Альтернативный расчёт ламповых каскадов от RedStar. Для чего нужно Ri?

[RedStar]

 И где там про выбор величины этой  ОС? Математически получается рассчитать зная уже выбранную глубину с "потолка".
Но какая она должна быть при той или иной применяемой лампе?

[Rezvoy]

Ммм-дя! Что, трудно рассчитать глубину ООС для выбранной корректировки внутреннего сопротивления?

[RedStar]

Глубину и корректировку вы рассчитаете, зная какую применили Бетту. А как вычислите ее необходимое или подходящее значение?

[RedStar]

19 минут назад, sova сказал:

для выходного пентода есть величина нагрузки рекомендуемая

Вот, опять рекомендуемая. Если кто то захочет свою, попробовать? Ему придется рассчитывать. А как?
Столько отступлений и методик существует...

[RedStar]

Как всегда.
А формулы, пояснения к ним?

[volli]

2 часа назад, RedStar сказал:

Но какая она должна быть при той или иной применяемой лампе?

Анатолий, тебе уже не раз было сказано - глубину любой ОС выбирает разработчик исходя из тех.задания - какие параметры (вых. сопр., гармоники и т.д) ему необходимо получить. А Войшвилло  и другие учат, как это сделать. С "потолка" это выбираешь ты, так как сам не знаешь, что хочешь/можешь получить.

[RedStar]

Все равно не поняли. 

[BAA]

3 hours ago, Rezvoy said:

Если не понимаем - читаем с 277 по 349.

Вынужден вас разочаровать: 90% студентов 3-го курса вуза радиоэлектронной направленности не понимают,
нынче, раньше понимали, лет дцать назад.  Более со студентами/аспирантами не работаю.

[volli]

23 минуты назад, RedStar сказал:

Все равно не поняли. 

Да нет, это ты не хочешь понять простой вещи - учебники учат как проводить расчёт, некоторые рекомендации по выбору параметров, но основные параметры выбирает разработчик.

Например, 6П6С в одном из типовых режимов имеет 8% искажений, а тебе надо получить меньше, для этого ты выбираешь вид ОС и её глубину для получения необходимого тебе результата. Авторы учебников не могли знать твоих потребностей, по этому они описали принцип расчёта, а выбор параметров - за тобой.

 

[RedStar]

6 минут назад, volli сказал:

это ты не хочешь

Начинается заново песня.

6 минут назад, volli сказал:

надо получить меньше, для этого ты выбираешь вид ОС и её глубину

Выбрали вид- КО. А глубину какой брать? Бетта - 0,1... или 0,5? Хотя бы для той же 6п6с. Какая ей более подходящая? Вот и делает большинство стандартно 0,1.

[volli]

46 минут назад, RedStar сказал:

Начинается заново песня

Что поделаешь, не желание учиться приводит к бестолковости.

49 минут назад, RedStar сказал:

Выбрали вид- КО. А глубину какой брать? Бетта - 0,1... или 0,5? Хотя бы для той же 6п6с. Какая ей более подходящая? Вот и делает большинство стандартно 0,1.

Начнём по новой.

1) На каком основании выбрал КО?

2)Глубина зависит от параметров, которые ты желаешь получить. Сколько у тебя сейчас искажения и выходное сопротивление? Что ты хочешь получить в результате? Когда определишься, тогда и выберешь подходящую "бетта". А так как ты сам не знаешь, что у тебя есть в наличии и что желаешь получить, то и "выбираешь с потолка".

[RedStar]

51 минуту назад, Stan Marsh сказал:

Вычислением - нет, графически.

Без проблем одним вычислением, если подумать, а не пытаться применить "зазубренное"

51 минуту назад, sova сказал:

Как выбрать например для триода изь диапазона от 2 до 5 Ri ?   Разброс в 2.5 раза. 

Просто. Но не здесь и в это время.

48 минут назад, Den101 сказал:

препод всё равно агрится - способ решения не подходит!

Да, именно так и происходит. Проходили подобное и проходим.

[Stan Marsh]

5 минут назад, RedStar сказал:

Без проблем одним вычислением...

