SEPP: Różnice pomiędzy wersjami

Z Oktoda
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
OTLamp (dyskusja | edycje)
Oktoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
Linia 27: Linia 27:
* W transformatorach układów SEPP pracujących w klasie B i AB nie zachodzi zjawisko "przełączania prądów" charakterystyczne dla typowych układów przeciwsobnych, a powodujące powstanie dodatkowych zniekształceń nieliniowych.
* W transformatorach układów SEPP pracujących w klasie B i AB nie zachodzi zjawisko "przełączania prądów" charakterystyczne dla typowych układów przeciwsobnych, a powodujące powstanie dodatkowych zniekształceń nieliniowych.
* W przeciwieństwie do standardowego układu przeciwsobnego w układzie SEPP nie znoszą się zakłócenia pochodzące ze źródła zasilania. Wymaga on zatem zasilacza anodowego o znacznie mniejszym poziomie tętnień.
* W przeciwieństwie do standardowego układu przeciwsobnego w układzie SEPP nie znoszą się zakłócenia pochodzące ze źródła zasilania. Wymaga on zatem zasilacza anodowego o znacznie mniejszym poziomie tętnień.
* Katoda jednej z lamp znajduje się na potencjale sygnału wyjściowego sumowanego z połową napięcia zasilania. Powoduje to konieczność zasilania włókna żarzenia tej lampy z osobnego uzwojenia w przypadku niewystarczającej wartości jej Użkmax. W przeciwnym wypadku łatwo może dojść do przebicia pomiędzy włóknem a katodą.
* Katoda jednej z lamp znajduje się na potencjale sygnału wyjściowego sumowanego z połową napięcia zasilania. Powoduje to konieczność zasilania włókna żarzenia tej lampy z osobnego uzwojenia w przypadku niewystarczającej wartości jej dopuszczalnej wartości U<sub>ż-k</sub>. W przeciwnym wypadku łatwo może dojść do przebicia pomiędzy włóknem a katodą.


== Aplikacje ==
== Aplikacje ==
Praktyczne układy wzmacniaczy SEPP zostały opracowane dosyć późno. Co prawda umożliwiają osiągnięcie wysokiej jakości, ale posiadają też wady, które potencjalnie zwiększają cenę zbudowanego z ich użyciem wzmacniacza. Rozwiązań komercyjnych istniało zatem stosunkowo niewiele.


== Konstrukcje niekomercyjne ==
== Konstrukcje niekomercyjne ==
Linia 47: Linia 48:
== Zobacz też ==
== Zobacz też ==
* [[Williamsony]] - klasyczne przeciwsobne układy lampowych wzmacniaczy mocy HiFi.
* [[Williamsony]] - klasyczne przeciwsobne układy lampowych wzmacniaczy mocy HiFi.
{{Objaśnienia skrótów}}


[[Kategoria: Audio]]
[[Kategoria: Audio]]

Wersja z 10:57, 11 lis 2012


Układ wzmacniacza w konfiguracji SEPP (single ended push-pull) został opatentowany przez Williama H. T. Holdena w 1931 roku[1]. Charakteryzuje on się pracą przeciwsobną z uziemioną (dla sygnału zmiennego) jedną z końcówek obciążenia. Umożliwia uzyskanie bardzo dobrych parametrów wzmacniacza bez konieczności stosowania transformatora z niską indukcyjnością rozproszenia pomiędzy połówkami uzwojenia pierwotnego. Był też stosowany do konstrukcji wyjściowych układów beztransformatorowych (OTL).

Układ klasyczny

Budowa

Oryginalny układ SEPP z patentu Williama H. T. Holdena z 1931 roku

Cechą charakterystyczną stopnia wzmacniacza pracującego w układzie SEPP jest przeciwsobna praca elemantów aktywnych (lamp lub tranzystorów) przy jednoczesnym przyłączeniu obciążenia w taki sposób, że jeden jego zacisk jest sterowany, a drugi znajduje się na potencjale zerowym (dla sygnału zmiennego). Opracowano kilka warianów tego układu, różniących się przede wszystkim rozwiązaniem stopnia sterującego, rodzajem zastosowanych lamp oraz ich połączeniem dla prądu stałego.

Podstawowy schemat układu SEPP z odwracaczem fazy z dzielonym obciążeniem i szeregowym połączeniem lamp dla prądu stałego.

Przykładem mogą być koncepcje Arnolda Petersona i Donalda B. Sinclaira zaprezentowane w 1952 roku. [2]. Ich cechą charakterystyczną jest użycie odwracacza fazy z dzielonym obciążeniem. By obydwie lampy pracowały w układzie wspólnej katody sygnał sterujący musi być wprowadzony pomiędzy katodę i siatkę. W układach bez transformatora wejściowego stwarza to pewne trudności, bo katoda jednej z lamp znajduje się na potencjale sygnału wyjściowego. By rozwiązać ten problem połączono opornik anodowy odwracacza fazy nie z dodatnim biegunem źródła zasilania, ale z wyjściem stopnia. Dla prądu stałego lampy są w nim połączone szeregowo.

 

Podstawowy schemat układu SEPP z równoległym połączeniem lamp dla prądu stałego.

W dużo mniej popularnej wersji układu lampy wyjściowe dla prądu stałego są połaczone równolegle. Umożliwia to zastosowanie źródła zasilania o mniejszym napięciu, ale nieco komplikuje układ i wymaga zastosowania transformatora o dwóch symetrycznych uzwojeniach pierwotnych. Dla prądu zmiennego uzwojenia te są połączone w charakterystyczny dla SEPP sposób - równolegle, z jednym zaciskiem uziemionym dla prądu zmiennego.

 

Podstawowy schemat układu SEPP z szeregowym połączeniem lamp ekranowanych.

