RU2647647C2 - Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки - Google Patents
Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647647C2 RU2647647C2 RU2016107065A RU2016107065A RU2647647C2 RU 2647647 C2 RU2647647 C2 RU 2647647C2 RU 2016107065 A RU2016107065 A RU 2016107065A RU 2016107065 A RU2016107065 A RU 2016107065A RU 2647647 C2 RU2647647 C2 RU 2647647C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cascade
- lamps
- lamp
- control
- push
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к высококачественным ламповым усилителям напряжения и мощности, модуляторам передатчиков, линейных генераторов синусоидальных сигналов. Технический результат заключается в повышении линейности двухтактного лампового каскада с уменьшением уровня нелинейных искажений. Каскад состоит из пары ламп тетродов или пентодов VL1, VL2, включенных по схеме Фиг. 1, трансформатор Tr1 с подключенной ко вторичной обмотке L3 нагрузкой Zn и заданным коэффициентом трансформации обеспечивает заданное положение нагрузочной прямой на статических характеристиках лампы двухтактного каскада, при этом первые (управляющие) сетки ламп заземлены, что расширяет полосу пропускания усилителя в верхней части звукового диапазона, а по вторым (экранным) сеткам осуществляется более линейное управление. Во вторые (экранные) сетки ламп включены дополнительные ультралинейные обмотки L4, L5, что дополнительно повышает линейность управления каскадом и снижает уровень гармонических и интермодуляционных искажений.
Настройка каскада сводится к установке потенциала 2 (экранной) сетки, в соответствии с графиком зависимости тока анода от потенциала второй (экранной) сетки, в пределах 20-30% для класса АВ, В, и середине линейного участка характеристики для класса А. Смещение на первой (управляющей) сетке ламп каскада устанавливается любым известным способом, но максимальная линейность каскада достигается заданием смещения по 1 (управляющей) сетке источниками тока в катодах, шунтированными конденсаторами для устранения ООС. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а конкретно к устройствам усиления звуковых сигналов посредством электронных ламп.
Ламповый двухтактный каскад - это один из основных каскадов усиления колебаний звуковых сигналов, получивший массовое распространение в усилительной технике. Построение усилительных каскадов по двухтактной схеме, особенно в классе АВ и В (АВ2, В2) позволяет получить от тракта усиления сравнительно неплохие характеристики: низкий уровень интермодуляционных и гармонический искажений (при точной балансировке), компенсацию четных гармоник на нагрузке (взаимно вычитаются), исключение подмагничивания выходного и переходного трансформаторов током покоя каскадов (вследствие компенсации протекающих токов в противофазных обмотках) и др.
Основными параметрами, определяющими конечную линейность данного каскада, являются: линейность анодных характеристик применяемых радиоламп, линейность управления каскадом и применение специальных мер повышения линейности.
Одним из известных решений получения высокой линейности каскада и уменьшения гармонических и интермодуляционных искажений является применение компенсационного метода [Джонс Морган. Ламповые усилители / пер. с англ.: под общ. Научной ред. к.т.н. доц. Иванюшкина Р.Ю. - М.: Издательский дом «ДМК-пресс», 2007. - С. 289]. Суть данного решения заключается во включении последовательно 2-х каскадов с общим катодом на одинаковых лампах. Каждый каскад инвертирует сигнал, искажения второй лампы являются инвертированными относительно искажений первой и происходит их взаимная компенсация. Недостатком данного решения является сложность настройки данного каскада, т.к. для полной компенсации искажений требуется генерирование первым каскадом искажений в 4 раза интенсивнее, чем вторым, т.к. оба каскада усиливают сигнал.
Другим известным способом уменьшения искажений каскада (увеличения линейности) является перенос части витков трансформатора (или дросселя), выполняющего роль анодной нагрузки в катодную цепь. [Джонс Морган. Ламповые усилители / пер. с англ.: под общ. Научной ред. к.т.н. доц. Иванюшкина Р.Ю. - М.: Издательский дом «ДМК-пресс», 2007. - С. 521]. При этом благодаря протеканию переменной составляющей через катодную часть обмотки со стороны катода действует последовательная обратная связь по напряжению, которая линеаризует параметры каскада. Коэффициент обратной связи определяется соотношением витков анодной и катодной частей обмотки. Максимальная линейность каскада достигается при равенстве анодной и катодной частей обмотки. При этом коэффициент усиления близок к единице, т.к. со стороны катода действует 100% отрицательная обратная связь по напряжению. Недостатком данного решения является необходимость подачи высокого напряжения возбуждения на вход данного каскада.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является использование ультралинейного включения ламп каскада. При этом вторая сетка подключается к части витков анодной обмотки [Джонс Морган. Ламповые усилители / пер. с англ.: под общ. Научной ред. к.т.н. доц. Иванюшкина Р.Ю. - М.: Издательский дом «ДМК-пресс», 2007. - С. 517], [Hafler, David and Keroes, Herbert I., 1951 An Ultra-Linear Amplifier, Audio Engineering, November, стр. 15-17], [British Patent No. 496,883. 1937, Improvements in or Relating to Thermionic Valve Amplifying Circuits. Alan Blumlein]. Плавно изменяя положение ультралинейного отвода можно добиться выходной мощности свойственной пентодному включению и высокой линейности, свойственной триодному включению. Недостатками данного решения является сложность изготовления высококачественного ультралинейного трансформатора.
