Jest to strona hobbystyczna, więc nie wykorzystuję ciasteczek zapisanych na Twoim komputerze.  Ale oczywiście w każdej chwili możesz je wyłączyć w swojej przeglądarce.
 

        strona główna

                                   www.skarabo.net        

skarabo.net

audio - retro >> o lampach - układy podstawowe > inwertery

audio-retro  >> o lampach - układy podstawowe >
I przedwzmacniacze I inwertery I bufory I wzmacniacze SE I wzmacniacze PP I


Inwerter czyli odwracacz fazy

Do sterowania wzmacniacza mocy w układzie przeciwsobnym (push-pull), potrzebny jest układ, który wysteruje każdą z lamp mocy sygnałem odwróconym w fazie o 1800. Do realizacji tej funkcji buduje się układ zwany odwracaczem fazy. Notabene, odwracanie fazy niezbędne jest w każdym wzmacniaczu pracującym w układzie push-pull, nie tylko lampowym.

Można to zrobić na kilka sposobów, ale w zasadzie 2-3 rodzaje układów są najbardziej popularne.

Każdy z typów odwracaczy ma swoje zalety, wady i ograniczenia, dlatego konstruktor musi zdecydować który będzie najlepszy w danym układzie wzmacniacza.
  
W wersji lampowej stosuje się najczęściej są dwa rozwiązania:
- inwerter z dzielonym obciążeniem 
- inwerter różnicowy (i jego odmiany).

Układ WK-WA (stopień z dzielonym obciążeniem - cathodyne, distributed load, inverter)

W układzie tym, sygnał poprzez potencjometr głośności P i kondensator C1 przedostaje się na siatkę lampy L1, sterując prądem anodowym lampy. Pierwsza lampa pracuje w układzie ze wspólną katodą, dając na anodzie sygnał wzmocniony i odwrócony w fazie. 
Sygnał ten steruje bezpośrednio (bez kondensatora sprzęgającego) siatką lampy L2 która pracuje w układzie ze wspólną anodą (wtórnik katodowy), nieco tylko zmodyfikowaną o dodatkowy rezystor i kondensator (tutaj R5 i C3). 
Pobrany z katody lampy L2, nieodwrócony w fazie sygnał, przez kondensator C2 podawany jest na dalszy stopień wzmacniacza.   
W anodzie lampy włączony jest dodatkowy rezystor (R5 na schemacie), tak, że powstaje wyjście (przez kondensator C3) tym razem już odwróconego w fazie, o 1800 sygnału.
Rezystory R4 i R5 powinny mieć jednakową wartość, by wyjściowy sygnał był symetryczny pod względem amplitudy. 
 Odwrócone w fazie (względem siebie) sygnały, poprzez kondensatory C2 i C3 podawane są na dalszy stopień wzmacniacza - driver czy nawet wprost na siatki lamp mocy. 
Maksymalna amplituda napięcia wyjściowego (na każdym z wyjść) odwracacza fazy z dzielonym obciążeniem jest dwa razy mniejsza od maksymalnej amplitudy napięcia wyjściowego wtórnika katodowego i nie przewyższa 0,2 +Uz. 
Niska amplituda sygnału wyjściowego jest wadą tego odwracacza, bowiem by uzyskać wyższe amplitudy sygnału, odwracacz powinien być zasilany dość wysokim napięciem i poprzedzony wzmacniaczem o wysokim wzmocnieniu. Dodatkowo, gdy lampy mocy wymagają dużej amplitudy sterowania siatką, musimy dodać kolejny stopień wzmacniający (driver) za odwracaczem. 
By zachować dobrą symetrię, należy dobrać lampy drivera z identycznym wzmocnieniem.

Kolejną specyficzną właściwościa tego układu jest to, że o ile sygnał pobrany z katody lampy L2   ma niską impedancję i łatwo wysteruje następny stopień (bo to jest wtórnik), to sygnał pobrany z anody tej lampy impedancję ma wysoką (układ WK). Taka nierównomierność impedancji wyjściowych może, przy niewłaściwym dobraniu lamp następnego stopnia prowadzić do zniekształceń, szczególnie w wyższych częstotliwościach. 
Lecz mimo tych ograniczeń, ten prosty i efektywny układ jest bardzo często wykorzystywany nawet w wysokiej klasy wzmacniaczach push-pull.

