Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

EL84 - Parametry graniczne EL84 w konfiguracji PP we wzmacniaczu gitarowym

27 Sty 2019 03:44 1254 9
  • Poziom 8  
    Witam serdecznie,
    jestem w trakcie projektowania końcówki mocy wzmacniacza gitarowego na lampach EL84. Założenia projektowe są następujące:
    >> konfiguracja PP, klasa AB1[/size];
    >> maksymalna moc jaką da się wyciągnąć z owej konfiguracji (ok 17W przy niskim THD);
    >> sztywne przedpięcie siatki pierwszej (fixed bias);
    >> odkręcenie potencjometru "Master" od ok. 85% winno wprowadzać końcówkę w lekkie przesterowanie (podaję w celach informacyjnych);
    >> projekt bazuję na reprodukowanych lampach Mullarda;
    >> rezystor 1 ÷ 2,2kΩ zamiast dławika w zasilaczu siatek hamujących (za zasilaniem anodowym lamp mocy);
    >> prostownik krzemowy w zasilaczu;
    Projekt wykonuję wykreślając charakterystyki: wzajemną (złożoną) dla obu lamp w konfiguracji i krzywą obciążenia jednej lampy. Moc i "sag" napięcia anodowego obliczam bazując na metodzie 19-stu punktów, przy wysterowaniu siatki pierwszej sygnałem sinusoidalnym (Peak AF).

    Do sedna. Przy katalogowej impedancji transformatora głośnikowego Zaa=8kΩ, zasilaniu anodowym oraz siatek hamujących napięciem 300V i ustawieniu biasu na poziomie -11V otrzymuję wynik mniejszy lekko od tego z not katalogowych starych Mullard'ów (w okolicach 16 W). Licząc moc admisyjną anody otrzymuję wynik zawsze mniejszy od katalogowych 12W, zaś problem pojawia się z mocą siatki - wynik zawsze oscyluje między 2,0÷2,5W. Tutaj zadaję pierwsze pytanie - jeśli sygnał gitarowy jest dalece odległy kształtem przebiegu od sinusa, to mogę przyjąć ów wynik jako poprawny? W nocie katalogowej Mullard'a jest określone tylko Ps =2W, jednak grzebiąc w nocie 6BQ5 General Electronic znalazłem taką informację:
    >> Screen dissipation (continous)........................................2 W
    >> Screen dissipation (peaks of speech and music).......4W
    Przy celowym przesterowaniu końcówki prąd siatki rośnie nawet mimo tego, że "sagujące" napięcie siatki hamującej trochę go ogranicza stąd proszę doświadczonych kolegów o odpowiedź - co z tą mocą admisyjną siatki.

    Drugie pytanie odnosi się do zaobserwowanego przeze mnie nadmiernego "żyłowania" lamp mocy przez producentów wzmacniaczy. Chodzi mi głownie o dużo większe napięcia zasilania anody i siatki od maksymalnych podanych w katalogach. To, że dawniej produkowane lampy wytrzymywały tak wysokie napięcia to wiem (cytat ze strony Toma), ale teraz? Dajmy na to VOX AC30 - nie dość, że napięcie anodowe jest ogromnie wysokie (ponad ponad katalogowe maksimum), to punkt spoczynkowy lamp znacznie "wychodzi" poza granicę jej mocy admisyjnej. Tzn rozumiem tutaj cel - też go pragnę osiągnąć - wycisnąć z tej pary EL84 wszystko co się da (w tym przypadku AC30 to zły przykład). I też widzę, że pasowałoby mi zasilić anodę napięciem przynajmniej 340Vdc aby wydusić z lamp te 18W. Pytanie - mogę? Jak przełoży się to na jej żywotność (bo wykracza poza 10% wahania napięcia zasilającego)? I czy producenci żyłują lampy bo wtedy (teraz moje ulubione słowo) BRZMIĄ lepiej i to jest tajemnica ich legendy?