Задачей предлагаемого технического решения является улучшение линейности двухтактного лампового каскада и, как следствие, уменьшение уровня нелинейных искажений путем применения более линейного способа управления двухтактным ламповым каскадом с применением специальных мер повышения линейности.
Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от предложенного в прототипе способа управления ламповым двухтактным каскадом по первой (управляющей) сетке управление производится по 2 (экранной) сетке. При этом первая (управляющая) сетка заземляется по переменному току, а в цепь второй (экранной) сетки включаются дополнительные ультралинейные обмотки. Применение управления по 2 (экранной) сетке улучшает линейность управления каскадом в целом т.к. зависимость тока анода от напряжения на 2 (экранной) сетке носит более линейный характер, чем зависимость анодного тока от напряжения на 1 (управляющей) сетке. Заземление 1 (управляющей) сетки расширяет полосу пропускания каскада в области высоких частот, т.к. устраняется влияние проходной и входной емкости лампы на частотные параметры каскада.
Включение отдельных дополнительных ультралинейных обмоток в цепь 2 сетки ламп двухтактного каскада позволяет достичь значительного уменьшения уровня нелинейных искажений благодаря созданию ООС по напряжению и позволяет питать вторые сетки непосредственно от предыдущего каскада (схемотехника с непосредственной связью каскадов), не теряя преимуществ ультралинейного включения.
Предлагаемый двухтактный ламповый каскад возможно использовать для построения высококачественных ламповых усилителей напряжения и мощности, модуляторов передатчиков, линейных генераторов синусоидальных сигналов.
На Фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого каскада.
Двухтактный ламповый каскад (Фиг. 1) состоит из пары ламп VL1, VL2, включенных по предлагаемой схеме. Трансформатор Tr1 с подключенной ко вторичной обмотке L3 нагрузкой Zn и заданным коэффициентом трансформации обеспечивает заданное положение нагрузочной прямой на статических характеристиках лампы двухтактного каскада. Коммутация первичных и ультралинейных обмоток выходного трансформатора указана на схеме Фиг. 1. Первые сетки (управляющие) ламп двухтактного каскада заземлены. Во вторые сетки (экранные) ламп включены дополнительные обмотки L4, L5. Рабочая точка по постоянному току может задаваться любым известным способом: при помощи резистора автоматического смещения, подачей фиксированного смещения на первые сетки ламп, заданием фиксированного смещения источником тока в катоде и др. При подаче фиксированного смещения на первые сетки ламп их следует надежно заземлить по переменному току.
Наиболее эффективным является задание фиксированного смещения источниками тока в катодах ламп двухтактного каскада. При этом достигается наибольшая линейность и стабильность параметров каскада.
Блокирующие конденсаторы C1, С2 устраняют создаваемую источниками тока I1, I2 отрицательную обратную связь по переменному току со стороны катода.
При построении двухтактного лампового каскада по предложенной схеме предоконечный каскад должен обеспечивать возможность подключения вторых (экранных) сеток с непосредственной связью (без разделительного конденсатора).
Настройка каскада заключается в установке потенциала второй сетки в соответствии с графиком зависимости тока анода от потенциала второй сетки таким, чтобы рабочая точка соответствовала области малых токов анода, 20-30% от максимального тока анода для класса АВ и В и среднему току анода на линейном участке в классе А, после чего смещение ламп двухтактного лампового каскада по первой (управляющей) сетке выставляется в соответствии с заданным режимом работы любым известным способом.
Claims (2)
1. Двухтактный ультралинейный ламповый каскад, состоящий из пары ламп типа тетродов или пары ламп типа пентодов, трансформатора с подключенной к его вторичной обмотке нагрузкой, с заданным коэффициентом трансформации и дополнительными ультралинейными обмотками в цепи вторых экранных сеток каждой из ламп, отличающийся тем, что управление каскадом осуществляют по второй экранной сетке каждой лампы с сохранением в цепи ультралинейных обмоток трансформатора, и заземлении первой управляющей сетки каждой из ламп по переменному току с подачей фиксированного смещения на первую управляющую сетку каждой лампы, а также шунтирующих конденсаторов, блокирующих создаваемую источниками тока отрицательную обратную связь по переменному току со стороны катода каждой из ламп.