Inwerter różnicowy (układ parafazowy o sprzężeniu katodowym, long tailed pair, cathode coupled splitter, Schmidt inverter)

W układzie tym, sygnał podawany jest na pierwszą lampę L1, która pracuje "tradycyjne" w układzie ze wspólną katodą (dodany jest jedynie R4, co nie zmienia układu tej lampy). Ponieważ układ WK odwraca sygnał, możemy pobrać z anody lampy L1 sygnał, (część odwróconą), podczas gdy drugą, nieodwróconą część odbieramy z anody lampy L2, która pracuje - uwaga- w układzie ze wspólną siatką. Siatka lampy L2  jest zwarta (dla sygnału zmiennego) do masy kondensatorem C4, co powoduje, że układ taki dla sygnałów zmiennych jest układem ze wspólną siatką. Sygnał audio w układzie WS pobierany jest z katody lampy L1, do katody L2. 
Dla prądu stałego siatka jest spolaryzowana poprzez rezystor R6, a rezystory R2 i R4 ustalają wartość tej polaryzacji. Identycznie (poprzez R1) polaryzowana jest siatka lampy L1. 
Zwróćmy uwagę że inaczej pracują lampy w układzie dla prądu stałego, a inaczej dla przemiennego: dla prądu stałego obie lampy pracują jako układ "wspólna katoda", natomiast dla sygnału przemiennego L1 to układ WK, natomiast L2 to układ ze wspólną siatką (WS).
Układ ten ma dużą zaletę w stosunku do opisywanego wcześniej - jego wyjścia mają jednakową impedancję i dobrą symetrię, gdy dobierzemy odpowiednio parametry pracy lamp. Wzmocnienie jest zwykle dwa razy mniejsze niż zwykłego stopnia wzmacniacza oporowego (WK). Napięcia doprowadzone mogą mieć dość dużą amplitudę. Układ ten wydaje się być najlepszy ze względu na swoje właściwości i ma zastosowanie szczególnie tam, gdzie przy dużych mocach stopnia końcowego zależy nam na równomiernym wysterowaniu lamp wyjściowych, w szerokim zakresie częstotliwości, przy małych zniekształceniach. Innymi zaletami są - brak skłonności do samowzbudzania i stosunkowo mały prąd siatkowy w przypadku przesterowania. 
Wady: dla uzyskania dobrej symetrii sygnału wartość rezystora R4 powinna być wysoka, rzędu dziesiątek, a lepiej setek kiloomów, co wymusza stosowanie wysokich napięć zasilających. By tego uniknąć, spotyka się zasilanie rezystora R4 dodatkowym napięciem ujemnym, albo zastosowanie źródła prądowego zbudowanego na dodatkowej lampie lub półprzewodnikach.
Spotyka się odmiany tego układu, które będą się różniły szczegółami zasilania siatek lamp- ze stałym napięciem polaryzacji (fixed bias) lub automatycznym (kathode bias - na rysunku), lecz zasada działania będzie taka sama.

Producenci lamp często podają  w kartach katalogowych schemat i typowe warunki pracy układów opartych na konkretnej lampie.
I tak, przykładowe schematy inwertera znajdziesz na datasheet lampy ECC83 Philipsa (strona 4).

Układ samosymetryzujący (huśtawka, kołyska)

Zobaczmy na schemat z lewej.
Układ ten tworzą obie triody L1 i L2. Lampa druga, L2 objęta jest głębokim, ujemnym sprzężeniem zwrotnym w układzie równoległym, poprzez rezystory R6, R7 i kondensator C5. Jeżeli R6 i R7 są równe, na siatkę lampy L2 podawany jest sygnał z anod obu lamp z prawie jednakowym, wynoszącym około ½, współczynnikiem podziału. Dla osiągnięcia idealnej symetrii, rezystor R7 powinien mieć o 10-15% większą wartość od rezystora R6. Lampa L2 nie wzmacnia sygnału – jej wzmocnienie wynosi 1.
Ze względu na istniejące sprzężenie zwrotne układ wnosi małe zniekształcenia w szerokim paśmie częstotliwości. Układ ten ma duże wzmocnienie, zależne od zastosowanej lampy, dochodzące  nawet do 60 (np. ECC83). 
Do wad należy wrażliwość na przesterowanie, napięcie wejściowe nie powinno przekraczać napięcia polaryzacji siatki lampy L1.

Na schemacie drugim (z prawej) widzimy odmianę układu samosymetryzującego.

 


audio-retro  >> o lampach - układy podstawowe >
I przedwzmacniacze I inwertery I bufory I wzmacniacze SE I wzmacniacze PP I


powrót do góry >

I strona główna I audio-retro I moje projekty I w wolnym czasie I warto odwiedzić I  

©  2000 - 2012 | Projekt strony: S.C.  |  Wszelkie prawa zastrzeżone