- Какая у вас скорость печати?

- 1000 знаков в минуту!

- Правда???

- Правда, но  такая хрень получается...

[RedStar]

44 минуты назад, Ollleg сказал:

Здесь обсуждается построение усилителя по "учебникам" от других авторов.

Именно. Только абсолютная тишина. Нет ни формул, ни как они получены....

 

40 минут назад, Stan Marsh сказал:

аналитический метод неточен

Заблуждение. Тогда получаемый таким образом рабочий макет не должен работать?

41 минуту назад, Stan Marsh сказал:

он смещение лампы предлагает находить как Ua/μ

Не плохой вариант. А если его дальше развить...?

42 минуты назад, Stan Marsh сказал:

ВАХи и здравый смысл - наше всё.

ВАХи нужны для определения возможности лампы, а дальше, - не только здравый смысл. А и внимательное наблюдение с полетом мысли.

[Кружка]

6 часов назад, RedStar сказал:

В резистивном каскаде при известном источнике питания:
Ea/Ia - Ro=Ra.

 

А при неизвестном? Т.е. если источник выбирается по необходимости.

[RedStar]

5 минут назад, Stan Marsh сказал:

такая хрень получается...

С вашей колокольни.

[RedStar]

52 минуты назад, volli сказал:

Что поделаешь, не желание учиться приводит к бестолковости.

Закругляйтесь однако.... Если старческий у вас претт...

53 минуты назад, volli сказал:

Начнём по новой.

 

54 минуты назад, volli сказал:

Когда определишься, тогда и выберешь подходящую "бетта".

Вот и попробуйте найти подходящую из имеющихся данных. Найдете?
Пример вам просчитать мой "Монте Кристо". Там есть все.
Почему такая бетта в КО (не 0,1)?
Все равно не ответите.

10 минут назад, Кружка сказал:

А при неизвестном? Т.е. если источник выбирается по необходимости.

К примеру, нужно с лампы 6ж11п в триодном включении получить 35 с небольшим вольт амплитуды на выходе. 
Выбираем примерную РТ на графике. Допустим 190 вольт при токе 22 мА.
Обе полуволны тока будут по 4 мА. Полуволны напряжения по 40 вольт.
40/0,004 = 10000 Ом. Это примем как Ra.
Ro=190/0.022=8640 Ом. (8640+10000)*0,022=410 вольт - получим источник питания в данном случае.
Не более-менее, а вровень. Можно проверить по графику, а потом практически.

[volli]

3 часа назад, RedStar сказал:

Глубину и корректировку вы рассчитаете, зная какую применили Бетту. А как вычислите ее необходимое или подходящее значение?

Анатолий, зачем "ставишь телегу впереди лошади"?

14 минут назад, RedStar сказал:

попробуйте найти

Её не ищут, её выбирают. Размер - от необходимой величины ОС.

Ты опять в своём "амплуа" - вместо ответа на поставленные вопросы уходишь в сторону, видимо не знаешь их.

[volli]

25 минут назад, RedStar сказал:

найти подходящую из имеющихся данных.

Из каких "имеющихся"? "Подходящую" для чего? Если ответишь - можно будет выбрать.

[RedStar]

38 минут назад, volli сказал:

Размер - от необходимой величины ОС.

В том то и дело, как вы узнаете эту необходимую ОС под конкретно выбранную лампу?

24 минуты назад, volli сказал:

Из каких "имеющихся"...?

Из данных усилителя.

[Rezvoy]

11 часов назад, RedStar сказал:

Именно. Только абсолютная тишина. Нет ни формул, ни как они получены....

