Параллельное включение выходных ламп

[Сергей Ал.]

Игорь из Сибири
17.08.2006, 07:19
Уже где-то на форуме эту тему поднимали. Параллелить лучше источники тока (пентоды), а последовательно включать источники напряжения (триоды), иначе сигнал (соответственно ток или напряжение) перестает просто складываться. Когда я изучал этот вопрос, то просто рисовал эквивалентную схему и выводил формулу. К примеру, если запараллелить те же триоды, получается весьма некрасиво.

Предлагаю конструкцию усилителя без подбора ламп в пары, где выходные триоды включены последовательно. Входной каскад делается стандартный, а вот потом сигнал идет на некоторое количество выходных каскадов, каждый из которых состоит из пары ламп - драйвера и выходной. Питание у всех этих двоек общее. У каждого выходного триода собственная первичная обмотка ТВЗ. Мотать можно более тонким проводом, но больше витков, т.к. сопротивление нагрузки будет поделено между выходными лампами. Или каждой лампе свой небольшой ТВЗ с последовательным включением вторичек. Да, для чего все это. Пары драйвер-выходник нужны для индивидуальной подгонки каждой выходной двойки с целью их выравнивания! В этом вся идея. В результате, получится настройка вместо подбора ламп из сотен. Главное, чтобы лампы были исправные.

Можно начинать критику :)
Oleg
17.08.2006, 08:22
А не появится проблема подбора пар трансформаторов с идентичными АЧХ/ФЧХ?
Игорь из Сибири
17.08.2006, 09:46
Думаю, если не выходить за режимы, обеспечивающие линейность трансформатора, сигнал-напряжение от источника напряжения будет складываться при последовательном включении вторичек. Так что достаточно будет настраивать двойку драйвер-выходная лампа именно по сигналу на выходе ТВЗ, чтобы сразу учесть все неровности и неодинаковости :)

Ну или можно вернуться к схеме двухтактника на триодах с длинным хвостом в катоде (источником тока). Там тоже триоды включены последовательно, так как из-за хвоста сигнал практически не идет через блок питания. На сколько то там меньше искажений чем в однотакте, если фазоинвертор хороший. По такой схеме у wizarda сделан один из предов. Но необходимость в двух первичных обмотках или двух твз с последовательным соединением вторичек остаются... Да, если мощности не хватает, можно выходных двухтактных пар с хвостом сделать несколько, а не тупо параллелить триоды в плечах.
Alex Torres
17.08.2006, 11:47
Суммирование токов в трансформаторе (т.е. столько первичек сколько ламп) - многие пробовали, кардинального улучшения по сравнению с одной обмоткой (более толстым , конечно, проводом) и параллельными лампами - не отмечено.
Мотать несколько обмоток тонким проводом вместо одной более толстым может быть удобнее конструктивно, но частотные свойства могут ухудшиться.
Ал.Д.
17.08.2006, 11:53
Если бы трансы были линейными, то и проблемы бы не было: параллельте на здоровье. Дело не в лампах, наверное, а в трансах. Что-то похожее обсуждается в теме про трансформаторы: что ни новый метод измерений - то новое значение индуктивности, да еще и с расчетом не совпадает.

Ал.Д.
17.08.2006, 14:59
Игорь, я уже боюсь после вас высказываться, делаю пропуски. Давайте забудем старое.
Я все хорошо понимаю для РР. Но в SE транс (или трансы) завязаны по току. Как только вы вынимаете или меняете одну лампочку, уходит полоса и ДД.
Игорь из Сибири
17.08.2006, 16:45
Давайте! Не, я действительно наверное нечетко излагаю идею, это не наезд - просто ваши комментарии мне это показывают.

Вот даже схему накропал. Вроде никак там по току завязки не будет... Или речь идет про какой ток? Смотрите, если мы делаем несколько выходных каскадов, каждый с собственным ТВЗ, то связаны они могут быть главным образом через цепи питания, через которые будет протекать суммарный сигнал. Если последние делать по-уму, с максимально низким выходным сопротивлением, то взаимовлияние будет небольшим. По крайней мере, гораздо меньшим, чем взаимовлияние триодов при обычном запараллеливании. А вот с точки зрения нагрузки, триоды будут включены последовательно.