    Trzecie pytanie to kwestia impedancji obciążenia Zaa. Aby nie przekraczać dopuszczalnych wartości napięcia siatki i anody oraz mocy wydzielanej na siatce muszę bardziej "pionować" krzywą obciążenia, co przekłada się na mniejszą wartość impedancji (±6,3kΩ). Trafo będę wykonywał na zamówienie - wszystkie chwyty dozwolone. Tylko co na to mój stopień mocy? Czy transformatory głośnikowe we wzmacniaczach gitarowych wiodących producentów również są celowo "udziwnione" i nie ma tam katalogowych, optymalnych 8kΩ?

    Ostatnie pytanie kieruję do Kolegów-Praktyków. Z racji, że jestem na etapie teoretycznego liczenia potrzebuję wiedzieć ile - mniej / więcej - wynosi wartość rezystancji uzwojenia pierwotnego i wtórnego anodowego transformatora sieciowego dla takiego wzmacniacza na dwóch EL84. Obie rezystancje estymuję w okolicach 100Ω, ale chciałbym się upewnić - kilku z Was miało zapewne miliony podobnych traf w rękach i znacie je na pamięć ;) A przyda się przynajmniej do teoretycznego określenia napięcia "sagu" i jałowego.

    Z góry dziękuję za odpowiedzi.
    Pozdrawiam!
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Pomocny post
    Specjalista - urządzenia lampowe
    the_potok napisał:

    Do sedna. Przy katalogowej impedancji transformatora głośnikowego Zaa=8kΩ, zasilaniu anodowym oraz siatek hamujących napięciem 300V i ustawieniu biasu na poziomie -11V otrzymuję wynik mniejszy lekko od tego z not katalogowych starych Mullard'ów (w okolicach 16 W). Licząc moc admisyjną anody otrzymuję wynik zawsze mniejszy od katalogowych 12W, zaś problem pojawia się z mocą siatki - wynik zawsze oscyluje między 2,0÷2,5W.

    Zazwyczaj wynik mocy wyjściowej liczony z charakterystyk jest mniejszy niż ten z pomiarów zawarty w karcie katalogowej, zwłaszcza dla układów w niesymetrycznej klasie A. Trudno jednak cokolwiek napisać na temat otrzymanych wyników nie znając przebiegu tych obliczeń.

    the_potok napisał:


    Tutaj zadaję pierwsze pytanie - jeśli sygnał gitarowy jest dalece odległy kształtem przebiegu od sinusa, to mogę przyjąć ów wynik jako poprawny? W nocie katalogowej Mullard'a jest określone tylko Ps =2W, jednak grzebiąc w nocie 6BQ5 General Electronic znalazłem taką informację:
    >> Screen dissipation (continous)........................................2 W
    >> Screen dissipation (peaks of speech and music).......4W
    Przy celowym przesterowaniu końcówki prąd siatki rośnie nawet mimo tego, że "sagujące" napięcie siatki hamującej trochę go ogranicza stąd proszę doświadczonych kolegów o odpowiedź - co z tą mocą admisyjną siatki.


    Wynik można przyjąć za poprawny i zweryfikować go pomiarowo w gotowym układzie, nawet przy wysterowaniu sygnałem z "wiosła". Rozumiem, że cały czas masz na myśli siatkę ekranujacą, bo siatka hamująca to siatka trzecia :wink:

    the_potok napisał:

    I też widzę, że pasowałoby mi zasilić anodę napięciem przynajmniej 340Vdc aby wydusić z lamp te 18W. Pytanie - mogę? Jak przełoży się to na jej żywotność (bo wykracza poza 10% wahania napięcia zasilającego)?