Попали в огромную яму медведь, волк и лось. Ну, прошло недели
две, волк подходит к медведю:
- Слышь, Миша,.. ну,.. такое дело,.. в общем, я думаю так,
лось - он же травоядный, а тут в яме травы-то никакой нет,
он все равно подохнет скоро, а мы же хищники, глядишь еще
недельку-другую протянули бы, давай его сейчас съедим, а
то он же подохнет с голоду, мы ж падаль есть не будем...
- Правильно, Волк!
Ну, подходят они к лосю:
- В общем, Лось, такое дело, ты травоядный, а травы тут нету,
мы решили с Волком тебя съесть, ты же все равно сдохнешь,
а так мы еще поживем.
Лось говорит:
- Да конечно, ребяты! Да я уж и сам хотел к вам подойти!
Да че в самом деле, ешьте меня на здоровье! Я ж действительно
помру, а так вы классные пацаны еще поживете! Только, мужики,
у меня к вам просьба есть: мне Лосиха говорила, что у меня
под хвостом татуировка есть какая-то и что-то там написано,
а она у меня малограмотная - читать не умеет, а самому мне ну
никак не дотянуться, а уж больно охота узнать что там у меня
написано. А тут такое дело, ну хоть перед смертью уважьте
меня - прочитайте, а то я так и помру, не узнав.
- Да че там, конечно, прочитаем, для классного пацана не
жалко, все сделаем!
Подходят они сзади к лосю, ну, он естесно, на передние ноги
встал, задними как даст им обоим. Ну, волка сразу насмерть,
а у медведя грудина разворочена, морда вся перевернута в крови,
челюсть налево, нос направо. Медведь за морду держится и орет:
- А-а, о-о, а я-то куда полез, я-то куда, я же читать не умею...

[BAA]

6 hours ago, Rezvoy said:

Попали

Я бы не смог.

 

[RedStar]

Можно сколь угодно изгаляться, А подумать слабо?

[RedStar]

Хорошо, покажу на примере своих расчетных данных, как построить оконечный каскад для применения, и в последующем, - катодной обмотки.
Так как в соседней ветке идет разбор построения выходного каскада классическим методом.

Выбрал лампу 6п13с из соображений доступности и хороших отзывов о ней в звучании.

В даташите ознакомился с допустимыми максимальными данными.

Максимальное напряжение анода = 450в.
Наибольшее напряжение сетки второй = 450в.
Мощность рассеиваемая анодом = 14 Вт
Мощность рассеиваемая сеткой второй = 4 Вт.
И, наибольший ток катода = 130 мА.
Интересный параметр. Не у всех ламп он указан.

Интерес был первоначально ее  использовать в триодном включении.
Именно в нем, по мнению некоторых, она звучит весьма достойно и аналитично.
Соответственно, взяв график ВАХ лампы в триодном включении, решил применить свой метод расчета, и попутно классический расчет из книг. Так сказать, для сравнения.
При этом была изготовлена макетная часть для сборки каскада.
Повозившись с линейкой в руках и применяя стандартные формулы, путного ничего не вышло.
Главного ответа на выбор Рабочей точки так и не нашел. Хотя интересен подход выбора путем поиска одинакового расстояния межу ветвями смещения, относительно  выставленной "набум" РТ.
Этот путь достаточно кропотливый и долгий с поиском неизвестных контрольных точек по оси абсцисс и по оси ординат.

Гафик ВАХ:

Первый шаг.

Применяю свой, не классический подход. Так как на графике напряжения  указаны в постоянных величинах, а лампе надо работать на переменных, для начала, надо как то выбрать  положение РТ.
С учетом максимальных данных на лампу и с учетом реальной возможности изготовления блока питания, прихожу к выводу применения напряжения питания в 300 вольт. Что достаточно часто встречаемое и более удобное.
Первый шаг сделан.

Второй шаг.

Так как лампа будет работать в триодном режиме, можно применить суммарную мощность рассеивания анода и второй сетки 14+4=18 Вт. Что, думаю, вполне допустимо. И лампа чувствует себя вполне уверенно! (Проверенно неоднократно).
На графике ВАХ проводим прямую от оси абсцисс - питания 300 вольт до пересечения с пунктирной линией максимальной мощности., что будет соответствовать с точкой на оси ординат с током 60 мА.
Принимаю во внимание факт того, что в аноде лампы будет действовать амплитуда тока, которая не должна полностью открывать и закрывать лампу, не превышая величины в 60 мА.
Применяю обычное решение:
Iam = Io*0.9 (0,06*0,9=0,054 мА),
где:
Iam - амплитуда анодного тока,
Io - ток покоя лампы,
0,9 - коэффициент использования анодного тока.
Примем значение 0,06 мА как положение Рт по току.