Даже можно прикинуть, как трансформируется трансформатор :), если обычную схему SE, содержащую N штук ламп в параллель, преобразовать в "последовательную" без изменения режима ламп. В каждом маленьком ТВЗ коэффицент трансформации должен уменьшиться в N раз, индуктивность увеличиться должна не меньше чем примерно в N раз -для сохраниния полосы снизу, мощность на нагрузке не изменится. Вполне реально и проще будет с железом.

Ал.Д.
17.08.2006, 17:01
Игорь, а это - не мостовая схема включения нагрузки?
Год назад, когда я о лампах и усилителях ничего не знал, кроме входа и выхода, завел тему "параллельные трансы", по-моему. Мысль была: заменить один большой транс на несколько маленьких, все уперлось в балансные входы.
Игорь из Сибири
17.08.2006, 17:43
Балансные входы немного не из этой оперы. Сигнал на все триоды подаются в одной фазе! Это не PP.

Вот еще файлик, надеюсь так будет понятнее. Там три картинки. На первой картинке изображена привычная схема включения с одним ТВЗ. На картинке 2 изображена преобразованная схема, которая ведет себя идентично (при соответствующем выборе трансформаторов) схеме на рисунке 1. Чаще всего именно ее и повторяют, когда пытаются включить каждому триоду по трансформатору. В этой схеме, несмотря на кучу ТВЗ, триоды включены с точки зрения нагрузки параллельно, ничего не меняется по сравнению с вариантом 1. Я же предлагаю сделать как на схеме на картинке 3, что дает последовательное включение триодов и этот вариант уже не является эквивалентом схемы на рисунке 1.

Бурцев
17.08.2006, 17:58
Балансные входы немного не из этой оперы. Сигнал на все триоды подаются в одной фазе! Это не PP.

Вот еще файлик, надеюсь так будет понятнее. Там три картинки. На первой картинке изображена привычная схема включения с одним ТВЗ. На картинке 2 изображена преобразованная схема, которая ведет себя идентично (при соответствующем выборе трансформаторов) схеме на рисунке 1. Чаще всего именно ее и повторяют, когда пытаются включить каждому триоду по трансформатору. В этой схеме, несмотря на кучу ТВЗ, триоды включены с точки зрения нагрузки параллельно, ничего не меняется по сравнению с вариантом 1. Я же предлагаю сделать как на схеме на картинке 3, что дает последовательное включение триодов и этот вариант уже не является эквивалентом схемы на рисунке 1.

В таком варианте предъявляются очень жесткие требования к межобмоточным емкостям трансформаторов, т.к. появляется дополнительное модулирующее напряжение. Единственный приемленый вариант - это РР, как у нас в ДАКе или в статье Карпова в "Радио".

В свое время, когда обсуждалась аналогичная схема, А. Соколовым (Ясный Сокол) было предложено использовать РАЗНЫЕ лампы для получения желаемого звучания.

С уважением.

Алексей Бурцев
Игорь из Сибири
17.08.2006, 18:07
В таком варианте предъявляются очень жесткие требования к межобмоточным емкостям трансформаторов, т.к. появляется дополнительное модулирующее напряжение.

Если не трудно, можете объяснить почему и что это за модулирующее напряжение? Обратной связи вроде не предусматривается...Честно говоря, ситуацию с емкостью я глубоко не продумывал, так как посчитал, что в небольших трансформаторах обеспечить невысокую емкость проще, ну и последовательное включение этих емкостей тоже не ухудшает ситуацию.
Бурцев
18.08.2006, 04:40
Если не трудно, можете объяснить почему и что это за модулирующее напряжение? Обратной связи вроде не предусматривается...Честно говоря, ситуацию с емкостью я глубоко не продумывал, так как посчитал, что в небольших трансформаторах обеспечить невысокую емкость проще, ну и последовательное включение этих емкостей тоже не ухудшает ситуацию.

Для каждой из трех вторичек две других будут являться генераторами напряжения, хоть и синфазных. Возможно, что при очень малых Ктр негативное влияние будет малозначимым, но на душе неспокойно :).

