Гибридный циклотрон без оос класса "а". Гибридный циклотрон без оос класса "а" Ламповый циклотрон без переходных конденсаторов

Усилитель был разработан в 1995 году. При разработке преследовалась цель найти альтернативу выходному ламповому каскаду, но с сохранением "лампового" звучания, с максимально коротким звуковым трактом, с работой выходных транзисторов в режиме "А" и без ООС. Основная идея - ламповый усилитель напряжения на входе и транзисторный усилитель тока на выходе.

Были опробованы различные варианты лампового каскада, но окончательный выбор пал на трансформаторный каскад. Межкаскадный трансформатор сложнее в изготовлении и дороже, но прибавка в качестве звука себя оправдывает. Кроме того, такой каскад надёжнее, стабильнее, есть гальваническая развязка от выходного транзисторного каскада и нагрузки.

Усилитель термостабильный, саморазогрева транзисторов нет; выходное постоянное напряжение (условный “0”) не меняется со временем. Фон и щелчки при включении и выключении отсутствуют.

Полоса частот усилителя полностью определяется межкаскадным трансформатором, в данном случае, понижающим, что снижает требования к сложности изготовления (секционирование). Необходимо только обеспечить минимальную межобмоточную ёмкость. Коэффициент трансформации можно использовать от 5:1+1, при этом чувствительность будет около 1,5 В, до 2:1+1 - чувствительность около 0,6 В, но трансформатор в последнем случае будет несколько сложнее. Данные одного из изготовленных трансформаторов на сердечнике Unitra (размер примерно соответствует ОСМ-0,1 - сечение 10 см2).

Первичная обмотка содержит 2128 витка провода 0,25 мм. Секций пять - 3+3+4+3+3 - всего 16 слоёв по 133 витка в слое. Две отдельные вторичные обмотки, каждая из которых состоит из четырёх секций (по одному слою) по 100 витков провода диаметром 0,35 мм, включенных последовательно, всего 400+400 витков. Межслойная изоляция - 0,1 мм (бумага), межсекционная - 0,3 мм (бумага + фторопласт +бумага). Ктр. 5,3:1+1. Активное сопротивление первичной обмотки - 130 Ом, вторичной - 13+13 Ом. В зазорах сердечника по одному слою чертёжной кальки. Полоса усилителя с таким трансформатором: 17 Гц - 35 кГц. Чувствительность при таком трансформаторе - около 1,6 В.

Выходное сопротивление усилителя- около 1,5 Ома при токе 1 А, при токе 1,5 А - 1,1Ома.

В первой схеме - смещение литиевым элементом 3,3 В (CR2016-2032 и т.п.), смещение выходного каскада - от 5 вольтового источника, общего для двух каналов. Ток покоя выбирается делителем, для 2SK1058 при напряжении 2,5 В - 1 А примерно, при 2,9 В - 1,5 А. При этом мощность в режиме “А” с током покоя 1 А - несколько Вт (далее в режиме АВ до полной мощности), при 1,5 А уже до 20 Вт при напряжении питания 24 В. При этом напряжении - мощность 33 Вт на нагрузке 6 Ом до заметных ограничений. Мощность можно повысить увеличением напряжения питания выходного каскада и увеличением площади радиаторов, температура которых не должна быть более 65-70 град С. Драйвер - обычный трансформаторный каскад с 6П15П в триоде.

Особенность этой схемы - при включении в течение полминуты наблюдается незначительный фон (первичная обмотка “разомкнута” до прогрева лампы). Исключить эффект можно применением примитивного реле задержки включения громкоговорителей на транзисторе и любом реле, контакты которого должны закорачивать выводы нагрузки (тока при этом практически нет) - усилитель абсолютно не боится короткого замыкания на выходе. Дополнительно можно вывести светодиод “готовности”, подключенный к свободным контактам реле, на переднюю панель.

Постоянное выходное напряжение на выходе усилителя при условии, что транзисторы из одной “коробки” - как правило, не превышает 25 мВ. Если это напряжение около 100 мВ или более - можно немного изменить схему смещения , включив дополнительный многооборотный подстроечный резистор, и выставить “0”.

В “дежурном режиме” можно уменьшить потребление электричества и нагрев радиаторов снижением тока покоя с 1.5 до 0.3А. Для этого необходимо включить дополнительный резистор между источником смещения 5 В и делителем смещения и параллельно ему тумблер, которым можно выбрать необходимый режим.
Во втором варианте схема несколько упрощена за счет того, что напряжение автоматического смещения драйвера используется для смещения выходного каскада. При этом 5 вольтовый источник для смещения транзисторов выходного каскада и литиевый элемент в сетке драйвера из схемы исключаются.

