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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificador de bajo push-pull-paralelo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de tubo Cuando una cascada push-pull opera en modos con corte de la corriente del ánodo en el rango de frecuencia por encima de 2...3 kHz, se producen distorsiones no lineales específicas, que aumentan con el aumento de la frecuencia. La razón de esto es el acoplamiento magnético no ideal (enlace de flujo) entre las mitades del devanado primario y entre cada mitad del devanado primario y todo el devanado secundario del transformador de salida. Los procesos transitorios distorsionan la forma de la corriente del ánodo de las lámparas y aparece una caída característica en el oscilograma de la corriente del ánodo. En las mismas condiciones, las distorsiones no lineales en la región de las frecuencias de audio más bajas se deben a la inductancia del devanado primario del transformador y se compensan con éxito mediante una retroalimentación profunda. Las distorsiones a frecuencias más altas no se compensan con la retroalimentación. Por lo tanto, cuando se diseñan amplificadores que funcionan en modo AB o B, a menudo comprometen la distorsión en frecuencias más bajas y más altas, o usan el modo A. El amplificador descrito cuando opera en el modo de clase AB ofrece, sin compromiso, una distorsión mínima a frecuencias más bajas debido a las muy buenas características de frecuencia y fase con retroalimentación profunda, y también a frecuencias más altas debido a la minimización de la inductancia de fuga. Un diagrama esquemático de una cascada paralela push-pull se muestra en la fig. 1. Una característica distintiva de este amplificador es la conexión en paralelo de las lámparas en relación con la carga total. El transformador de salida tiene dos devanados primarios, cada uno de los cuales consta de dos secciones: cátodo y ánodo, y los devanados de cátodo y ánodo de las lámparas de brazos opuestos están enrollados en dos cables, lo que prácticamente elimina la inductancia de fuga. Las direcciones de la corriente alterna en las secciones de ánodo y cátodo de diferentes lámparas son las mismas y el voltaje alterno entre ellas es cero.
Esta circunstancia hace posible reemplazar el diagrama del circuito con el circuito equivalente que se muestra en la Fig. 2. Se puede ver que un amplificador con una conexión de lámparas push-pull-parallel está cubierto por una retroalimentación de voltaje profundo con un coeficiente de retroalimentación La resistencia total reducida de ambas lámparas que funcionan con una carga común es Ri / (2+ y la condición de que la resistencia de carga equivalente sea mucho mayor que la resistencia reducida de las lámparas, es decir, Za>>Ri/(2+ La profundidad de la retroalimentación en tal etapa se puede estimar comparando la ganancia de una etapa push-pull-parallel y una etapa push-pull ordinaria. Tomando el factor de carga para el pentodo K0=SRa=Sa De ahí la profundidad de la retroalimentación de la etapa push-pull-parallel Años = 1+ Una etapa paralela push-pull utilizada en un amplificador de tres o cuatro etapas también puede cubrirse con un OOS total con una profundidad de 10 ... 12 dB. Por lo tanto, el OOS en la etapa final aumenta a 35 ... 37 dB en una amplia banda de frecuencias, mejorando significativamente todas las características electroacústicas del amplificador. Cuando las últimas tres etapas del amplificador están cubiertas por un circuito OOS común, la resistencia reducida de las lámparas de la etapa final se iguala con dos lámparas en la etapa final: Ri oe=Ri/[(2+ donde K0 es la ganancia inicial total de las cascadas cubiertas por la retroalimentación común. Las lámparas más adecuadas para una etapa push-pull-paralelo son las lámparas 6PZS (similares a 6L6G), ya que permiten obtener la menor impedancia de salida y no requieren una tensión anódica muy alta. Un amplificador con una etapa final de este tipo, ensamblado en dos lámparas 6PZS, entrega hasta 25 W a la carga en modo AB y hasta 35 W en cuatro lámparas. Para lámparas 6PZS, se puede recomendar el voltaje ánodo - cátodo y rejilla de pantalla - cátodo - 350 ... 380 V, rejilla de control - cátodo - -38 ... -40 V. Aquí, el voltaje en la rejilla de pantalla excede el especificado en los libros de referencia UС2 max = 300 V Sin embargo, en la práctica, las lámparas 6PZS en este modo pueden funcionar mucho más tiempo que el período de garantía, ya que la potencia disipada en este caso en la rejilla de la pantalla no excede la permitida. Es mejor hacer fijo el desplazamiento en la cadena de cuadrícula. Las rejillas de pantalla están conectadas a los ánodos de las lámparas del brazo opuesto. Así, reciben con relación a su cátodo una tensión constante igual a la del ánodo. Para corriente alterna, conectar, por ejemplo, una rejilla de pantalla VL1 al ánodo VL2 equivale a conectarlo al cátodo. Las resistencias R1, R2, R4, R5, montadas en paneles de lámparas, evitan la excitación de la cascada de RF. Para la etapa de salida push-pull-paralelo, el voltaje de entrada entre las rejillas de control debe ser de aproximadamente 270 V. La transición de la etapa preliminar a la etapa final (cuando ambas etapas se alimentan de una fuente común) debe ser basada en un transformador, porque con un acoplamiento reóstato-capacitivo, un cambio en el voltaje del ánodo se manifestará como un cambio en la polarización y alterará en gran medida el modo de las lámparas terminales. El valor de la inductancia requerida del devanado primario del transformador de salida L1, dependiendo de la distorsión dada a la frecuencia más baja, se puede determinar aproximadamente mediante la fórmula (para un pentodo)