С уважением.

Алексей Бурцев
Игорь из Сибири
18.08.2006, 05:43
Дошло. Все правильно, это так и должно быть при последовательном включении: через все триоды проходит один и тот же выходной ток сигнала. Это может быть неприятным разве что при высоких углах наклона нагрузочной кривой, т.е. когда триод уже не работает в режиме источника напряжения. Ежели ее горизонтализовывать даже в разумных пределах, я не говорю уж об режимах по-Макарову, то мы получим суммирование выходных напряжений сигнала на нагрузке.

Сравните это с параллельным включением, когда происходит суммирование токов на нагрузке. А ток каждого триода зависит от постоянно меняющегося внутреннего сопротивления лампы, которое различается в одной и той же рабочей точке от экземпляра к экземпляру. Образуется нелинейный делитель. То есть при большом количестве неподобранных запараллеленых ламп может сложиться ситуация, при которой ток сигнала через некоторые лампы может течь даже наоборот и шунтировать нагрузку.
Oleg
18.08.2006, 08:44
Дороговатый проект. Пара трансов на усилитель - и то уже кошелёк выворачивать приходится. А если шесть..... Может, всё-таки ,многополосную систему до ума довести? Объективных аргументов против многополоски я ещё не слышал. Только субъективное - не звучит.
Игорь из Сибири
18.08.2006, 09:28
Не согласный я. Цена трансформаторов растет с размером в степенной прогрессии, несколько маленьких часто гораздо дешевле пары больших, выбор небольшого по габаритам железа также шире. В конце концов, доступные станочки для намотки часто просто не рассчитаны на намотку катушек для трансформаторов от 5 квт мощности и толщину провода более 1 мм. К примеру, на аукционе ebay.сom можно легко купить станочек для намотки от 200 до 300 долларов и его хватит для обычных размеров трансформаторов. Но я там ни разу не встречал станка, который бы смог намотать трансформатор для Маэстро Гроссо :(
Ал.Д.
18.08.2006, 11:52
Единственный доступный для экспериментов усилитель у меня - одноламповый на 6П15. Естественно, пробовал включать оба канала на одну нагрузку, правда, с другой целью. Про триоды и пентоды не допер, Игорь, спасибо.
Это я к вопросу о ценах, можно же на кошках попробовать. Кстати, три лампочки рисовать дольше, чем две, - в этом есть скрытый смысл?
Игорь из Сибири
18.08.2006, 12:03
В трех лампочках? Интересный вопрос, я как-то автоматически это сделал. Скорее всего подсознательно смыслов несколько: 1) я избегал вопросов и путаницы с выходными каскадами PP; 2) ранее прозвучало, что подобрать (или купить подобранные) две лампы еще реально, а три и более - уже сложно; 3) для проверки разных идей, моделей и аналогов я обычно ориентируюсь на Маэстро Гроссо, а там как раз три выходных лампы.

Рисовать недолго, Микрокап терпеливая программа и копировать умеет :)
Ал.Д.
18.08.2006, 12:28
Так я и понял. Поеду ловить карасей, думается там хорошо: транс - лампа -транс (хорошо бы в одном баллоне) - и собирай из этих кубиков, чего душа пожелает.
Олег, усилитель должен быть двухполосным: от нуля - до100, и от 100 - до бесконечности. Потомки будут долго искать причину и решат: таким образом боролись с фоном от сети.
Игорь из Сибири
18.08.2006, 12:28
Вдогонку. На самом деле проэкспериментировать можно, но без перемотки трансформаторов чистота эксперимента будет под вопросом, т.к. изменится приведенное сопротивление нагрузки. Если вы два канала параллелите, то получите удвоенное сопротивление нагрузки на каждый канал, если последовательно включаете - то сопротивление падает в два раза. Боюсь, что влияние изменения сопротивления на звучание будет заметнее :)
Ал.Д.
18.08.2006, 12:31
Вот с нагрузками у меня проблем нет, с усилителями проблема.
Игорь из Сибири
18.08.2006, 12:45
Полосатость усилителей - несколько флеймовая тема, не раз поднималась на форуме.
Игорь из Сибири
18.08.2006, 12:48
То есть как нет проблем с нагрузками?! Если вы одну и ту же колонку подключите с параллельным или последовательным выходным каскадом с одними и теми же трансформаторами, усилитель "почувствует" разное сопротивление и звук будет отличаться. Если включите разные колонки - звук тем более будет отличаться. Эксперимента и так и этак не получится :)
Ал.Д.
18.08.2006, 13:17
Открою жуткий секрет: на выходе лампового усилителя у меня всегда стоит постоянное сопротивление (дети, кошка, ну, и другие более серьезные причины).
Игорь из Сибири
18.08.2006, 17:02
Что-то до меня плохо доходить стало и я уже потерял нить разговора :)