Третий шаг.

определяет амплитудное напряжение в аноде.  Так как амплитудное напряжение не может быть больше, чем постоянное напряжение, то уместно предложить такой вариант.
Нужно извлечь из постоянного напряжение в некое переменное. То есть 300 вольт разделить на корень из двух. 300/√2=212. Это предположительно, пока, будет то самое переменное напряжение действующее в аноде лампы, не путать с рмс напряжением!
Теперь попробую приложить к графику эти 212 вольт.
По оси абсцисс, от напряжения 300 вольт, отнимаю 212. 300-212=88 вольт.
Это так называемая точка "насыщения" лампы или "остаточное" напряжение. Ставим точку на графике ВАХ в зоне 88 вольт. Эта точка нужна для определения максимальных амплитуд в аноде лампы по положительной и отрицательной полуволнам, что по току, что по напряждению.
Проведя прямую линию, параллельно оси ординат, до перекрещивания с линией ветви смещения, равной "0", вижу, что величина тока  анода составляет 120 мА.
Учитывая выше приведенный расчет по коэффициенту использования, который немного меньше оказался, принимаю решение уменьшить остаточное напряжение с увеличением величины напряжения для уменьшения амплитудного тока анода и увеличением амплитудного напряжения в аноде. Так как ток, дойдя до этой величины  окажет сильное влияние появления тока первой сетки из-за выхода лампы за пределы нулевого смещения в сторону положительных значений. А так же это чревато появления ограничения отрицательной полуволны амплитуды с ростом искажений.
Принимаю амплитудный ток в 0,054 мА. По графику определяю  точку 0,06+0,054=0,114 мА.
Переношу точку на величину 0,114 мА.
Соответственно уменьшится величина остаточного напряжения 88-2= 86 вольт и увеличится величина амплитудного напряжения 212+2=214 вольт. Добавим небольшую погрешность и округлим до 215 вольт.
Здесь надо не забыть, что активное сопротивление первичной обмотки ТВЗ окажет влияние на это напряжение. Можно воспользоваться, в последующем и подкорректировать по ВАХ,  расчетами для вычисления активного, либо использовать стандартные данные из многих готовых ТВЗ.
В данном случае, зная свои многочисленные опыты с ТВЗ, принимаю падение напряжения на первичной обмотке в 4,5 - 5 вольт. Что даст результат 215 - 5 = 210 вольт.
А также принять во внимание, какое смещение лампы будем использовать.
При фиксированном смещении, все выше сказанное остается без изменений.
При автоматическом смещении лампы необходимо к анодному напряжению с блока питания, с его увеличением добавить напряжение смещения для сохранения положения рабочей точки.
А именно:  Ea0 + Ug1 = Ea. Еа0 - это проектируемое значение напряжения с блока питания.

Четвертый шаг.

Можно приступать к вычислению нагрузочного сопротивления лампы Ra.
Уже известны основные данные, как то амплитудное напряжение 210 вольт и амплитудный ток 0,054 мА.
По стандартной формуле определяю:
Uam / Iam = Ra (210 / 0.054 = 3888 Ом). Округляю до 3900 Ом. В любом случае присутствует погрешность.  Опускаем глаза, и немного отступаем...
На данном этапе можно принять напряжение смещения приблизительно 32-32,5 вольт.
Что же касается расчетов относительно первой сетки, пока опущу. Так как это будет более серьезный равзбор с вычислениями. Которые не всем пока что нужны для принятия данного.

Пятый шаг.