donde RH' es la resistencia de carga convertida al devanado primario en ohmios, FH es la frecuencia más baja especificada en hercios, MH es la atenuación de la señal en la frecuencia FH, como la relación de los factores de ganancia en las frecuencias media y baja (KCP / KH), se selecciona entre 1,05 ... 1,25 (0,5 ... 2 dB). <También es necesario comprobar el valor de la inducción magnética admisible Bmax. La baja resistencia óhmica de los devanados es muy importante, ya que si resulta ser mayor que la resistencia reducida de las lámparas (para dos lámparas 6PZS - 90 Ohm, para cuatro lámparas 6PZS - 45 Ohm), entonces habrá una gran pérdida en la resistencia de salida. La relación de transformación se elige de modo que la resistencia de carga convertida en el devanado primario sea 15 ... 20 veces mayor que la resistencia de salida de las lámparas. En este caso, la cascada da máxima potencia con baja distorsión. Entonces, para una cascada en dos lámparas 6PZS (sin cubrir todo el amplificador con un circuito de retroalimentación común), la relación de transformación óptima
donde RH es la resistencia de carga, w1 es el número de vueltas de todo el devanado primario, w2 es el número de vueltas del devanado secundario. Para un amplificador también cubierto por un circuito de retroalimentación común,
El transformador entre tubos tiene una relación de vueltas de los devanados primario y secundario de 1: 1 (los devanados de cada brazo están enrollados en dos cables). Debido a la gran profundidad del OOS, un amplificador push-pull con una etapa final de acuerdo con este esquema, al alimentar el filamento de todas las lámparas con corriente alterna y con una ganancia de aproximadamente 40 dB, proporciona un nivel de interferencia de -75 dB a la salida del amplificador incluso sin lámparas de selección. Una característica de la cascada push-pull-parallel es la presencia de un voltaje LF alterno entre el cátodo de las lámparas. Si las lámparas de filamento de ambos brazos se alimentan de un devanado común, entonces este voltaje se aplica entre el cátodo y el calentador de cada lámpara. En la práctica, la tensión de pico de la señal nunca supera la tensión máxima admisible entre el cátodo y el calentador para 6P3S, que es de 180 V. Sin embargo, para muchas lámparas esta tensión no debe superar los 100 V, y este problema se soluciona separando los devanados de filamento. del transformador de potencia. El diseño del transformador de salida es relativamente simple. Como es habitual en las cascadas push-pull, el marco está formado por dos secciones con un tabique en el medio. Ambas secciones se enrollan en la misma dirección, pero con el marco dado la vuelta después de llenar una de las secciones. Los devanados del ánodo y el cátodo primarios se enrollan con dos alambres plegados juntos (están enrollados simultáneamente desde dos bobinas), vuelta a vuelta. La marca de cable más adecuada es PELSHD, y para reducir la inductancia de fuga, el devanado secundario se coloca entre las dos mitades de la sección del devanado primario y se usa un esquema cruzado (Fig. 3, a). En la fig. 3b muestra el diagrama de conexión de los devanados del transformador. En ausencia de un cable de una marca adecuada con un alto voltaje de ruptura de aislamiento, puede usar un cable de la marca PEL-1 y realizar el devanado de la manera habitual (con devanados de ánodo y cátodo separados).
Bobinado de pantalla: una bobina abierta de lámina de cobre delgada conectada a un cable común. Con el devanado habitual de los devanados de transformadores, es recomendable complementar el acoplamiento inductivo entre los devanados con acoplamiento capacitivo. Para hacer esto, los extremos de los devanados del mismo nombre están interconectados a través de capacitores con una capacidad de 2000 ... 3000 pF (para un voltaje de al menos 400 V), con resistencias de pequeña resistencia (100 ... 300 ohmios) están conectados en serie. Los indicadores de calidad del UMZCH con transformadores convencionales no son muy inferiores a los indicadores de calidad del amplificador descrito, pero en la región de frecuencias más altas, el primero proporciona menos potencia sin distorsiones. Los devanados del transformador de salida también se pueden hacer con cables PEL-2, PEV-2 y otros similares. Con un diámetro de cable de más de 0,15 mm, la tensión de ruptura mínima de su aislamiento es de al menos 800 V, que es suficiente para garantizar un funcionamiento confiable de un transformador con devanados gemelos (devanado en dos cables). Con respecto al problema de usar un acoplamiento reóstato-capacitivo más simple entre las etapas de salida y de fase invertida, se debe tener en cuenta que la eliminación de la inestabilidad de polarización se puede lograr usando un estabilizador de voltaje efectivo. Las recomendaciones para la cobertura total de retroalimentación de tres o más etapas en amplificadores similares de esos años a menudo desacreditan su efectividad en la actualidad. Es recomendable formar dicha retroalimentación solo para dos etapas del amplificador. Sin embargo, estas recomendaciones se conocieron en los años cincuenta. Pero con respecto a las lámparas, recordamos que más tarde aparecieron varios pentodos de salida y tetrodos de haz: 6P14P, 6P36S, 6P42S, 6P45S ... Las empresas rusas también dominaron la producción de nuevos análogos de tubos de radio extranjeros recomendados para su uso en UMZCH. Autor: B.Mints
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\u0,5d 2, ya que la mitad del voltaje de salida U1 en la carga Zа se suministra en contrafase al voltaje de excitación de la lámpara de un brazo U2 / XNUMX.
), donde 
\u0,25d 6, para una cascada en dos lámparas 22PZS con una resistencia de salida Ri \u6d XNUMX kOhm y una pendiente promedio S \uXNUMXd XNUMX mA / V, determinamos la ganancia.
Ri=6.10-3.0,25.22 ,103=33
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