プッシュプルパラレルベースアンプ。スキーム、説明

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プッシュプルパラレルベースアンプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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プッシュプルカスケードが 2 ～ 3 kHz を超える周波数範囲でアノード電流がカットオフされるモードで動作すると、特定の非線形歪みが発生し、周波数が増加するにつれて増加します。この理由は、出力トランスの一次巻線の半分の間、および一次巻線の各半分と二次巻線全体の間の非理想的な磁気結合 (磁束鎖交) にあります。過渡的なプロセスによりランプのアノード電流の形状が歪み、アノード電流のオシログラムに特徴的なディップが現れます。

同じ条件下では、より低いオーディオ周波数の領域における非線形歪みは、トランスの一次巻線のインダクタンスによるものであり、深いフィードバックによって首尾よく補償されます。高周波での歪みはフィードバックによって補償されません。したがって、AB または B モードで動作するアンプを設計する場合、多くの場合、低周波数および高周波数での歪みを妥協するか、モード A を使用します。

説明したアンプは、クラス AB モードで動作する場合、深いフィードバックによる非常に優れた周波数特性と位相特性により、低周波数では妥協なく最小限の歪みを実現し、漏れインダクタンスの最小化により高周波数でも歪みを最小限に抑えます。

プッシュプル並列カスケードの概略図を図に示します。 1. このアンプの特徴は、総負荷に対してランプが並列接続されていることです。出力トランスには XNUMX つの一次巻線があり、それぞれがカソードとアノードの XNUMX つのセクションで構成され、反対側のアームのランプのカソード巻線とアノード巻線が XNUMX 本のワイヤで一緒に巻かれているため、漏れインダクタンスが実質的に除去されます。異なるランプの陽極部分と陰極部分の交流の方向は同じであり、それらの間の交流電圧はゼロです。

プッシュプルパラレルベースアンプ

このことから、回路図は図2の等価回路に置き換えることができます。 XNUMX. ランプのプッシュプル並列接続を備えたアンプは、あるフィードバック係数で深い電圧フィードバックによってカバーされることがわかります。 \u0,5d 2、負荷Zаの出力電圧U1の半分が一方のアームU2 / XNUMXのランプの励起電圧と逆位相で供給されるためです。

共通の負荷で動作する両方のランプの合計減少抵抗は Ri / (2+ ）、ここで - ランプ増幅率。条件付き >>2 この抵抗は、プッシュプルカソードフォロアの減少した抵抗の半分であることがわかります - 2Ri/(1+ ）。フィードバック係数の値が低いにもかかわらず、プッシュプル並列段の抵抗の減少を低減、プッシュプルカソードフォロアではランプが直列に接続されているのに対し、ランプの並列接続によって説明されます。

等価負荷抵抗がランプの減少した抵抗よりもはるかに大きいという条件、つまり Za>>Ri/(2+ )、プッシュプル並列段のゲインは XNUMX に近くなります。

このようなステージでのフィードバックの深さは、プッシュプルパラレルステージと通常のプッシュプルステージのゲインを比較することで推定できます。五極管の負荷率を計算する \u0,25d 6、出力抵抗Ri \u22d 6 kOhmおよび平均傾きS \uXNUMXd XNUMX mA / VのXNUMXつのXNUMXPZSランプのカスケードの場合、ゲインを決定します。

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

したがって、プッシュプルパラレルステージのフィードバックの深さ

Aos = 1 + К0=1+0,5.33=17,5=25 дБ.

10 段または 12 段アンプで使用されるプッシュプル並列段も、深さ 35 ～ 37 dB の合計 OOS でカバーできます。したがって、最終段のOOSは広い周波数帯域でXNUMX ... XNUMX dBに増加し、アンプのすべての電気音響特性が大幅に改善されます。

アンプの最後の XNUMX 段が共通の OOS 回路でカバーされている場合、最終段のランプの減少した抵抗は、最終段の XNUMX つのランプと等しくなります。

Ri oe = Ri / [（2+)(1+ 0K0）]、

どこ 0 は、カソード巻線の電圧のどの部分が一般的なフィードバック回路に導入されるかを示す相対値です。

K0 は、共通フィードバックによってカバーされるカスケードの全体的な初期ゲインです。

プッシュプル並列段に最も適したランプは 6PZS ランプ (6L6G に類似) です。これは、最も低い出力インピーダンスを得ることができ、非常に高いアノード電圧を必要としないためです。このようなエンドステージを備えたアンプは、6 つの 25PZS ランプに組み立てられており、AB モードでは最大 35 W を負荷に供給し、XNUMX つのランプでは最大 XNUMX W を供給します。

6PZS ランプの場合、電圧は陽極 - 陰極、スクリーングリッド - 陰極 - 350 ～ 380 V、制御グリッド - 陰極 - 38 ～ -40 V を推奨します。ここでは、スクリーングリッドの電圧が指定値を超えています。参考書では UС2 max = 300 V とありますが、実際には、このモードの 6PZS ランプは保証期間よりもはるかに長く動作できます。これは、この場合にスクリーングリッドで消費される電力が許容値を超えないためです。グリッドチェーンのオフセットは固定した方がよいでしょう。

スクリーングリッドは反対側のアームのランプの陽極に接続されています。したがって、それらは、カソードに関して、アノードの電圧と等しい定電圧を受け取ります。交流の場合、たとえばスクリーングリッド VL1 をアノード VL2 に接続することは、それをカソードに接続することと同じです。ランプパネルに取り付けられた抵抗 R1、R2、R4、R5 は、RF カスケードの励起を防ぎます。

