Dodatnie napięcie na siatce sterującej lamp

[emisja01]

Rząd zniekształceń będzie się zmieniać przy wprowadzeniu sprzężenia na drugą siatkę pentody (UL), ponieważ zmienia się wtedy kształt charakterystyki lampy i to czasami w katalogach jest uwzględnione.

Tak, znalazłem coś chyba na potwierdzenie Wracając do zasadniczego pytania to czy jest możliwe zobaczyć te zniekształcenia na oscyloskopie podając sygnał sinus lub piła ?

[Ola Boga]

Wracając do zasadniczego pytania to czy jest możliwe zobaczyć te zniekształcenia na oscyloskopie podając sygnał sinus lub piła ?

Można mniej więcej ocenić rząd zniekształceń nakładając w dwukanałowym oscyloskopie sinusoidalny przebieg wejściowy i wyjściowy na siebie.
Jeżeli każda z połówek sinusoidy jest równo "odchudzona" albo "wyostrzona" względem oryginału, to zniekształcenie jest nieparzyste.
Jeżeli z kolei połówki sygnału wyjściowego są nierówne pod względem wysokości, to zniekształcenie jest parzyste i będzie mniej słyszalne.
Ale to tylko sposób poglądowy. Dla bardziej szczegółowych wyników trzeba się zaopatrzyć w jakiś miernik zniekształceń.

[emisja01]

Można mniej więcej ocenić rząd zniekształceń nakładając w dwukanałowym oscyloskopie sinusoidalny przebieg wejściowy i wyjściowy na siebie.
Jeżeli każda z połówek sinusoidy jest równo "odchudzona" albo "wyostrzona" względem oryginału, to zniekształcenie jest nieparzyste.
Jeżeli z kolei połówki sygnału wyjściowego są nierówne pod względem wysokości, to zniekształcenie jest parzyste i będzie mniej słyszalne.

To jest do wykonania chyba, mam oscyloskop dwukanałowy (analogowy co prawda) to będę próbował. Oczywiście chodziło mi o takie widoczne zniekształcenia "na oko" czyli na ekranie przyrządu a nie specjalistycznymi miernikami.
Dziękuję i pozdrawiam

[emisja01]

W takim układzie masz trzy źródła zniekształceń nieliniowych, dwie lampy i transformator. Wydaje mi się, że z dobrym przybliżeniem można przyjąć, że USZ obniży zniekształcenia w takim samym stopniu, jak wzmocnienie (o tyle samo dB), a rząd nie powinien się zmienić.

Chyba znalazłem tego potwierdzenie w literaturze po ang. ale jeszcze nie rozgryzłem całości...
Czyli dodaję te sprzężenie, które zmniejsza np. o połowę wzmocnienie i te 3 harmoniczne (których najwięcej) jednocześnie zwiększam sygnał sterujący dwukrotnie aby zrekompensować zmniejszenie wzmocnienia ? Drugich harmoniczny było mało i będzie jeszcze mniej.

[emisja01]

Pentody mocy pracujące w klasie A, w warunkach obciążenia rezystancyjnego, mogą wykazywać bardzo niewielkie zniekształcenia drugiej harmonicznej, ale całkowite zniekształcenia wynoszą 7-13%. Są to głównie harmoniczne trzeciej części ze znacznymi harmonicznymi wyższego rzędu. W przypadku pracy z głośnikiem pod obciążeniem zniekształcenia harmoniczne są znacznie większe przy niskich i wysokich częstotliwościach ze względu na zmianę impedancji głośnika wraz z częstotliwością. Można zastosować ujemne sprzężenie zwrotne w celu zmniejszenia zniekształceń na wszystkich częstotliwościach.
Przy obciążeniu o zmiennej impedancji, takim jak głośnik, występuje selektywny wpływ na zniekształcenia harmoniczne. Na przykład, jeśli impedancja obciążenia jest większa w stosunku do harmonicznej niż do składowej podstawowej, procent harmonicznych będzie większy niż przy stałej rezystancji obciążenia równej prezentowanej składowej podstawowej.
Ze względu na fakt, że dominująca harmoniczna z pentodami mocy jest trzecią, redukcja zniekształceń wynikająca jedynie z działania przeciwsobnego jest bardzo niewielka.
Jeśli jednak rezystancja obciążenia na zawór zostanie zmniejszona, efektem będzie zwiększenie drugiej harmonicznej na zawór, która jest eliminowana w trybie przeciwsobnym i zmniejszenie trzeciej harmonicznej, a tym samym poprawa wierności.
Zwykle zniekształcenie harmoniczne podaje się dla pełnej mocy wyjściowej, ale tempo wzrostu jest również istotne. Triody drugiej harmonicznej klasy A lub tetrody mocy wiązki rosną mniej więcej liniowo od zera do pełnej mocy. trzecia harmoniczna w pentodach rośnie początkowo wolniej, a następnie szybciej, gdy zbliża się pełna moc wyjściowa. Wyższe harmoniczne powodują, że efekt ten jest jeszcze wyraźniejszy.
Wzmacniacze mocy wiązek w klasie A mają znaczną liczbę drugiej harmonicznej, ale mniej harmonicznych trzeciego i wyższych rzędów. Podczas pracy w trybie push-pull druga harmoniczna jest anulowana, a całkowite zniekształcenia harmoniczne przy stałym obciążeniu rezystancyjnym są niewielkie.
Jednakże w przypadku obciążenia głośnika obowiązują te same zastrzeżenia, co w przypadku pentod, a ujemne sprzężenie zwrotne jest konieczne we wszystkich przypadkach, w których wymagana jest dobra wierność.

