sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym

[Marcell]

jak mam lampe sterującą i opornik na katodzie połączę równolegle z kondensatorem to wzrasta wzmocnienie, a jak nie dam kondensatora to wzmocnienie jest mniejsze ale jakość większa???
jak policzyc jakie jest to wzmocnienie i jak dobrac wielkość kondensatora, i czy jeżeli opornik na katodzie jest bardzo duzy to czy dzieląc go szeregowo i dajac kondensator na ten blizej masy uzyskam sprzeżenie zwrotne i większe wzmocnienie niz jak bym dal jeden opornik bez kondensatora

[tszczesn]

jak mam lampe sterującą i opornik na katodzie połączę równolegle z kondensatorem to wzrasta wzmocnienie, a jak nie dam kondensatora to wzmocnienie jest mniejsze ale jakość większa???
jak policzyc jakie jest to wzmocnienie i jak dobrac wielkość kondensatora, i czy jeżeli opornik na katodzie jest bardzo duzy to czy dzieląc go szeregowo i dajac kondensator na ten blizej masy uzyskam sprzeżenie zwrotne i większe wzmocnienie niz jak bym dal jeden opornik bez kondensatora

Uwaga, trochę teorii:

Lampę jako element transkonduktancyjny da się opisać równaniem Ia=S*Us, gdzie Ia to prąd anody, S - nachylenie charakterystyki, Us - napięcia na siatce względem katody. (Uwaga!!! tutaj i później jak mówię o prądach i napięciach to mam na myśli tylko składowe zmienne - jak będzie chodziło o składowe stałe wyraźnie to zaznaczę!). Czyli prąd anode jest proporcjonalny do napięcia wejściowego i parametru lampy. Napięcie wyjściowe da się również bardzo prosto policzyć - Uwy = Ia*Ra, gdzie Ra to sumaryczna oporność obciążenia.

Sumaryczność owej oporności oznacza, że w jej skład wchodzą wszystkie oporności w układzie w tym: opornik anodowy, oporność obciążenia tego stopnia i oporność wewnętrzna lampy. Opornik anodowy i oporność obciążenia to normalne, istniejące fizycznie elementy - widać je w układzie i na schemacie. Znacznie większe problemy ze zrozumieniem sprawia owa oporność wewnętrzna lampy - co to za zwierzę i skąd się bierze?

Otóż wynika to z samej istoty działania lampy. (po szczegóły działania lamp odsyłam na moją stronę lub do Hennela). Niestety na prąd katody (a co za tym idzie i anody) odziaływuje nie tylko napięcie na siatce lampy ale i napięcie na jej anodzie - jak sapdnie napięcie na anodzie to spadnie prąd anody, jak wzrośnie napięcie na anodzie to wzrośnie jej prąd. Anoda oddziałuje oczywiście słabiej na prąd niż siatka (choćby dlatego, że katoda jest ekranowana od anody przez siatkę. Gdyby siatka była lita, bez żadnych szczelin to anoda byłaby odekranowana całkowicie, niestety elektony z katody nie miały by którędy do niej dopłynąć :). I właśnie z tego zjawiska wynika opornośc wewnętrzna lampy - jak każda oporność jest ona stosunkiem napięcia i prądu, w tym wypadku zmiennego napięcia anodowego i wywołanego nim zmiennego prądu anodowego.

Ooprność ta dla 'wnętrza' lampy jest dołączona równolegle do oporności obciążenia, co oznacza, że nawet jakbyśmy dali nieskończenie duże oponości obciążenia to wzmocnienie lampy jest ograniczone.

Oczywiście maksymalne wzmocnienie lampy jest bardzo proste do policzenia :) Wróćmy na chwilę do naszej oddziałującej anody. Wspomniałem, że oddziałuje ona na katodę słabiej niż siatka. Wartość określającą to ile razy anoda słabiej działa na prąd katody niż siatka nazywamy przechwytem. Podawana jest ona w procentach, tzn. jak siatka oddziałuje na katodę 20 razy silniej niż anoda, to siła oddziaływania anody to 1/20 siły oddziaływania siatki czyli 5%. I tyle wtedy wynosi przechwyt. Odwrotność przechwytu to współczynnik wzmocnienia lampy - tzn. jak przechwyt wynosi te 5%=0.05 to współczynnik wzmocnienia to 20V/V. I ten własnie współczynnik to maksymalne możliwe wzmocnienie danej lampy. Oczywiście oporność wyjściowa, nachylenie i przechwyt (współczynnik wzmocnienia) są ze sobą powiązane. Mam nadzieję, że w tym momencie wyprowadzenie sobie zależności łączącej te parametry nie jest już specjalnie trudne :)

Wróćmy teraz do pytania zasadniczego - co zmienia kondensator w obwodzie katody. Wywody kilka akapitów wyżej mówią o napięciu siatka-katoda, a nie o napięciu wejściowym (pamiętasz jeszcze, że cały czas mowa o składowej zmiennej?), te napięcia nie zawsze muszą być równe. Tak się dzieje gdy katoda jest bez żadnego opornika podłączona do masy (lub innego napięcia stałego) lub jest zablokowana kondensatorem - wtedy napięcie katody jest stałe i na siatce mamy całe napięcie wejściowe.