    Nie da się jednoznacznie powiedzieć, jak to wpłynie na żywotność. Akurat spośród parametrów granicznych, maksymalne napięcie anodowe jest wartością, można by rzec, dość umowną, lampa to nie tranzystor, który doznaje przebicia. Jeśli dana lampa ma pracować przy przekroczonych parametrach granicznych, dobrze jest ją do takiej pracy przygotować, a stopień mocy nieco zmodyfikować, by uniknąć przykrych niespodzianek. Przygotowanie polega na trenowaniu lampy w kontrolowanyh warunkach przekroczonych parametrów zasilania, a więc zasilaniu jej z zasilacza z ograniczeniem maksymalnego prądu, na wypadek gdyby doszło do jonizacji lub nawet zapalenia się łuku w jakimś egzemplarzu. Z tego powodu w obwodzie siatki sterującej nie może być dużych rezystancji, powinna być zasilania ze źródła o niskiej rezystancji wewnętrznej z pomiarem jej prądu mikroamperomierzem. Prąd siatki powinien być mniejszy od 1 µA. Napięcie najlepiej stopniowo podnosić od katalogowej wartości granicznej do wartości w jakiej lampa będzie pracować, utrzymując moc strat na maksimum (przez regulację Us1) i kontrolując Is1. Is1 może początkowo rosnąć, a potem powinien spadać. Tym sposobem możesz sobie wyselekcjonować egzemplarze o najmniejszym Is1. Stopień mocy, a w zasadzie stopień sterujący, powinien być obliczony tak, by można było zastosować możliwie najmniejsze wartości rezystorów upływowych siatek sterujących lamp końcowych. Jeśli ma to być przesterowywane, a w tym przypadku dla brzmienia ma chyba znaczenie stała czasowa elementów sprzęgających (?), należałoby zwiększyć pojemność kondensatorów sprzęgajacych. Warto też nie przekraczać wartości znamionowej napięcia żarzenia w takich warunkach pracy.
    the_potok napisał:

    Trzecie pytanie to kwestia impedancji obciążenia Zaa. Aby nie przekraczać dopuszczalnych wartości napięcia siatki i anody oraz mocy wydzielanej na siatce muszę bardziej "pionować" krzywą obciążenia, co przekłada się na mniejszą wartość impedancji (±6,3kΩ).


    To nie jest zbyt dobry sposób. Moc strat siatki ekranującej ogranicza się szeregowymi rezystorami, które wywołują dodatkowy spadek napięcia w szczytach wysterowania. Można się tak pobawić ich wartościa, by w szczytach wysterowania trafiać w kolano obniżajacej się zerowej (lub innej, przyjętej za graniczną) charakterystyki anodowej. Natomiast jeśli przy danym napięciu zasilania obniżysz wartość Zaa (Raa, Ra), to co prawda w szczytach wysterowania moższ nie wejść w obszar raptownego wzrostu prądu s2, ale za to wzrośnie moc strat w anodzie bo średnia moc pobrana ze źródła zasilania w zasadzie się nie zmieni, za to spadnie moc wyjściowa.
  • Poziom 39  
    Kultowa M-vałka MV-12 Regenta miała z dwóch lamp 12W i była nie do zajechania, buczała z gitarą basową dziesiątki godzin bez przerwy..
    A że Regent ( taka firma z NRD później Vermona) dodał do niej kolumnę basreflex na 12,5 watowym głośniku, wyglądającym trochę jak Revox nawet to się prezentowało.
    Można ? można..
    Pozdr.J.
  • Poziom 37  
    Dynacord na 2x EL34 w PP deklarował 100W przy Ua około 730V. Są to parametry graniczne tych lamp ale dają radę z klasyczną estradą.
    Współczynnik szczytu typowo przyjmuje się 9,2dB dla muzyki typu rock. W skali liniowej daje to 7,9 raza. Tak więc wg. Dynacord typowa moc ciągła jeszcze bezpieczna dla pary tych lamp w PP to 12,65W i tej wartości bym się trzymał.
  • Poziom 39  
    co do żywotności , w czasach gdy bawiłem się trochę w nagłośnienia ( było to bardzo dawno) używaliśmy lamp ( chyba radzieckich) ze wzmacniaków telekomunikacyjnych podwodnych, miały na dzisiejszy język wykonanie heawy duty, złocone elektrody, grubsze szkło, a zdarzały się w metalowych bańkach. Działały nawet przy rozgrzanych do czerwoności komponentach..
    Pozdr.J.
  • Poziom 8  
    Bardzo dziękuję za odpowiedzi ;)
    Odnosząc się do rad podanych przez OTLamp wykonałem finalne obliczenia, których wyniki przedstawiam poniżej. Zdecydowałem się utrzymać napięcie siatki ekranującej na poziomie maksymalnej, katalogowej wartości 300V, nieznacznie podnosząc napięcie anodowe do 310V. Oczywiście, pisząc w pierwszym poście siatka "hamująca" miałem na myśli "ekranująca" ;)
    Założenia:
    >> przedpięcie siatki sterującej: -11V;
    >> napięcie zasilania (anodowe): 310VDC;
    >> wspólny rezystor siatek ekranujących w obwodzie zasilania siatek: 1 kΩ;
    >> indywidualny rezystor siatki ekranującej każdej z lamp: 470 Ω;

