ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ МЕЖДУ КАСКАДАМИ Российский патент 2005 года по МПК H03F3/36 

Данное изобретение относится к области высококачественного звуковоспроизведения в части усилительных устройств.

Для исключения или уменьшения влияния на качество звучания радиоэлементов в усилительных устройствах стремятся уменьшить количество как активных, так и пассивных радиоэлементов на пути прохождения звукового электрического сигнала. Эксперты хорошо оценивают звучание усилителей постоянного тока, включенных в цепь усиления звукового электрического сигнала.

Наиболее близким аналогом изобретения является усилитель, описанный в журнале "Радиофронт", № 2, 1931 г. "Новая схема Лофтин Уайта".

При проектировании усилителей постоянного тока (УПТ) на электровакуумных лампах основная задача состоит в том, чтобы приравнять напряжение на нагрузке первой лампы к напряжению смещения второй лампы. Это достигается путем питания усилителя от многозвенного делителя напряжения или путем включения в катодные цепи ламп резисторов, или путем питания каскадов УПТ от раздельных источников анодного напряжения.

При питании УПТ от делителя напряжения по делителю проходит анодный ток выходной лампы, что приводит к паразитным обратным связям и, как следствие, к субъективному ухудшению качества звучания.

При включении в катодные цепи ламп резисторов для установки режимов ламп возникает местная отрицательная обратная связь (МООС), уменьшающая усиление. Для устранения действия МООС резисторы шунтируют конденсаторами большой емкости, что приводит к субъективному ухудшению качества звучания.

При питании каскадов УПТ от раздельных источников анодного напряжения в качестве нагрузки первой лампы применяют источник тока или динамическую нагрузку (SRPP). В таких схемотехнических решениях присутствует отрицательная обратная связь, что, по мнению некоторых экспертов, приводит к деградации звучания усилителя.

Сущность изобретения заключается во включении такого активного сопротивления в качестве нагрузки первого каскада УПТ, что при питании каскадов от раздельных источников анодного напряжения напряжение на нагрузке первого каскада является напряжением смещения для лампы второго каскада, при этом нет необходимости во включении в катодные цепи дополнительных резисторов или применять многозвенные делители напряжения для питания усилителя.

Техническим результатом такого решения является исключение искажений, возникающих при прохождении сигнала через разделительные конденсаторы и трансформаторы, а также через катодные резисторы и шунтирующие их конденсаторы.

В патентуемом усилителе каскады имеют отдельные источники питания, включенные последовательно, причем положительный полюс первого источника подключен к отрицательному полюсу второго источника. Между сеткой первой лампы и ее катодом, через источник отрицательного смещения, включен первый резистор, параллельно которому подключается усиливаемый сигнал. Катод первой лампы подключен к отрицательному полюсу первого источника питания, а анод - через второй резистор к положительному полюсу первого источника питания. Сетка второй лампы подключена к аноду первой лампы, катод - к отрицательному полюсу второго источника питания, а анод через нагрузку усилителя - к положительному полюсу второго источника питания. В варианте усилителя между сеткой второй лампы и положительным полюсом второго источника питания подключен третий резистор.

На Фиг.1 и Фиг.2 приведены схемы двухкаскадного УПТ с выходным звуковым трансформатором. Отличие схемы, приведенной на Фиг.2, заключается в наличии компенсирующего резистора R3. В обеих схемах резистор R1 - резистор утечки первого триода VL1, R2 - резистор анодной нагрузки первого триода VL1, выполняющий также функцию резистора утечки для второго триода VL2. E1 - напряжение смещения для VL1, Е2 - анодное напряжение VL1, Е3 - анодное напряжение оконечного триода VL2. I1 - анодный ток первой лампы VL1.

При работе усилителя по схеме, приведенной на Фиг.1, анодный ток первой лампы I1 создает напряжение на резисторе R2. Это напряжение имеет переменную составляющую (полезный усиленный сигнал ламой VL1) и постоянную составляющую, наличие которой обусловлено током покоя первой лампы VL1. Постоянная составляющая напряжения отрицательна по отношению к сетке второй лампы. Величина сопротивления резистора R2 выбрана так, чтобы постоянное напряжение, вызванное прохождением по нему тока покоя первой лампы, равнялось отрицательному напряжению смещения для второй лампы.

Если паспортное значение напряжения смещения второй лампы является меньшим, чем получаемое в схеме на Фиг.1, а уменьшение сопротивления резистора R2 приводит к неприемлемому снижению коэффициента усиления первого каскада, то необходимо применить компенсирующий резистор R3, указанный на Фиг.2.

При работе усилителя по схеме, приведенной на Фиг.2, ток, протекающий по цепи E3-R3-R2-E3, создает на резисторе R2 компенсирующее напряжение положительной полярности. Задавшись напряжением питания оконечного каскада Е3, напряжением на аноде VL1, напряжением смещения для VL2, а также сопротивлением нагрузки переменному току первого каскада, можно вычислить величины сопротивлений R1, R2, а также напряжение питания первого каскада Е2.

Схема, приведенная на Фиг.3, представляет собой двухтактный вариант усилителя, а схема, приведенная на Фиг.4, - двухтактный вариант усилителя с компенсирующими резисторами R3 и R3′.

Изобретение относится к области высококачественного звуковоспроизведения. Технический результат заключается в уменьшении искажений усиленного сигнала. В ламповом усилителе с непосредственной междукаскадной связью (фиг.1) и раздельным питанием каскадов анод первой лампы (VL1) подключен к сетке второй лампы (VL2), а между точкой их соединения и катодом второй лампы (VL2) включен резистор (R2), при этом катод второй лампы (VL2) подключен к положительному полюсу источника питания (Е2) первого каскада и к отрицательному полюсу источника питания (Е3) второго каскада. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ламповый усилитель с непосредственной междукаскадной связью и раздельным питанием каскадов, отличающийся тем, что анод первой лампы подключен к сетке второй лампы, а между точкой их соединения и катодом второй лампы включен резистор, при этом катод второй лампы подключен к положительному полюсу источника питания первого каскада и к отрицательному полюсу источника питания второго каскада.2. Ламповый усилитель по п.1, отличающийся тем, что между сеткой второй лампы и положительным полюсом источника питания второго каскада включен резистор.3. Ламповый усилитель по п.1, отличающийся тем, что имеет два идентичных плеча для усиления в двухтактном режиме.4. Ламповый усилитель по п.2, отличающийся тем, что имеет два идентичных плеча для усиления в двухтактном режиме.