При смещении драйвера 2,5 В (2,9 В) получаем 1 А тока покоя (1,5 А). При таком включении смещения невозможно корректировать “0” на выходе (в случае постоянного напряжения 100 мВ или более), нужен только подбор пар транзисторов; хотя на практике такая необходимость - редкость. Поскольку смещение выходных транзисторов растёт синхронно с прогревом лампы, то начальный фон при включении отсутствует.

Переключить усилитель в режим с малым током покоя можно разделив катодный резистор на два последовательно соединённых резистора, в точку соединения которых и переключать концы вторичных обмоток.

Усилитель очень хорошо “ложится” в корпус и шасси промышленного усилителя 100У-101, на этой базе было сделано несколько экземпляров. Для питания выходного каскада и накалов в этом случае удобно использовать трансформатор ТПП-322, для драйвера - любой подходящий ТА; например, ТА46. Электролитические конденсаторы Hitachi HP3, HU4; шунтирующие пленочные Rifa PHE 426 и Epcos MKT; резисторы лампового каскада - ПТМН, в выходном каскаде - металлоплёночные. В выпрямителях накала, смещения и выходного каскада - диоды Шоттки, в питании лампового каскада - BYV26C. Для защиты можно применить предохранители на 3-5А в “переменной” цепи питания оконечных транзисторов. Температура радиаторов в этой конструкции при токе покоя 1,1 А - около 60С.

Звук усилителя чистый и ясный, с красивой серединой; усилитель достаточно быстрый и легко справляется с динамичной музыкой. “Играет” именно драйверный каскад, повторители практически ничего не привносят. По приведённой схеме усилители изготавливались неоднократно, и большая часть их до настоящего времени у владельцев работают в качестве основных (некоторые - дополнительных). Улучшения звука можно достичь, увеличивая ток драйверной лампы 6П15П до 50-60 мА или заменой лампы; хорошие результаты были получены при использовании IL861.

Перед началом работ я поставил перед собой несколько задач, которые хотел бы решить в конструкции усилителя. Первая задача касается его звучания. Есть очень много усилителей, обладающих впечатляющими параметрами, но звучание, которых отталкивает, а прослушивание сопровождается утомляемостью. Наиболее серьезной технической проблемой таких усилителей является наличие тепловых искажений - одного из видов нелинейных искажений. Они в разном виде проявляются как во входных цепях, так и в выходных каскадах. Наиболее простым решением является использование компонентов, практически неподверженных изменению режимов работы при изменении рабочей температуры. Вторая задача связана с имеющимся корпусом от усилителя "Эстония УМ-010", в который я хочу встроить разрабатываемый усилитель. Силовой тороидальный трансформатор, установленный в нем, весьма неплох и имеет габаритную мощность порядка 400 Вт и хороший магнитный экран. Трансформатор, после выпрямителя, выдает ±32 В без нагрузки, что позволяет сделать усилитель с мощностью до 50 Вт на канал на нагрузке 8 Ом. С имеющимися небольшими радиаторами говорить о классе "А" работы выходного каскада не имеет смысла. Поэтому усилитель должен иметь выходной каскад, работающий в классе "АВ".

Я стараюсь использовать минимальное количество каскадов усиления звука, исходя из практики, такие решения имеют лучшую слитность и чистоту звучания. Наиболее простым способом получения высокого усиления по напряжению, совмещенного с высокой линейностью и минимумом тепловых искажений, является использование хорошего пентода. Я остановился на лампе 6Ж43П, она одновременно дает высокое усиление, имеет высокую мощность, что позволит работать сразу на выходной каскад, и имеет в ТУ нормировку параметров нелинейных искажений.

Для выходного каскада я выбрал латеральные полевые транзисторы с изолированным затвором. Они практически не имеют зависимостей рабочих режимов от температуры. За рубежом выпускаются комплиментарные пары таких транзисторов. Однако транзисторы в таких парах имеют различные динамические параметры. Гораздо интереснее применить транзисторы одной проводимости. Это можно реализовать двумя способами. Первый - использование архитектуры циклотрона выходного каскада. Он мне не подходит, поскольку потребует четыре независимых источника силового питания, а у меня в распоряжении только два. Второй - это схема с использованием межкаскадного трансформатора.