出力プッシュプル並列段の場合、制御グリッド間の入力電圧は約 270 V である必要があります。予備段から最終段への移行 (両段が共通電源から電力供給される場合) はトランスベースである必要があります。なぜなら、レオスタットと容量性結合では、アノード電圧の変化がバイアスの変化として現れ、端子ランプのモードを大きく混乱させるからです。

出力トランス L1 の一次巻線に必要なインダクタンスの値は、最低周波数での所定の歪みに応じて、次の式でおおよそ決定できます (XNUMX 極管の場合)。

ここで、RH' は一次巻線に変換された負荷抵抗 (オーム単位)、FH は指定された低周波数 (ヘルツ単位)、MH は FH 周波数での信号減衰であり、中周波数と低周波数でのゲイン係数の比 (KCP / KH)、1,05 ～ 1,25 (0,5 ～ 2 dB) の範囲で選択されます。

＜許容磁気誘導Bmaxの値も確認する必要があります。巻線の低いオーム抵抗は非常に重要です。なぜなら、それがランプの低減された抵抗 (6 つの 90PZS ランプの場合 - 6 オーム、45 つの XNUMXPZS ランプの場合 - XNUMX オーム) よりも大きいことが判明した場合、大きな抵抗が発生するためです。出力抵抗の損失。

変圧比は、一次巻線に変換される負荷抵抗がランプの出力抵抗の 15 ～ 20 倍になるように選択されます。この場合、カスケードは低歪みで最大のパワーを提供します。したがって、6 つの XNUMXPZS ランプのカスケード (アンプ全体を共通のフィードバック回路でカバーしない) の場合、最適な変換比は次のようになります。

ここで、RH は負荷抵抗、w1 は一次巻線全体の巻数、w2 は二次巻線の巻数です。

共通のフィードバック回路によってもカバーされるアンプの場合、

管間トランスの一次巻線と二次巻線の巻数比は 1:1 です (各アームの巻線は XNUMX 本のワイヤで巻かれています)。

OOS の深さが非常に大きいため、この方式による最終段を備えたプッシュプル増幅器は、すべてのランプのフィラメントに交流および約 40 dB のゲインを供給する場合、干渉レベル -75 を提供します。ランプを選択しなくても、アンプ出力で dB が発生します。

プッシュプル並列カスケードの特徴は、ランプのカソード間に交流 LF 電圧が存在することです。両方のアームのフィラメントランプが共通の巻線から電力を供給されている場合、この電圧は各ランプの陰極とヒーターの間に印加されます。実際には、ピーク信号電圧が 6P3S の陰極とヒーター間の最大許容電圧である 180 V を超えることはありません。ただし、多くのランプでは、この電圧は 100 V を超えるべきではなく、この問題はフィラメント巻線を分離することで解決されます。電源トランスの。

出力トランスの設計は比較的シンプルです。プッシュプルカスケードの通常と同様に、フレームは中央に仕切りのある XNUMX つのセクションで構成されています。両方のセクションは同じ方向に巻き付けられますが、一方のセクションを充填した後、フレームを裏返します。

一次アノード巻線とカソード巻線は、3 本のワイヤを一緒に折り曲げて巻かれます (3 つのコイルから同時に巻かれます)。最も適したワイヤのブランドは PELSHD で、漏れインダクタンスを低減するために、二次巻線が一次巻線セクションの 1 つの半分の間に配置され、クロスオーバー方式が使用されます (図 XNUMX、a)。図上。図３ｂは、変圧器巻線の接続図を示す。絶縁破壊電圧が高い適切なブランドのワイヤがない場合は、PEL-XNUMX ブランドのワイヤを使用して、通常の方法 (アノードとカソードの巻線を別々に) で巻線を実行できます。

プッシュプルパラレルベースアンプ

スクリーン巻線 - 共通のワイヤに接続された薄い銅箔のオープンコイル。

変圧器巻線の通常の巻線では、巻線間の誘導結合を容量結合で補うことをお勧めします。これを行うには、同じ名前の巻線の端を、2000 ... 3000 pF（電圧が少なくとも400 Vの場合）の容量のコンデンサを介して互いに接続します。このコンデンサには、小さな抵抗（100 ... 300 オーム）が直列に接続されています。

従来のトランスを使用した UMZCH の品質インジケーターは、前述のアンプの品質インジケーターに比べてそれほど劣っていませんが、より高い周波数の領域では、前者の方が歪みのない電力が少なくなります。

出力トランスの巻線は、PEL-2、PEV-2、およびその他の同様のワイヤを使用して作成することもできます。線径が 0,15 mm 以上の場合、絶縁破壊電圧の最小値は少なくとも 800 V であり、双巻線 (XNUMX つの線で巻いたもの) を備えた変圧器の信頼性の高い動作を保証するには十分です。

位相反転段と出力段の間でより単純な加減抵抗器と容量性結合を使用する問題に関しては、効果的な電圧安定器を使用することでバイアスの不安定性を完全に除去できることに注意する必要があります。

当時の同様のアンプにおける 6 段以上の合計フィードバック範囲に関する推奨事項は、多くの場合、現時点でのその有効性を疑うものです。このようなフィードバックは、増幅器の 14 段に対してのみ形成することをお勧めします。ただし、これらの推奨事項は 6 年代に知られていました。しかし、ランプに関しては、その後、36P6P、42P6S、45PXNUMXS、XNUMXPXNUMXSなどの多くの出力五極管とビーム四極管が登場したことを思い出します...ロシアの企業は、UMZCHでの使用が推奨されている外国のラジオ管の新しい類似体の生産も習得しました。

著者: B.ミント

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