[Сергей Ал.]

wizard
18.08.2006, 18:09
Для Игоря-Сибиряка.

Более 15 лет назад я делал ЧЕТЫРЁХканальный усилитель специально с возможностью сравнений включений,похожих на Ваше предложение.
Правда, это были 4 РР УПТ УМЗЧ на 6П14П в триодном включении и без каких либо стабилизированных ИВЭП. Было очень много проблем с режимами питания, с их поддержанием: всё плавало вместе с сетью. Но не в этом суть.

Параллельное включение выходных обмоток НА СЛУХ было предпочтительнее, нежели последовательное, но при одинаковой,конечно, величине нагрузки.

Трансы были заводские БИАГовские от венгерских УМЗЧ,рассчитанные для 6П14П в пентодном включении.

Вообще, где-то на форуме я подробнее об этом говорил. Но там упоминался и другой, более мне тогда интересный эксперимент:
когда с выхода одного УМЗЧ подавалась часть сигнала на вход другого
с целью взаимной компенсации их "кривизны", а выходные обмотки включались так, чтобы суммированный сигнал был синфазен.

Но тогдашний уровень образования моих ушей и оснащения моей лаборатории не позволили однозначно оценить последний эксперимент. :) А ныне он уже мне не интересен.
Как и многополосное усиление:

до определенного (довольно невысокого) уровня качества аудиосистемы многополосие представляет интерес;

по достижении высокого хайэндного уровня аппаратуры многополосие и
РР УМЗЧ (в том числе и вообще балансная система передачи сигналов
даже на линейных уровнях) становится заметно, но не драматически,
тормозящей.

Я говорю О СВОЕЙ практике, не обобщая для систем исключительно
самодельных, где каждый компонент систем обычно изготавливается и отслушивается последовательно с уже имеющимися и не подлежащими изменению компонентами.
Моё же предпочтение отдается таким компонентам, которые могут быть максимально "незаметными" при функциональном замещении и при прослушивании, и при измерении.
Иначе говоря, взаимная компенсация,например, АЧХ разных компонентов, мне не интересна и представляется вредной, поскольку требует при замене одного "кривого" компонента заменять вместе с ним и все другие, которые его "выпрямляли". Такие "взаимные темброблоки" мне никогда
не были любезны. :)

По теме запараллеливания ламп: да, заметно, когда лампы, например, ТРИ :) хорошо подобраны. Чётче звуковой рисунок. В том числе и на низкочастотных фронтах. Но во времени старение ламп медленно расфокусирует изображение. Для слуха,когда слушаешь систему часто, это практически не заметно, пока повторно принудительно их не заменишь. Или не перенастроишь. Можно ввести автоматику для такой настройки. Но насколько она окажется нейтральной к процессу звукоформирования - ? :)
Antony
18.08.2006, 19:54
Евгений Карпов экспериментировал с подобными выходними каскадами:

...

и с параллельным и с последовательным включением вторичек.

А вот и схемка готовая...

...
Игорь из Сибири
18.08.2006, 20:00
wizard-у

Вы знаете, я даже не удивлен и вот почему. Когда вас атаковали любители сравнений что лучше, вы им ответили, что сравнивать часто очень сложно из-за невозможности по разным причинам выставить одинаковые условия. В данном случае мы имеем ту же ситуацию.

