektroniem iekļūt ekrāna režģī.

Kopējā katoda kaskāde (KKK) Visbiežāk lampā MSP gan sākotnējā, gan izejas viena cikla stadijā tiek izmantota kopējā katoda (KK) ķēde. Tajā slodze ir savienota ar anoda ķēdi. Kā R šādā kaskādē var izmantot: izejas posmos - transformators; vadītājiem - droseļvārsts; MSP sākotnējos posmos - rezistors. Svarīgi atzīmēt, ka šādas kaskādes (minimālā THD) vismazākos kropļojumus un vislabāko skaņas kvalitāti nodrošina, izmantojot transformatoru kā slodzi, un sliktākais sniegums ir, izmantojot pretestības slodzi. Acīmredzot šāda pastiprinātāja izmaksas, izmantojot tajā transformatoru vai induktors, būs augstākas nekā tad, ja tiek izmantota pretestības slodze. Tomēr šādiem pastiprināšanas posmiem ar transformatoru vai induktors ir nepieciešams pareizi novietot pastiprinātāja elementus uz šasijas. Signāls kaskādes izejā ar KKK būs fāzē pretējs ieejas signālam, t.i. tas ir invertējošais pastiprinātājs. Kaskādes priekšrocības : vienkāršas aprēķinu metodes un gatavi ķēžu risinājumi dažāda veida lampām; elementu minimums; vienkārša nobīdes shēmas ieviešana; lēts. Kaskādē automātiskās novirzes vietā caur elementiem R K un C K varat izmantot fiksētu nobīdi, ja ieslēdzat Zener diodi , nevis R a . Tajā pašā laikā Zener diodes augstā trokšņa līmeņa dēļ ir jāizmanto augstas kvalitātes C. Kaskādes trūkumi: augsta ieejas kapacitāte; pastiprinājums, ko nodrošina KK posms, vienmēr ir mazāks nekā lampas pases pastiprinājums; kaskādei ir nepieciešams izmantot augstas kvalitātes C ar ievērojamu kapacitāti (470-1000 uF). Kondensatoru C var noņemt no kaskādes. Šajā gadījumā kaskādes izejas pretestība palielināsies, t.i. būs grūtāk saskaņot gan ar slodzi, gan ar sekojošo kaskādi. Tajā pašā laikā Ck noņemšana novedīs pie kaskādes THD samazināšanās, jo šajā gadījumā kaskādē veidojas lokāla atgriezeniskā saite par strāvu. Tajā pašā laikā šāda posma ieguvums samazināsies.

Kaskāde ar kopējo anodu (KKA) Šo kaskādi sauc arī par katoda sekotāju. Šāds posms neapgriež ieejas signāla fāzi. Izmantojot lampu ar augstu slīpumu kaskādē, jūs varat iegūt kaskādes minimālo izejas pretestību. Tas var būt svarīgi, vadot lielas jaudas izejas lampas, kas darbojas pirmā tīkla strāvas režīmā. Kaskāde var vadīt arī slodzes ar ievērojamu ieejas kapacitāti. Lai samazinātu SOI, ir vēlams, lai šādas kaskādes slodzes pretestība būtu lielāka par 5-1R K. Kaskādes priekšrocības: zema izejas pretestība (teorētiski tā ir vienāda ar 1/S); augsta ieejas pretestība; plašs joslas platums; maza ieejas kapacitāte. Kaskādes trūkumi: dažās shēmās ar lielu sprieguma kritumu pāri rezistoram R spriegums starp katodu un sildītāju var būt augsts, un tādā gadījumā svelme jābaro no indivīda, šai lampai kvēldiega tinums; kaskāde ar KA nepastiprina ieejas signāla spriegumu - tas tikai pastiprina tā jaudu; uz kaskādi 100% attiecas vietējā vides aizsardzība, un tas, pēc dažu izstrādātāju domām, rada skaņas signāla traucējumus.

Kaskāde ar kopēju režģi (KKR) To sauc arī par iezemētu režģa kaskādi (3. att.). Kaskādi raksturo zema ieejas pretestība, un tā ir augstākā frekvence no iepriekš aplūkotajām. Fakts ir tāds, ka iekšējās lampas kapacitātes "vadības režģis-anods" šādā kaskādē ir savienots paralēli slodzei, kas nozīmē, ka tas neveido no frekvences atkarīgu atgriezenisko saiti starp vadības režģi un anodu. 3. attēlā redzamā shēma bieži tiek izmantota MSP izejas stadijā, kas darbojas kā vadības režģa izlietnes. Šajā gadījumā izejas posma THD būs mazāks nekā tad, ja tiek izmantota ķēde, kurā vadītāja ievades signāls tiek ievadīts vadības režģī (ti, ja tiek izmantota kopējā anoda vai kopējā katoda ķēde). Kopējā režģa kaskāde nav apgriezta. Kaskādes priekšrocības: lielāka linearitāte, izmantojot šādu iekļaušanu MSP izejas posmos, kas darbojas ar tīkla strāvām. Kaskādes trūkumi: zema ieejas pretestība.