-- Czy wszystko to prawda ?

[Ola Boga]

-- Czy wszystko to prawda ?

A możesz wrzucić oryginał? Bo to wygląda na strasznie maszynowe tłumaczenie...

Co do USZ, to w przypadku pentody mocy jest zawsze potrzebne, niezależnie czy układ jest pojedynczy, czy przeciwsobny, ale to bardziej ze względu na rezystancję wyjściową, która w przypadku pentody jest większa od rezystancji obciążenia (współczynnik tłumienia mniejszy od jedności), a większość głośników nie lubi takiej sytuacji.

[AZ12]

Witam

ale to bardziej ze względu na rezystancję wyjściową, która w przypadku pentody jest większa od rezystancji obciążenia (współczynnik tłumienia mniejszy od jedności), a większość głośników nie lubi takiej sytuacji.

Głośniki stosowane w odbiornikach produkowanych kilkadziesiąt lat temu miały inne parametry niż współcześnie stosowane, które przeznaczone są zasadniczo do współpracy ze wzmacniaczami półprzewodnikowymi o bardzo dużym współczynniku tłumienia DF. Brak tłumienia jest pożądany jeśli obciążeniem obwodu anodowego jest obwód LC pracujący w rezonansie, ale to nie dotyczy wzmacniaczy małej częstotliwości.

[emisja01]

A możesz wrzucić oryginał? Bo to wygląda na strasznie maszynowe tłumaczenie...

tu jest oryginał:
Distortion -Single Class A triodesare usually operated with 5 % second harmonic distortion at maximum output while the third and higer order harmonics are small under the same conditions. All published data for such valves are based on 5 % second harminic unless otherwise specified. With push-pull class A triodes the even harmonics are cancelled and only small third and higer order add harmonicsremain.
Push-pull class A triode operation is regarded as providing the best fidelityobtainable without use of feedback. As the bias is increased towards class AB operation the add harmonic distortion increases only slightly until cut-off is just reached during the cycle i.e. up to limiting class A operation beyond which point a kink appears in the linearity transfer characteristic and the distortion is more displeasing to the listener than is indicated by the harmonic distortion.
Power pentodes operated under class A, conditions on a resistive load may have very slight second harmonic distortion but from 7-13 % total distortion. This is largely third harmonics with appreciable higher order harmonics. When operated into a loudspeaker load the harmonic distortion is much more at low and high frequencies due to the variation of loudspeaker impedance with freqency . Negative feedback may be used tp reduce distortion at all frequencies. With a load of varying impedance such as a loudspeaker there is selective effect on the harmonic distortion. For example if the impedance of the load is greater to a harmonic than to the fundamental the harmonic percentage will be greater than with constant load resistance equal to that presented to the fundamental.
Owing to the fact that the dominant harmonic with power pentodes is the third there is very little reduction of distortion due merely to push-pull operation. If however the load resistance per valve is decreased the effect is to increase the second harmonic per valve which is cancelled out in push-pull and to decrease the third harmonic and thus to improve the fidelity. Normally the harmonic distortion is stated for full power output but the rate of increase is also of importance. Second harmonic class A triodes or beam power tetrodes increases more less linearly from zero to full power . third harmonic in pentodes increases less rapidly at first and then more rapidly as full output is approached. Higer order add harmonics ahow this effect even more markedly.
Beam power amplifiers in class A have considerable second harmonic but less third and higher order harmonics. When operated in push-pull the second harmonic is cancelled and the total harmonic distortion on a constant resistive load is small.
On a loudspeaker load however the same objections apply as for pentodes and negative feedback is necessary in all cases where good fidelity is required.