Все верно, если не менять трансформаторы (это важно!!!), то при параллельном включении вторичных обмоток выходных каскадов они будут звучать предпочтительнее, чем при последовательном, естественно на одной и той же нагрузке. Представим, что у нас есть нагрузка в 6 ом и два усилителя. При параллельном включении вторичных обмоток каждый усилитель будет "видеть" 12 ом, при последовательном - всего навсего 3 ома. Лампы в первом режиме работали с бОльшим запасом, т.к. демпинг-фактор оказался выше в четыре раза, чем во втором. Ваши предпочтения в звуке неизменны, и выбор был в пользу первого варианта, менее мощного и более качественного. Что и требовалось предсказать :)

Это я к тому, что если и делать корректное сравнение, то необходимо иметь два комплекта трансформаторов: для параллельного и для последовательного включения. Также необходимо взять отличающиеся по параметрам выходные лампы, то есть сделать реальной ситуацию (старение, отсутствие выбора и т.д.) Коэффицент трансформации в наборе трансформаторов для параллельного включения вторичек должен быть больше в N^2 раз чем для последовательного, где N - количество выходных ламп. Это сделает одинаковой рабочую точку ламп и отдаваемую в нагрузку мощность. В случае последовательного включения можно мотать более тонким проводом, но зато относительно бОльшее количество витков, чтобы уменьшить коэффицент трансформации (я считаю не по-украински :), а как в учебниках )

Когда я предлагал последовательное включение, я рассчитывал на меньшее влияние рассогласования в параметрах ламп, чем при параллельном включении. Именно это было целью. Вполне возможно, что тщательно выполненный подбор ламп даст более убедительное звучание, но при росте их количества в выходном каскаде или при старении ламп мы все равно будем наблюдать деградацию звука. В каком случае эта деградация будет сильнее? Не знаю, у меня нет возможности провести эксперимент.
DIM
18.08.2006, 20:11
Игорь, но ведь можно попробовать обойтись и однлй лампой, в крайнем случае - двумя... :)
Игорь из Сибири
18.08.2006, 20:17
Для DIM

А если я хочу иметь демпинг-фактор по-максимуму? Ведь если мощность падает до уровня 0.5 ватт и менее, резко сужается выбор акустики. Включая последовательно вторичную обмотку, я фактически получаю эквивалент высоковольтной лампы, без ее проблем со стоимостью организации стабилизированного питания и т.д.
Игорь из Сибири
18.08.2006, 20:22
для Antony

Спасибо за ссылку! Данные измерений, приведенные в работе Евгением Карповым, подтверждают мою точку зрения.

Необходимо учесть, что у него все-таки использован PP каскад, а это немного другое. Он бы мог получить и без введения ООС более интересные результаты, просто запитав выходной РР каскад от источника тока. А в том виде, как сейчас, последовательность в работе триодов не совсем полная, т.к. они одновременно включены и последовательно (через нагрузку) и параллельно (через цепи питания). Вот ему и пришлось исправлять ситуацию с помощью ООС.

Мое предложение с синфазным включением всех ламп будет менее зависеть от взаимовлияния через источник питания, так как переменная составляющая анодного тока всех ламп будет одинаковой (в нагрузке-то последовательное включение!) и в случае стабилизированного напряжения питания кольцевых токов между отдельными лампами не будет. Нет тока - нет передачи информации, как нет и взаимовлияния :)
wizard
19.08.2006, 02:34
Игорю-Сибиряку.

Вариант с двумя разными ТВЗ для параллельного и последовательного включений имеет очевидный недостаток - это разные ТВЗ, с разными емкостями, индуктивностями рассеяния. К сожалению.
Бурцев
19.08.2006, 03:33
Евгений Карпов экспериментировал с подобными выходними каскадами: ...

и с параллельным и с последовательным включением вторичек.

При параллельном включении вторичек (да в стандартном РР на одном трансе) одно плечо видит второе как Ri, а при последовательном (на двух трансах) как Rн/(2*Ктр^2), т.е. гораздо больше, чем внутренее. Это хорошо видно по спектру этих включений (таблица 4 в статье) - у последовательного включения четные гармоники примерно в 2,5 раза меньше.

С уважением.

Алексей Бурцев
Игорь из Сибири
19.08.2006, 03:38
Вариант с двумя разными ТВЗ для параллельного и последовательного включений имеет очевидный недостаток - это разные ТВЗ, с разными емкостями, индуктивностями рассеяния. К сожалению.