Anoda sekotājs kaskāde (ASK) Šādai kaskādei ( 4. att . ), kā arī kaskādei ar kopēju anodu ir zema izejas pretestība, zems SOI līmenis un plaša darbības frekvenču josla. Salīdzinot ar kaskādi ar KK, anoda sekotājs tiek pārklāts ar atgriezenisko saiti (OS) caur rezistoru R2. Mainot rezistoru R1 un R2 vērtību attiecību, jūs varat pielāgot kaskādes pastiprinājumu, tostarp padarot to vienādu ar 1. Kaskādes priekšrocības ir tādas pašas kā kaskādes ar KK priekšrocības. Trūkumi:  zema ieejas pretestība.

Fāzu apgrieztā kaskāde (FAK) Push-pull MSP darbībai signāli, kas fāzē ir pretēji, jāievada to ieejā. Lai to izdarītu, varat izmantot, piemēram, transformatoru vai fāzu apgrieztu kaskādi ar kopīgu slodzi ( 5. att. ).  Priekšrocības: shēmā ir minimāls elementu skaits; laba izejas signālu balansēšana, kas galvenokārt ir atkarīga tikai no rezistoru Ra un Rk vienādu vērtību izvēles precizitātes. Trūkumi: šādas pakāpes sprieguma pieaugums ir aptuveni vienāds ar 1; kaskādei ir raksturīga zema pārslodzes jauda, ​​tāpēc signāla līmenim, kas tajā nonāk, jābūt zemam; kaskādes izejas pretestības pie izejām "-" un "+" ir atšķirīgas.

Diferenciālais pastiprinātājs kaskāde (DPK) To sauc arī par līdzsvarotu kaskādi ( 6. att . ). To izmanto MSP push-pull izejas stadijas draiveru shēmās. Signāls uz to var nonākt, piemēram, no fāzē apgrieztas kaskādes ( 5. att. ). Priekšrocības: tāda pati izejas pretestība izejās "-" un "+"; zems paštrokšņa līmenis; zemas prasības barošanas sprieguma filtrēšanai. Trūkumi: Jums ir nepieciešami divi barošanas avoti ar pozitīvu un negatīvu spriegumu.

Kaskoda pastiprinātājs kaskāde (KPK) = cascode Šis pastiprinātājs izmanto divas virknē savienotas triodes ( 7. att . ). Līdz ar to tā nosaukums - kaskāde uz triodēm. Šī pakāpe nodrošina daudz lielāku ieejas signāla amplitūdas pieaugumu nekā viena triode. Teorētiski šādas kaskādes pastiprinājums ir vienāds ar to veidojošo triožu pastiprinājuma reizinājumu. Priekšrocības: zems trokšņa līmenis, ko nosaka VL1 triodes trokšņu līmenis; augsts sprieguma pieauguma pastiprinājums = VL1 x VL2 ( 30 x 30 = 900 !!! .... 40 x 40 = 1600 !!! ...77x78 = 6000 !!!); laba linearitāte pie lielām izejas signāla amplitūdām (20V...60V); labi izmatot ar vietējo atgriezenisko saiti (OS) plašs joslas platums; Trūkumi: zemu VL1, VL2 triodes trokšņu līmeni grūti sasniegt, jo kvēldiegs (6.3V) jābaro ar pastāvīgu spriegumu un labi jāfiltrē no trošņiem, tie stipri ietekmē fona līmeni;

Kaskāde ar dinamisku slodzi (KDS) To sauc arī par µ-atkārtotāju ( 8. att .). Kaskādes nosaukums ir saistīts ar to, ka tā pastiprinājums ir praktiski vienāds ar lampas pases pastiprinājumu µ, t.i. daudz augstāks nekā parastajai katoda kaskādei. Priekšrocības: zems THD; zema izejas pretestība (apmēram 0,25Ri no VL1 lampas); liels pastripinājuma pieaugums; zema jutība pret barošanas sprieguma viļņiem. Trūkumi: augsts spriegums starp lampas katodu \/L1_2 un sildītāju (kvēldiegu).

Katods savienota kaskāde (KSK) Šī kaskāde (9.att .) faktiski ir sērijveidā savienota kaskāde ar kopīgu anodu un kopēju režģi. Šajā gadījumā starp kaskādēm ir galvanisks savienojums. Priekšrocības: augsta amplitūdas raksturlieluma linearitāte; plašs joslas platums; maza ieejas kapacitāte; augsta ieejas pretestība. Trūkumi: ir nepieciešami divi dažādas polaritātes barošanas avoti; var rasties grūtības, īstenojot lampu pārvietošanu.

Kaskoda katoda sekotājs (KKS) Ārzemju literatūrā par audio inženieriju šādu kaskādi (10.att.) sauc arī par "Vaita katoda sekotāju". Šāda kaskāde atgādina sava veida kaskādes hibrīdu ar kopēju katodu un kaskoda pastiprinātāju. Kaskādes iezīme 10. attēlā ir atgriezeniskā saite caur kondensatoru C os , kas ierobežo kaskādes zemāko darbības frekvenci. Izmantojot divas caurules, posms nodrošina ļoti zemu izejas pretestību. Šādas pakāpes sprieguma pieaugums ir praktiski vienots, un tas nemaina ieejas signāla fāzi. Priekšrocības: zems THD; ļoti zema izejas pretestība; zema jutība pret barošanas sprieguma viļņiem. Trūkumi: augsts spriegums starp katodu un lampas sildītāju \/L2; OS klātbūtne.