|
По сравнению со вторым дифференциальным усилителем, требования к схеме дифференциального усилителя входного каскада выглядят
весьма простыми. Каскад должен обеспечивать на каждом из своих выходов напряжение примерно 3,3 В среднеквадратического значения,
поэтому проблема искажений не является очень серьезной. Тем ни менее, для ламп семейства *SN7/*N7 требуются анодные напряжения
Va ≥ 150 В, чтобы обеспечить приемлемую линейность характеристики даже при
очень малом размахе амплитуд напряжений, следовательно, идеально подойдет высоковольтный источник питания с напряжением,
превышающим 300 В.
Для второго дифференциального усилителя требовалось отрицательное высокое напряжение порядка (—350 В) двухполярной системы
питания, и в случае использования для этих целей традиционной комбинации трансформатора с отводом от средней точки и выпрямительного
моста, она также будет обеспечивать и положительное высоковольтное напряжение. В качестве превентивной меры по защите выходных
ламп можно использовать ламповую схему выпрямления для обеспечения положительного высоковольтного напряжения. В случае неожиданного
перебоя с сетевым питанием усилителя, можно быть уверенным, что при использовании лампового выпрямителя в момент восстановления
сетевого питания напряжения смещения на выходных лампах будут отсутствовать, но затем после прогрева выпрямителя плавно
восстановятся. К сожалению, на ламповом выпрямителе большое падение напряжения, поэтому положительное высокое напряжение
будет иметь значение порядка 300, а не 400 В.
Хотя режим по постоянному току для первого дифференциального усилителя не требует стабилизации высокого напряжения, такой
вариант являлся бы, по-видимому, самым лучшим для обеспечения достаточно низкого уровня пульсаций выпрямленного тока высокого
напряжения. Чтобы быть уверенным, что стабилизатор не выйдет за установленные пределы стабилизации при снижении сетевого
напряжения, можно задать для выходного напряжения стабилизатора значение +270 В.
После принятия этих мер, первый дифференциальный усилитель имеет достаточно низкое значение напряжения высоковольтного
источника питания (с малым уровнем пульсаций) и единственным способом достижения как линейности, так и необходимого размаха
амплитуд выходного напряжения, является снижение анодного тока Iа. Снижение Iа
позволяет установить для анодного напряжения гораздо больший неискаженный размах амплитуд, что увеличивает максимальный
размах выходного сигнала, а искажения, как правило, обратно пропорциональны максимальному размаху. Путем перемещения прозрачной
линейки по выходным (анодным) статическим характеристикам лампы, можно определить целесообразные параметры рабочей точки:
Va= 125 В, Iа = 2,9 мА для каждой лампы при сопротивлении нагрузки
50 кОм. Методика определения рабочей точки аналогична многочисленным рассмотренным выше примерам.
Согласование ламп первого дифференциального каскада
Рассчитанное значение анодного тока (2,9 мА) ламп первого дифференциального усилителя оказывается существенно ниже ране
установленного оптимального значения, равного 8 мА. Однако, в силу того, что дифференциальный усилитель всегда компенсирует
искажения на доминирующей второй гармонике и размах амплитуд напряжений очень мал, этот вариант оказывается приемлемым,
при условии, что необходимое снижение уровня искажений можно достичь только путем тщательного согласования характеристик
ламп дифференциального усилителя.
В отличие от комбинированных ламп двойных триодов серии Loctal 7SN7/14N7, конструкция которых обеспечивает тенденцию
очень хорошего согласования параметров, отдельные триоды, такие например, как 6J5GT, требуют затрачивать гораздо больших
усилий для их согласования, так как в этом случае потребуется заниматься подбором ламп с одинаковыми параметрами. В случае
использования варианта на отдельных триодах, наиболее вероятным, в случае стереофонического усилителя, может быть вариант
использования 16-ти одинаковых ламп типа 6J5GT. Некоторым преимуществом использования большого количества однотипных ламп
является то, что вероятность подобрать согласованные пары возрастает многократно, поэтому при приобретении дюжины ламп вероятность
составить согласованную пару гораздо выше, чем при покупке двух штук. Поэтому было принято решение использовать «дюжину»
имеющихся у автора ламп типа 6J5GT в дополнение к выходным лампам 1ЗЕ1.
Как правило, когда у двух совершенно идентичных ламп заданы абсолютно одинаковые анодные напряжения при работе в составе
дифференциального усилителя, их коэффициенты усиления вероятнее всего при таких рабочих условиях будут согласованными (одинаковыми).
Таким образом, можно проверять лампы 6J5GT непосредственно в дифференциальном усилителе, установив одну лампу, как образцовую,
в один канал усилителя, а затем последовательно сравнивая с образцовой все остальные лампы во втором канале усилителя. Лампы
с наиболее близкими значениями напряжений на их анодах и будут составлять согласованную пару.
Завершающие этапы разработки
В целом, процесс разработки усилителя почти завершен: выбраны топология каскадов, типы ламп, рассчитаны анодные токи
и сопротивления нагрузок. Пришло время «спуститься на землю» и заняться будничными, но жизненно необходимыми вещами, чтобы
удостовериться в правильности сделанного выбора. Для этого необходимо в порядке очередности сделать следующее:
• задать режимы по постоянному току (статические режимы) каждого каскада, разработав
для них схему, задающую постоянную токовую нагрузку (схему не изменяющегося тока).
• рассмотреть условия теплового баланса схемы, задающей постоянную токовую
нагрузку.
• повысить ВЧ устойчивость путем введения в схему сеточных подавляющих резисторов и правильно выполненного шунтирования
высоковольтных источников питания;
• разработать схемы высоковольтных стабилизаторов.
|