    Bazując na przyjętych wartościach rezystancji i estymowanego poboru prądu przez lamy przedwzmacniacza i siatek ekranujących (w stanie jałowym) :
    >> jałowe napięcie siatki ekranującej: 300VDC;
    >> impedancja obciążenia Zaa (obliczona z odłożonej na wykresie krzywej obciążenia): 8 kΩ;
    >> anodowy prąd spoczynkowy: 32 mA;

    Nie będę się szeroko rozwodził nad metodą którą posługuję się przy obliczaniu średnich prądów Ia i Is, aktualnego napięcia siatki i finalnej średniej mocy admisyjnej anody i siatki. Napiszę tylko, że polega ona na:
    >> założeniu danego napięcia siatki ekranującej (w tym przypadku 300V);
    >> wykreśleniu charakterystyk: złożonej (dla dwóch lamp pracujących w parze, gdzie prąd na wykresie Ia jest różnicą prądów obu lamp w parze) oraz charakterystyki obciążenia dla jednej lampy z pary pracującej w układzie (wklejam poglądowo w załączniku);
    >> określeniu wartości napięć siatki sterującej w odniesieniu do punktów charakterystycznych fali sinusoidalnej (tak jakbyśmy ją próbkowali w 18-stu punktach);
    >> odczytaniu z wykreślonych charakterystyk wartości Ua, Ia oraz Is;
    >> obliczeniu napięcia siatki ekranującej w oparciu o Is oraz wartości rezystancji w obwodzie zasilającym siatki;
    >> ponownym odczytaniu prądów Ia i Is w oparciu o charakterystyki wykreślone metodą estymacji dla otrzymanych napięć siatki ekranującej (np. dla Vg=0V prąd Ia otrzymujemy z charakterystyki Ia(Ua) dla Vg2 = 262,5V);
    >> obliczeniu finalnym średnich prądów, mocy admisyjnej anody oraz siatki ekranującej.

    Otrzymane wyniki:
    >> moc wyjściowa: P = 16,9 W (nie biorę pod uwagę sprawności transformatora wyjściowego);
    >> średni prąd anodowy Ia ≈ 49,62 mA;
    >> średni prąd sitaki ekranującej Is ≈ 8,80 mA;
    >> średnia moc admisyjna anody Pa ≈ 5,86 W;
    >> średnia moc siatki Ps ≈ 2,41 W;

    Nie ukrywam, że wyniki są zadowalające ;) Moc siatki dalej jest za duża i tylko ona wychodzi poza wartość maksymalną podaną w nocie, lecz w odniesieniu do średniego prądu siatki ekranującej przy pełnym wysterowaniu sinusem z noty katalogowej Mullarda przy Vg2=300V wyniki otrzymałem podobne (Mullard: Is = 7 mA). To są tylko obliczenia teoretyczne, duży błąd generuje zapewne "manualne" odczytanie prądów i napięć z wykreślonych charakterystyk - zbuduję układ i porównam teorię z pomiarami ;)

    Wzmacniacz obliczam "od tyłu", co oznacza, że dopiero w tym momencie biorę się za inwerter - prawdopodobnie będzie to układ parafazowy ze sprzężeniem katodowym o stałej polaryzacji.