Согласен, одинаковости в этом деле не достичь. Как и с лампами :)
Игорь из Сибири
19.08.2006, 03:41
Rн/(2*Ктр^2

)Алексей, я не могу сообразить - откуда берется коэффицент 2?
Бурцев
19.08.2006, 03:44
Алексей, я не могу сообразить - откуда берется коэффицент 2?

Нагрузка пересчитывается через коэффициент трансформации, возведенный в степень 2.

С уважением.

Алексей Бурцев
Игорь из Сибири
19.08.2006, 04:13
Со степенью-то как раз и ясно. Меня заинтересовал множитель 2. Может, на его месте должно стоять количество ламп в такой "последовательной" схеме? Сколько включено ламп - такая доля от выходного сопротивления достается данной лампе. Если я правильно понимаю о чем идет речь.
Бурцев
19.08.2006, 04:30
Со степенью-то как раз и ясно. Меня заинтересовал множитель 2. Может, на его месте должно стоять количество ламп в такой "последовательной" схеме? Сколько включено ламп - такая доля от выходного сопротивления достается данной лампе. Если я правильно понимаю о чем идет речь.

Да, множитель 2 это количество ламп.

С уважением.

Алексей Бурцев

ЗЫ. Что-то я рано сегодня проснулся - сразу не сообразил, что вопрос был про множитель, а не степень.
Игорь из Сибири
19.08.2006, 04:43
Раз пошла такая пьянка, то можно и насчет РР поспрошать. Если его включить с длинным хвостом, т.е. через источник тока, то там сопротивление будет такое же, как и при последовательном включении, что мы только что рассмотрели. Ситуация похожа, на мой взгляд...
Бурцев
19.08.2006, 04:51
Сколько включено ламп - такая доля от выходного сопротивления достается данной лампе. .

Нет, при последовательном соединении вторичек, каждое плечо видит ТОЛЬКО нагрузку, уменьшенную на количество плеч (о как! :) ).

С уважением.

Алексей Бурцев
Бурцев
19.08.2006, 04:57
Раз пошла такая пьянка, то можно и насчет РР поспрошать. Если его включить с длинным хвостом, т.е. через источник тока, то там сопротивление будет такое же, как и при последовательном включении, что мы только что рассмотрели. Ситуация похожа, на мой взгляд...

Наверное нет, т.к. при параллельном соеденении нелинейность любого плеча отражается 1к1 в другие и это не зависит от внешних источников тока.

С уважением.

Алексей Бурцев.

Игорь из Сибири
19.08.2006, 05:32
В случае РР с длинным хвостом ток сигнала идет по кольцу через обе лампы, т.е. включение последовательное. Мне в это дело еще Константин Мусатов натыкал носом :) И параллельности через блок питания не будет - источник тока отсекает это направление. Так что случай получается аналогичный последовательному включению вторичек.

PS. Ханс - глыба и матерый человечище! :)
Бурцев
19.08.2006, 06:29
В случае РР с длинным хвостом ток сигнала идет по кольцу через обе лампы, т.е. включение последовательное. Мне в это дело еще Константин Мусатов натыкал носом :) И параллельности через блок питания не будет - источник тока отсекает это направление. Так что случай получается аналогичный последовательному включению вторичек.

Я имел ввиду, что плечи видят друг друга через НАГРУЗКУ в случае последовательного соеденения вторичек или через индуктивную связь первичек при обычном РР, и это независит от способа подачи питания - от источника напряжения ли или источника тока ли. В предельном случае рассмотри вариант, что эти плечи сделаны на РАЗНЫХ лампах.

Бурцев
19.08.2006, 06:32
PS. Ханс - глыба и матерый человечище! :)

А у него есть свой сайт ...

Вот немного по русски

http://www.stereo.ru/onenews.php?news_id=1764
Игорь из Сибири
19.08.2006, 11:03
Ну да, заметно - австрияки, характерный акцент и все такое. А акустика почему-то отдает Италией, наверное потому что дерево оттуда :)

Насчет PP понял идею, надо будет подумать.