W sytuacji gdy kondensatora nie ma zjawiska ulegają zmienie. Przez opornik katodowy płynie taki sam prąd jak przez anodę lampy, czyli powstaje na nim spadek napięcia. Ponieważ prąd katody jest w fazie z napięciem wejściowym to napięcie na tym oporniku również. Oznacza to, że odejmuje się ono od napięcia wejściowego i napięcie siatka-katoda jest mniejsze od napięcia wejścioweg. Efekt? Wzmocnienie w porółnaniu do poprzedniej wersji spada. Mamy tu doczynienia z lokalnym (bo w obrębie jednego stopnia) ujemnym (bo zmniejszającym wzmocnienie) sprzężeniem zwrotnym. Dokładny wzór na wzmocnienie w tym układzie nie jest już prosty, ale to wzmocnienie jest tym mniejsze im większy jest opornik w katodzie i nigdy nie będzie większe od stosunku oporności obciążenia (uwzględniając oporność wewnętrzną lampy) do oporności opornika katodowego.

A c daje nam ujemne sprzężenie zwrotne? A daje nam dużo - poprawienie parametrów wzmcniacza :) Poprawie ulega szerokość pasma (jest szersze), równomierność charakterystyki (jest bardziej płaska), oporność wejściowa (jest większa), oporność wyjściowa (jest mniejsza), stabilność parametrów układu (jako całości) przy zmianach wartości elementów (np. zużycie lampy). Odbywa się to oczywiście kosztem wzmocnienia.


Ufff, mam andzieję, że na wstęp wystarczy? Bo to dopiero samiutki początek, jeszcze dużo tematów zostało :) A odnośnie twojego pytania o dzielenie opornika katodowego - jest tak jak mówisz - ten fragment zablokowany kondensatorem nie bierze udziału w sprzężeniu zwrotnym, czyli nie modyfikuje parametrów wzmacniacza. Aczkolwiek ma oczywiście wpływ na punkt pracy (bo oddziałuje na prąd STAŁY) i z tego powdu ten układ jest często używany.

[Sebba]

A c daje nam ujemne sprzężenie zwrotne? A daje nam dużo - poprawienie parametrów wzmcniacza Poprawie ulega szerokość pasma (jest szersze), równomierność charakterystyki (jest bardziej płaska), oporność wejściowa (jest większa), oporność wyjściowa (jest mniejsza), stabilność parametrów układu (jako całości) przy zmianach wartości elementów (np. zużycie lampy).

Z ta opornoscia to wszystko zalezy od tego jakiego rdzaju jest ujemne sprzezenie zwrotne, napieciowe, pradowe lub mieszane.
W ukladzie ze wpolna katoda, tak jak w opisywanym przykladzie, zwiekszajac rezystor katodowy zwieksza sie zarowno R wejsciowe jak i R wyjsciowe. Dlatego kondensatory bocznikujace katody nie tylko stosuje sie dla uzyskania wiekszego wzmocnienia lecz takze dla zmniejszenia R wyjsciowego.

[tszczesn]

Z ta opornoscia to wszystko zalezy od tego jakiego rdzaju jest ujemne sprzezenie zwrotne, napieciowe, pradowe lub mieszane.

Fakt - pisałem po nocy i taki drobny szczególik już mi umknął. Następnym razem postaram się takie teksty pisać po wyspaniu się a nie przed :)

[Marcell]

pięknie dziękuje teraz zabieram się do pracy mam nadzieje ze poprawie brzmienie i parametry mojej konstrukcji.

[Marcell]

proszę jeszcze o namiary na jakąś literature w której moge wyczytać takie informacje jak w tym wątku, i prosze o link do strony pana Tszczesna

[gsmok]

Link do strony Tomka znajdziesz w jego profilu oraz na dole jego każdej wypowiedzi na Forum. Na wszelki wypadek go podaję:
http://www.pay.com.pl/oldradio/
Zerknij również na dział Artykuły na stronie Fonaru:
http://www.fonar.com.pl/
a także na stronę Wojtka:
http://www.ecclab.com/
i stronę Toma
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/tom/
i stronę Jasia:
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/jasiu/eka/index.html

[szalony]

"Lampy elektronowe w aplikacjach audio" Alek Zawada, wyd. BTC