2. Способ настройки двухтактного ультралинейного лампового каскада, заключающийся в установке тока анода каждой из ламп, равного 20-30% от максимального тока для класса АВ и В и середине линейного участка характеристики для класса А, устанавливаемого заданием напряжения смещения на первой управляющей сетке каждой из ламп с учетом положения нагрузочной прямой и потенциала относительно катода на второй экранной сетке, отличающийся тем, что при настройке устанавливают потенциал второй экранной сетки в соответствии с зависимостью тока анода от потенциала второй сетки в пределах 20-30% от максимального тока анода для класса АВ и В, и середине линейного участка характеристики для класса А, после чего устанавливают смещение каждой из ламп каскада по первой управляющей сетке таким образом, чтобы максимальная линейность каскада достигалась заданием смещения по первой управляющей сетке источниками тока в катодах, шунтированными конденсаторами для устранения отрицательной обратной связи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016107065A RU2647647C2 (ru) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016107065A RU2647647C2 (ru) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016107065A RU2016107065A (ru) | 2017-08-29 |
RU2647647C2 true RU2647647C2 (ru) | 2018-03-16 |
Family
ID=59798552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016107065A RU2647647C2 (ru) | 2016-02-26 | 2016-02-26 | Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647647C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2360012A (en) * | 1942-12-30 | 1944-10-10 | Rca Corp | Lamp modulated recording method and system |
US3123780A (en) * | 1964-03-03 | Futterman | ||
RU2007851C1 (ru) * | 1991-06-26 | 1994-02-15 | Ленинградский государственный технический университет | Усилитель класса д на тетроде |
RU2258299C1 (ru) * | 2004-02-20 | 2005-08-10 | Шабад Сергей Александрович | Ламповый усилитель с непосредственной связью между каскадами |
RU2294052C9 (ru) * | 2005-07-19 | 2007-06-20 | Владимир Иванович Попов | Способ компенсации нелинейных искажений в усилителе электрических сигналов |
-
2016
- 2016-02-26 RU RU2016107065A patent/RU2647647C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3123780A (en) * | 1964-03-03 | Futterman | ||
US2360012A (en) * | 1942-12-30 | 1944-10-10 | Rca Corp | Lamp modulated recording method and system |
RU2007851C1 (ru) * | 1991-06-26 | 1994-02-15 | Ленинградский государственный технический университет | Усилитель класса д на тетроде |
RU2258299C1 (ru) * | 2004-02-20 | 2005-08-10 | Шабад Сергей Александрович | Ламповый усилитель с непосредственной связью между каскадами |
RU2294052C9 (ru) * | 2005-07-19 | 2007-06-20 | Владимир Иванович Попов | Способ компенсации нелинейных искажений в усилителе электрических сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016107065A (ru) | 2017-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kwak et al. | A 2 W CMOS hybrid switching amplitude modulator for EDGE polar transmitters | |
US6297692B1 (en) | Pulse modulation power amplifier with enhanced cascade control method | |
US20040075492A1 (en) | Chireix architecture using low impedance amplifiers | |
US7843263B2 (en) | Power amplifier with noise shaping function | |
US7683708B2 (en) | Digital amplifier with analogue error correction circuit | |
US2273997A (en) | Negative feedback amplifier | |
US5422599A (en) | Single-ended, transformer coupled audio amplifiers | |
GB2434047A (en) | A balanced audio valve amplifier with multiple feedback loops | |
JPWO2006046294A1 (ja) | リニアライザ | |
RU2647647C2 (ru) | Ультралинейный двухтактный ламповый каскад с управлением по второй сетке и методика его настройки | |
TW201406057A (zh) | 共源共柵放大器及放大電路 | |
KR100656341B1 (ko) | 변압기의 변압비 변경을 이용한 고출력 증폭기 | |
US10187022B2 (en) | RF class AB cascode amplifier with linearization and steering diodes | |
WO2020134417A1 (zh) | 非线性反馈电路及采用其的低噪声放大器 | |
US3399354A (en) | Transformerless push-pull transistor amplifier with feedback | |
CN101453195A (zh) | 使用接地电容增进共模回授稳定性的方法 | |
US6937093B2 (en) | Cathode-coupled pentode valve amplifier with servo offset controlled push-pull output stage | |
CN115208326A (zh) | 一种基于h桥拓扑的zvs开关式数字功率放大器 | |
US2218902A (en) | Thermionic valve amplifying circuits | |
CN108768323B (zh) | 一种高功率高效率高增益逆f类堆叠功率放大器 | |
RU2294052C1 (ru) | Способ компенсации нелинейных искажений в усилителе электрических сигналов | |
CN110829984B (zh) | 一种高线性度的功率放大器 | |
US4163198A (en) | Audio amplifier | |
JP2006093857A (ja) | 歪補償回路 | |
WO2019177487A1 (ru) | Ламповый усилитель низкой частоты |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190227 |