Структурная схема усилителя представлена на рис. 1. Фазорасщепляющий межкаскадный трансформатор позволяет решить сразу несколько проблем: подача сигналов одинаковой формы, но противоположной фазы на затворы выходных транзисторов, отвязка выходных каскадов от высоковольтного питания входного каскада, развязка от помех по питанию между силовым и высоковольтным питанием. Схема была рассчитана с использованием бесплатной программы моделирования LTSpice. С ее помощью удалось подобрать оптимальный коэффициент трансформации межкаскадного трансформатора, равный 2:1+1. Если поднимать коэффициент трансформации, то повышается глубина ООС, но сужается полоса усиления и, соответственно, качество передачи на высоких частотах. Снижение коэффициента трансформации требует большего размаха напряжения сигнала на аноде и начинает проявляться нелинейность уже самого пентода. Конденсатор в цепи ООС компенсирует фазовый сдвиг в работе трансформатора и обеспечивает общую устойчивость усилителя на ВЧ.

Рис.1. Структурная схема гибридного усилителя

Принципиальная схема усилителя представлена на рис. 2. Петля ОООС разорвана по постоянному току. По этой причине требуется применение сервосистемы для балансировки выходного каскада. Я выбрал схему с интегратором, питающимся от плавающего питания, синхронного с выходным сигналом с управлением верхним транзистором по затвору. Чтобы сервосистема не влияла на качество звучания усилителя, ОУ интегратора должен быть достаточно широкополосным, чтобы сигналы звуковых частот не проходили через интегратор. Поэтому был выбран широкополосный ОУ с полевыми транзисторами на входе и низким напряжением питания. Резистор R31 необходим для работы сервосистемы в отсутствии нагрузки. При его отсутствии петлевое усиление внутри цепи ООС получается очень большим, и сервосистема возбуждается на инфранизких частотах.

Рис.2. Принципиальная схема гибридного усилителя

Сигнал от трех пар входных клемм коммутируется сигнальными реле К1-К3 и далее подается на регулятор громкости на сдвоенном резисторе R1. Резистор R9 ограничивает постоянный ток второй сетки и защищает ее при случайной потери контакта в цепи анода. Стабилитроны VD1...VD4 защищают затворы выходных транзисторов от пробоя высоким напряжением. Для предотвращения появления слишком большого тока в момент зарядки конденсаторов силового питания, сначала питание на силовой трансформатор подается через токоограничивающий резистор R34 через реле К4, а через две секунды срабатывает реле К5, подключающее силовой трансформатор к сети напрямую.

Для управления усилителем сделана схема на микроконтроллере, которая следит за рабочими режимами усилителя по напряжению на резисторе автосмещения R8 и напряжению на выходе усилителя и управляет сигнальными и силовыми реле. Для питания входной части усилителя и микроконтроллера использован отдельный трансформатор Т1. После прогрева лампы появляется смещение на резисторе R8, после чего контроллер включает сначала реле К4, а потом К5. Если постоянное напряжение на выходе усилителя выйдет за допустимые пределы, микроконтроллер отключает силовое питание.

У усилителя получились следующие параметры: выходная мощность на каждый канал при ограничении по коэффициенту нелинейных искажений в 1% на нагрузку 8 Ом - 35 Вт, на нагрузку 4 Ом - 50 Вт; полоса усиления по уровню -3дБ и нагрузке 8 Ом - 7 Гц...50 кГц; глубина ООС в диапазоне частот 200 Гц - 20 кГц на нагрузке 8 Ом - 15-18 дБ.