[Ola Boga]

tu jest oryginał:

A mogę zerknąć na źródło? Bo tak ogólnie to...

Distortion -Single Class A triodesare usually operated with 5 % second harmonic distortion at maximum output while the third and higer order harmonics are small under the same conditions. All published data for such valves are based on 5 % second harminic unless otherwise specified.

Prawda, pojedyncza trioda zazwyczaj ma przewagę drugiej harmonicznej. Przebieg wyjściowy robi się po prostu coraz bardziej niesymetryczny, co wynika z kształtu charakterystyki triody. Warto zaznaczyć, że dotyczy to pracy bez prądu siatki. W układach pracujących z zamierzonym prądem siatki charakterystyki zaczynają zbliżać się kształtem do pentodowych w stopniu zależnym od wybranego punktu pracy.

With push-pull class A triodes the even harmonics are cancelled and only small third and higer order add harmonicsremain.
Push-pull class A triode operation is regarded as providing the best fidelityobtainable without use of feedback. As the bias is increased towards class AB operation the add harmonic distortion increases only slightly until cut-off is just reached during the cycle i.e. up to limiting class A operation beyond which point a kink appears in the linearity transfer characteristic and the distortion is more displeasing to the listener than is indicated by the harmonic distortion.

Tu się nie zgodzę. Stopień przeciwsobny wychodzący z klasy A przy dużym wysterowaniu, jeżeli jest poprawnie zaprojektowany, nie powinien wprowadzać zniekształceń skrośnych. Triody w klasie AB z dużym prądem spoczynkowym będą miały wciąż niższe zniekształcenia od pojedynczej lampy w klasie A. Pojawi się natomiast różnica w wymaganiach co do zasilacza. Przy pracy w klasie A pobór prądu jest praktycznie stały i rezystancja wewnętrzna dla prądu stałego nie ma znaczenia, ale za to ma znaczenie filtracja przydźwięku, który chętnie przeniknie na wyjście. Natomiast przy pracy w klasie B lub AB będzie odwrotnie, przydźwięk kasuje się w stopniu mocy, a sygnał i jego nieparzyste harmoniczne nie są widoczne dla zasilacza, natomiast rezystancja wewnętrzna dla prądu stałego jest istotna.

Power pentodes operated under class A, conditions on a resistive load may have very slight second harmonic distortion but from 7-13 % total distortion. This is largely third harmonics with appreciable higher order harmonics. When operated into a loudspeaker load the harmonic distortion is much more at low and high frequencies due to the variation of loudspeaker impedance with freqency . Negative feedback may be used tp reduce distortion at all frequencies. With a load of varying impedance such as a loudspeaker there is selective effect on the harmonic distortion. For example if the impedance of the load is greater to a harmonic than to the fundamental the harmonic percentage will be greater than with constant load resistance equal to that presented to the fundamental.

Tak, pentody mocy zazwyczaj wprowadzają więcej nieparzystych zniekształceń, a mniej parzystych, niż triody, ale w praktyce wszystko zależy od wybranego punktu pracy. To prawda, że pentody są bardziej czułe na zmianę obciążenia, dlatego przy skomplikowanym obciążeniu będą wprowadzały dodatkowe zniekształcenia zarówno przy spadkach, jak i wzrostach impedancji głośnika.

Owing to the fact that the dominant harmonic with power pentodes is the third there is very little reduction of distortion due merely to push-pull operation. If however the load resistance per valve is decreased the effect is to increase the second harmonic per valve which is cancelled out in push-pull and to decrease the third harmonic and thus to improve the fidelity.