Zastosowanie tetrod lub pentod i transformatora z dwoma uzwojeniami pierwotnymi umożliwia sprytne rozwiązanie zasilania siatek ekranujących. Jednocześnie opornik anodowy odwracacza fazy może być przyłączony do siatki ekranującej górnej lampy (znajdującej się na takim samym potencjale zmiennym jak katoda), co zapewnia zasilanie odwracacza pełnym napięciem zasilającym (rozwiązanie typu bootstrap). Umożliwia to uzyskanie dużej amplitudy napięcia wyjściowego odwracacza. W uzwojenich pierwotnych transformatora oprócz sygnału zmiennego płynie prąd siatek ekranujących.

 

Właściwości

  • Lampy stopnia SEPP pracującego w klasie A są dla sygnału zmiennego połączone równolegle. Zmniejsza to impedancję wyjściową wzmacniacza i konieczną przekładnię transformatora wyjściowego.
  • Lampy stopnia SEPP pracującego w klasie B/AB pracują na przemian na obciążenie, jakie "widzi" jedna lampa w ekwiwalentnym, standardowym układzie przeciwsobnym. Wymagana przekładnia transformatora jest zatem dwukrotnie niższa niż w układzie standardowym.
  • Wykonanie transformatora ułatwia i poprawia jego parametry również fakt, że nie płynie w nim składowa stała (nie wymaga szczeliny w rdzeniu) ani prądy anodowe lamp (mniejszy prąd w uzwojeniach).
  • W transformatorach układów SEPP pracujących w klasie B i AB nie zachodzi zjawisko "przełączania prądów" charakterystyczne dla typowych układów przeciwsobnych, a powodujące powstanie dodatkowych zniekształceń nieliniowych.
  • W przeciwieństwie do standardowego układu przeciwsobnego w układzie SEPP nie znoszą się zakłócenia pochodzące ze źródła zasilania. Wymaga on zatem zasilacza anodowego o znacznie mniejszym poziomie tętnień.
  • Katoda jednej z lamp znajduje się na potencjale sygnału wyjściowego sumowanego z połową napięcia zasilania. Powoduje to konieczność zasilania włókna żarzenia tej lampy z osobnego uzwojenia w przypadku niewystarczającej wartości jej dopuszczalnej wartości Uż-k. W przeciwnym wypadku łatwo może dojść do przebicia pomiędzy włóknem a katodą.

Aplikacje

Praktyczne układy wzmacniaczy SEPP zostały opracowane dosyć późno. Co prawda umożliwiają osiągnięcie wysokiej jakości, ale posiadają też wady, które potencjalnie zwiększają cenę zbudowanego z ich użyciem wzmacniacza. Rozwiązań komercyjnych istniało zatem stosunkowo niewiele.

Konstrukcje niekomercyjne

Podstawowe wady i zalety

Układ jest bardzo wdzięczny do konstrukcji amatorskich.

Wady:

Przykłady rozwiązań

Przypisy

  1. Patent USA 1999327.
  2. Arnold Peterson i Donald B. Sinclair, A Single-Ended Push-Pull Audio Amplifier, Proc. IRE, Jan. 1952, str. 7-11.

Bibliografia

  • Cykin Gieorgij: Wzmacniacze sygnałów elektronicznych, WKiŁ, Warszawa, 1970, wyd. 2, stron 570.

Zobacz też

  • Williamsony - klasyczne przeciwsobne układy lampowych wzmacniaczy mocy HiFi.
Skróty oznaczeń używanych na Wiki Oktoda
  • μ - wzmocnienie napięciowe
  • μs2 - oddziaływanie napięciowe siatki drugiej
  • α - wskazanie wskaźnika dostrojenia
  • AM - modulacja amplitudy
  • ARCz - automatyczna regulacja częstotliwości
  • ARW - automatyczna regulacja wzmocnienia
  • Ia - prąd anody
  • Iaimax - maksymalny prąd anody w impulsie
  • Il - prąd ekranu
  • Is - prąd siatki
  • Is1 - prąd siatki pierwszej
  • Is2 - prąd siatki drugiej
  • Is3 - prąd siatki trzeciej
  • Is4 - prąd siatki czwartej
  • Iamax - maksymalny prąd anody
  • Ikmax - maksymalny prąd katody
  • Io - maksymalny prąd wyprostowany
  • Iż - prąd żarzenia
  • FM - modulacja częstotliwości
  • h - zniekształcenia nieliniowe
  • m.cz. - małej częstotliwości
  • Pamax - maksymalna moc strat w anodzie
  • p.cz. - pośredniej częstotliwości
  • Ps2max - maksymalna moc strat w siatce drugiej
  • Pwy -moc wyjściowa
  • ra - opór wewnętrzny
  • Ra - opór obwodu anodowego
  • Rk - rezystancja w katodzie
  • Rg - rezystancja w obwodzie siatki
  • Sa - nachylenie charakterystyki lampy
  • Ua - napięcie anody
  • Ua≈ - napięcie zmienne na anodzie
  • Uaiwmax - maksymalne wsteczne napięcie anody w impulsie
  • Uamax - maksymalne napięcie anody
  • Ub - napięcie zasilania
  • Ubmax - maksymalne napięcie zasilania
  • Ul - napięcie ekranu
  • Us - napięcie siatki
  • Us1 - napięcie siatki pierwszej
  • Us2 - napięcie siatki drugiej
  • Us2max - maksymalne napięcie siatki drugiej
  • Us3 - napięcie siatki trzeciej
  • Us4 - napięcie siatki czwartej
  • Utr - maksymalne napięcie prądu zmiennego
  • Uż - napięcie żarzenia
  • Uż-k - maksymalne napięcie między włóknem żarzenia a katodą