Определение амплитудного напряжения пик-ту-пик. Для полной картины напряжения с учетом ЭДС трансформатора.
Для этого требуется узнать сопротивление лампы постоянному току Ro.
Ro = Ua0 / Ia0    ((300-5) / 0.06 = 4916 Ом)
Далее, применяю простую формулу из векторной математики:
(Ro + Ra)*Ia = Ea,   
где Еа - синусоидальное напряжение, пик-ту-пик, трансформатора с учетом его ЭДС.
(4916 + 3900) * 0,06 = 528,96 вольт.
Проводя дальнейшее построение по графику, провожу линию от оси ординат параллельно оси абсцисс до перекрестья с напряжением 530 вольт. Начиная от точки: 0,06 - 0,054 = 0,06 мА.
Прямая указывает на значение напряжения равное 300 + 210 = 510 вольт. Это и будет полная амплитуда напряжения анода по положительной полуволне.
Так как обе полуволны абсолютно одинаковы, можно было бы судить об отсутствии искажений каскада. Но это не верно, так как точка максимального напряжения не находится в зоне ветви удвоенного значения смещения Рабочей точки. И определить напряжение смещения графически, в этой точке,  не возможно. Только измерив эти данные путем практического снятия напряжения дополнительных ветвей смещения. Только тогда можно рассчитать искажения математически.
И применить дополнительные меры для их снижения с применением  любого вида Обратной связи.
 

Шестой шаг.

 Допустим, решил применить вид местной обратной связи в виде КО - катодной обмотки.
Как определить ее оптимальную глубину из имеющихся данных? Ту самую пресловутую "β" Бетта.
Это возможно двумя способами.
Первый способ описан выше. Со снятием недостающих дополнительных ветвей смещения на графике ВАХ.Либо искать график лампы с такими данными и подсчетом искажений. Что не реализуемо, к сожалению.
Второй  способ, примененный мной, достаточно прост. Особо описывать его не стоит, так как сразу "запинают" его, говоря, что это филькина грамота. Но он абсолютно рабочий и применен во многих макетах с измерениями. Много времени потратил на ее "поиски".
Мне известны:
Ea, Ua0, Ia0, Uam, Iam, Ra, Ro, Ug1.
Путем комбинации этих данных, вывел нехитрую формулу:

Число 2 в формуле определяет двойное напряжение смещения (обе полуволны от РТ).
Подставляю значения и получаю β = 0,08.
Эта формула показывает зависимость лампы  при напряжения смещения и типа включения, в триодном или пентодном (тетродном).

Седьмой шаг.

1. Вычисление КТР выходного трансформатора.
Для вычисления потребуется знать  приведенное сопротивление лампы и какие типы ГГ буду использовать на 4, 6, 8, 16 Ом.
Ra = 3900 Ом, Rn = 8 Ом
ᶇ = √Ra / 8    √3900/8 = 22
2. Выходную мощность каскада.
Для вычисления потребуется вставить расчетные значения:
(Uam / ᶇ) / √2 = Uout,рмс
(210/22) / √2 = 6,75 В.
(Uout,рмс)² / Rn = Р,W
6,75² / 8 = 5,694 Вт.
Можно проверить  и по току:
(Iam * ᶇ) / √2 = Iout,рмс
(0,054 * 22) / √2 = 0,84 А
Rn * Iout,рмс² =  Р,W
8 * 0,84² = 5,644 Вт
или:
Uout,рмс * Iout,рмс =  Р,W
6,75 * 0,84 = 5,67 Вт.
Как видно, имеются небольшие расхождения. Но это не критично, так как из-за погрешностей в значениях действующей схемы и от ТВЗ все равно будут в этих пределах!

Можете "кидаться" тапками и осуждать такое решение. Вам решать, надо ли это вам!?
Ведь много принято таких отклонений в лампостроении разными мастерами, и все они с некоторым успехом применимы. Как видно, из всего выше изложенного, эта простота расчетов, никак не мешает дополнению к известным истинам.

Восьмой шаг, завершающий.

О расчете ТВЗ. Самом главном элементе каскада.
Расписывать буду потом, по мере интереса форумчан.

[Rezvoy]

"Применяю свойне классический подход. Нужно извлечь из постоянного напряжение в некое переменное. Только измерив эти данные путем практического снятия напряжения дополнительных ветвей смещения. Только тогда можно рассчитать искажения математически. Как видно, из всего выше изложенного, эта простота расчетов, никак не мешает дополнению к известным истинам."

Квинтэссенция всего вышесказанного...