Niezależnie od tego, czy użyjemy triod, czy pentod, w układzie przeciwsobnym druga harmoniczna się skasuje, więc zamiast kopiować punkt pracy z pojedynczej klasy A, należy celowo wybrać punkt pracy o możliwie niskich nieparzystych zniekształceniach, nie patrząc na parzyste. W ten sposób nawet trzymając się klasy A można uzyskać większą moc (lub niższe zniekształcenia przy tej samej mocy) ze stopnia przeciwsobnego, niż z dwóch takich samych lamp połączonych równolegle pracujących w SE. W przypadku triod będzie to bardziej widoczne, dlatego przeciwsobny wzmacniacz w klasie A ma większy sens na triodach, a w przypadku pentod warto przesunąć punkt pracy w stronę klasy AB.

Normally the harmonic distortion is stated for full power output but the rate of increase is also of importance. Second harmonic class A triodes or beam power tetrodes increases more less linearly from zero to full power . third harmonic in pentodes increases less rapidly at first and then more rapidly as full output is approached. Higer order add harmonics ahow this effect even more markedly.
Beam power amplifiers in class A have considerable second harmonic but less third and higher order harmonics. When operated in push-pull the second harmonic is cancelled and the total harmonic distortion on a constant resistive load is small.

Albo źle rozumiem ten fragment, albo nie jest prawdziwy. Kształt charakterystyk pentod i tetrod wiązkowych mocy jest bardzo zbliżony i zupełnie inny, niż triod bez prądu siatki. Nie za bardzo widzę powodu, dla którego tetrody wiązkowe miałyby być podobne pod tym względem do triod.
Swoją drogą pentod mocy jest stosunkowo mało. Ze współcześnie produkowanych znam EL34 i EL84. Reszta to tetrody wiązkowe, jak 6V6, 6L6 i pochodne, 6CA7, 6550 i cała rodzina KT.

On a loudspeaker load however the same objections apply as for pentodes and negative feedback is necessary in all cases where good fidelity is required.

Tetrody wiązkowe, tak jak pentody, mają dużą rezystancję wewnętrzną, co bezpośrednio wynika z kształtu ich charakterystyk. Dlatego do poprawnej współpracy z ogromną większością głośników potrzebują USZ, a triody niekoniecznie.
Na marginesie dodam, że wszelkiego rodzaju dzielone obciążenia, czy to w katodach, czy drugich siatkach, to również rodzaj USZ.

Tylko to wszystko takie ogólne dywagacje. Nie pamiętam już jakie było pierwotne pytanie. Bo jeżeli "jaki układ i klasę pracy wybrać", to odpowiedź brzmi "zależnie od konkretnej lampy i oczekiwań w stosunku do układu". Nie ma obiektywnie dobrych i złych kombinacji, trzeba tylko wiedzieć co się chce uzyskać...

[emisja01]

Tylko to wszystko takie ogólne dywagacje. Nie pamiętam już jakie było pierwotne pytanie. Bo jeżeli "jaki układ i klasę pracy wybrać", to odpowiedź brzmi "zależnie od konkretnej lampy i oczekiwań w stosunku do układu". Nie ma obiektywnie dobrych i złych kombinacji, trzeba tylko wiedzieć co się chce uzyskać...

Dziękuję za ustosunkowanie się do przytoczonego fragmentu. Sprawa dotyczyła zniekształceń wzmacniacza z pojedynczą lampą pentoda/tetroda.
Mam tu na grafice zestawienie jednej lampy w trzech trybach pracy z podanymi mocami wyjściowymi i zniekształceniami. Układ UL, który posiada sprzężenie poprzez transformator, układ triodowy oraz tetroda. przy stałej mocy punktu pracy i obciążeniu. W ukł. triodowym duża sprawność przy "dopuszczalnych" zniekształceniach. Tetroda niemal o połowę większa moc wyjściowa ale dwukrotnie większe zniekształcenia.
Pytanie: czy po zastosowaniu u.s.z. (transformator - stopień sterujący)- 6dB zmniejszą się zniekształcenia i moc o tę samą wartość ?
Wyszłoby, że lepiej wypadnie układ triodowy (większa moc przy tych samych zniekształceniach).