    Ponawiam pytanie o wartość rezystancji uzwojenia anodowego w transformatorze zasilającym - nadal nie wiem jak sprecyzować parametry potrzebne do jego wykonania. Standardowo podaje się napięcia i prądy, które producent interpretuje jako "napięcia obciążone prądem znamionowym" - wartość procentowa o ile wyższe jest napięcie jałowe oblicza się projektując transformator. "Prąd znamionowy" traktują jako wartość maksymalnego obciążenia i do tego dobierają średnicę drutu. Pomiar rezystancji o którą pytam wykonywany jest po wykonaniu trafa.
    Z moich założeń wynika, że przy pełnym wysterowaniu końcówki mocy musi zostać spełniony warunek Ua=310V i Us=300V . Jaki przyjąć prąd znamionowy? Sumę obliczonych średnich prądów Ia, Is oraz domniemanych prądów lamp przedwzmacniacza? Czy może prąd maksymalny? (≈180mA?)
    EL84 - Parametry graniczne EL84 w konfiguracji PP we wzmacniaczu gitarowym
  • Poziom 16  
    Witam!

    Wysyłam Koledze "the_potok" programy, które (prawdopodobnie) pomogą obliczyć trafo głośnikowe, jak i sieciowe.
    Nie sprawdzałem tych programów praktycznie, dla tego napisałem - prawdopodobnie.
    Spójrz na schemat słynnego Regent-a 60, tu są podane wartości napięć dla wszystkich stopni wzmacniacza.
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    piniol11 napisał:
    Kolego "the_potok", nie ma siatki ekranującej w żadnej lampie (...)
    Trudno dziś o klarowne wspomnienia sprzed blisko 50 lat ale na pewno takie pojęcie było stosowane w odniesieniu do siatki przyspieszającej.
    Pojęcie to tłumaczono ekranowaniem wpływu anody na siatką sterującą. Niestety nie potrafię dziś tego precyzyjnie wytłumaczyć.
    Rzecz w tym, że napięcia na siatce sterującej i anodzie są w przeciwfazie. Stąd oddziaływanie anody na siatkę to naturalne sprzężenia zwrotne ograniczające wzmocnienie i stąd potrzeba ekranowania.
    Oba określenia tej siatki były stosowane naprzemiennie zależnie od kontekstu wypowiedzi.

    Przepraszam za te "trzy grosze" w temacie, nie czuję się autorytetem w temacie lamp i moja wiedza w tym zakresie jest bardzo uboga więc chętnie śledzę wątek.
  • Specjalista - urządzenia lampowe
    W.P. napisał:

    Oba określenia tej siatki były stosowane naprzemiennie zależnie od kontekstu wypowiedzi.


    Gdzie tam naprzemiennie? Odkąd powstały normalne lampy ekranowane (1927 rok, S625 Marconi, A442 Philipsa) siatka druga to była właśnie siatka ekranująca, ekran, shielding grid, screen grid, schirmgitter itd. i są to nazwy jak najbardziej trafne. Co więcej, to właśnie w przypadku tetrod istotne było pojęcie lampy ekranowanej dla odróżnienia jej od innych rodzajów tetrod jakie wtedy były w użyciu (tetrody z siatką przeciwładunkową i tetrody mieszające). Nie wiem co piniol11 miał na myśli, może zatrzymał się na triodach?


    EL84 - Parametry graniczne EL84 w konfiguracji PP we wzmacniaczu gitarowym