[Einherjer]

Sprzężenie zwrotne nie zmniejsza maksymalnej mocy wyjściowej, jednie do jej osiągnięcia potrzeba większego sygnału na wejściu. A z tego porównania, które pokazujesz nie wyciągałbym zbyt daleko idących wniosków. Nie ma jednej ustalonej definicji maksymalnej mocy wyjściowej, nie jestem pewien jak ją tutaj określił autor. Swoją drogą, wypadałoby chyba podać źródło, z którego pochodzą te cytaty? Tak naprawdę dobry obraz dałyby dopiero wykresy zależności zniekształceń od mocy wyjściowej. Bardzo możliwe, że przy 10 W UL da mniejsze zniekształcenia niż trioda. A druga sprawa, że o ile dla tetrody/pentody istnieje dość wyraźne lokalne minimum zniekształceń przy określonym Ra, to w przypadku triody możemy pójść w mniejsze Ra, dające większą moc i większe zniekształcenia, albo większe Ra dające mniejszą moc i mniejsze zniekształcenia.

[OTLamp]

W pewnych sytuacjach sprzężenie zwrotne może zmniejszać maksymalną moc wyjściową rozumianą jako maksymalną moc bez prądu siatki. Wynika to z samej zasady działania sprzężenia, zwłaszcza gdy stopień końcowy wnosi dość duże zniekształcenia nieliniowe (np. w pełni wysterowana pentoda w klasie A). Przyczyną jest fakt, że różnica zwrotna (sygnał trafiający na siatkę lampy po zamknięciu pętli) jest sygnałem odkształconym i z tego powodu może wywoływać wcześniejsze pojawienie się prądu siatki, co skutkuje gwałtownym obcinaniem. W klasie A z pentodą jest to na tyle wyraźne, że daje się stwierdzić nawet ze sprzężeniem lokalnym w postaci nieblokowanego opornika katodowego.
W zeszytach 15-16 oraz 17-18 "Przeglądu radjotechnicznego" z 1937 roku podano wyniki pomiarów dla lampy AL4. Załączam istotny fragment artykułu:

Dlatego o 6 W z EL84 w SE ze sprzężeniem zwrotnym, jak to co poniektórzy trąbili przez lata, należy raczej zapomnieć.

[emisja01]

W pewnych sytuacjach sprzężenie zwrotne może zmniejszać maksymalną moc wyjściową rozumianą jako maksymalną moc bez prądu siatki. Wynika to z samej zasady działania sprzężenia, zwłaszcza gdy stopień końcowy wnosi dość duże zniekształcenia nieliniowe (np. w pełni wysterowana pentoda w klasie A). W zeszytach 15-16 oraz 17-18 "Przeglądu radjotechnicznego" z 1937 roku podano wyniki pomiarów dla lampy AL4.
Dlatego o 6 W z EL84 w SE ze sprzężeniem zwrotnym, jak to co poniektórzy trąbili przez lata, należy raczej zapomnieć.

Dziękuję za cenny załącznik.
Wracając do przykładu punku pracy lampy KT88 poniżej, moc policzone 13,7 W przy 12 %, a czy można obliczyć moc wyjściową przy redukcji zniekształceń o połowę - czyli takich jak w ukł. triodowym 6 % ? Z przytoczonego artykułu wygląda, że porównywalna ale obawiam się, że to pochopne wnioski...

[emisja01]

Sprzężenie zwrotne nie zmniejsza maksymalnej mocy wyjściowej, Bardzo możliwe, że przy 10 W UL da mniejsze zniekształcenia niż trioda.

O zmniejszeniu mocy wyjściowej pisałem wcześniej pytając czy wystarczy zwiększyć sygnał sterujący dla rekompensaty sprzężenia. Autor podaje moc wyjściową i zniekształcenia przy tej samej 30 W mocy dla wszystkich porównywalnych układów. Zapewne przy mniejszej mocy w ukł. UL zniekształcenia będą podobne a może i mniejsze.

[Einherjer]

Wracając do przykładu punku pracy lampy KT88 poniżej, moc policzone 13,7 W przy 12 %, a czy można obliczyć moc wyjściową przy redukcji zniekształceń o połowę - czyli takich jak w ukł. triodowym 6 % ? Z przytoczonego artykułu wygląda, że porównywalna ale obawiam się, że to pochopne wnioski...

Nie da się tego spadku mocy, o którym pisał OTLamp, łatwo policzyć, trzeba by znać rozkład harmonicznych zniekształceń łącznie z przesunięciami fazowymi, żeby przewidzieć kształt sygnału sprzężenia zwrotnego.