Для усилителя потребовалось изготовить два вида трансформаторов: питания входного каскада и межкаскадные трансформаторы. Оба вида трансформаторов намотаны на магнитопроводе В43 завода "Комета", который примерно соответствует ПЛР13x25. Межкаскадный трансформатор содержит две катушки, первичные обмотки соединены параллельно, а вторичные использованы раздельно. Первичные обмотки намотаны проводом ПЭТВ-2 0,118, вторичные - ПЭТВ-2 0,18. Намотка каждой катушки выполнена в 9 секций. Первой наматывается секция вторичной обмотки, после чего они идут по очереди. Количество слоев по секциям: 1-3-2-5-5-5-2-3-1. Каждый слой вторичной обмотки состоит из 159 витков, а первичной - из 227 витков. Итого, первичная обмотка содержит 3632 витка, а вторичная - 1749 витков. Между слоями прокладывается один слой конденсаторной бумаги толщиной 0,02 мм. Между секциями прокладывается один слой крафтбумаги толщиной 0,12 мм. Сопротивление пары первичных обмоток около 310 Ом. Сопротивление каждой вторичной обмотки около 64 Ом. Поскольку начальный ток через пентод невелик, то зазора при сборке трансформатора не потребовалось. Трансформатор питания входной части усилителя и цифрового контроллера состоит из двух одинаковых катушек, обмотки на которых соединены параллельно. Надо помнить, что для параллельного соединения катушек трансформаторов на П или ПЛ сердечниках, намотку второй катушки надо производить в противоположном направлении. Первичная обмотка состоит из 3540 витков проводом ПЭТВ-2 0,125 для напряжения питания 240 В с отводом от 295 витка для работы от 220 В. Высоковольтная вторичная обмотка состоит из 2640 витков тем же проводом. На каждой катушке накальная обмотка выполнена из четырех обмоток, соединенных параллельно по 111 витков проводом ПЭТВ-2 0,25. Обмотка для питания цифровой части состоит из 177 витков того же провода. Между всеми обмотками проложена крафтбумага. Эти три трансформатора и имеющийся силовой тороидальный трансформатор пропитаны в церезине, что снижает их вибрации и заметно улучшает звучание усилителя.

Если в конструкции усилителя применить вместо отечественных транзисторов 2П904А (КП904А) импортные транзисторы BUZ900, BUZ901 или 2SK1058, то мощность усилителя возрастет, а искажения несколько снизятся. При этом надо уменьшить коэффициент передачи межкаскадного трансформатора до 4:1 +1 и увеличить значение резистора R18 до 2,2-4,7 МОм.

Константин Мусатов, г. Москва

Журнал "Радиолюбитель" 2008, № 5

Бестрансформаторный ламповый усилитель

Давно мечтал послушать, как звучит бес трансформаторный ламповый усилитель, включенный напрямую в высокоомный динамик, исключив незыблемые для ламповой техники выходные трансформаторы или дорогие электролитические конденсаторы. Выходные трансформаторы обычно являются «камнем преткновения» и на их изготовление у радиолюбителя, решившегося построить ламповый усилитель уходит уйма времени. Фирменные выходные трансформаторы для лампового усилителя стоят дорого, особенно если они от какого-нибудь трансформаторного «Гранда» типа «Tango», «Tamwra» и т.д. не каждый может себе их позволить. А правильно намотать выходной трансформатор с секционированием или галетным способом очень трудоемко и зачатую непонятно, как это сделать. Руководства по намотке выходных трансформаторов обычно привязаны к определенной схеме и выходной лампе и даются авторами в довольно произвольной трактовке. В итоге, намотка выходного трансформатора - это наиболее муторная и затратная по времени и деньгам эпопея в создании качественного лампового усилителя. По этой причине радиолюбители на выходные трансформаторы поголовно ругаются и очень не любят их делать.

Работа началась «с конца» с разработки и воплощения в железе полноценного высокоомного широкополосного динамика. Нижеследующий материал - дополнение «усилительной частью» высокоомных динамических головок, которые я делаю мелкими сериями уже больше двух лет. Предлагаю Вам не очень развернутый, но полезный материал про мои без трансформаторные усилители к циклу статей по разработке и испытаниям высокоомных динамиков. Ссылки по теме найдете в конце статьи.

Разновидности без трансформаторных схем

В интернете есть большое количество схем бестрансформаторных ламповых усилителей. Две их основные разновидности: 1. Включение нескольких ламп с низким внутренним сопротивлением параллельно и работа на обычные низкоомные динамики. 2 Применение широко распространенных ламп и работа их на специальные высокоомные динамически громкоговорители.

Оба варианта без трансформаторных усилителей применяются достаточно редко т.к. номенклатура ламп с низким внутренним сопротивлением очень узкая, из советских их всего три: 6с-33с, 6с-18с и 6с19п (они разработаны для стабилизаторов напряжения). Как вариант - можно применить мощную лампу строчной развертки телевизоров 6п-45с, которая имеет тоже относительно низкое внутреннее сопротивление. Если применять лампы с низким внутренним сопротивлением, то их нужно соединять по несколько штук в параллель. Плюс обязательна схема усилителя - «циклотрон», как имеющая минимальное выходное сопротивление.

Основные лампы для безтрансформаторных усилителей это 6с33с и 6с18с. Внутри баллона каждой из них находится по два мощных триода с плоскими, хорошо развитыми анодами. За счет близкого расположения катода, сетки и анода, которые имеют большую площадь поверхности, внутреннее сопротивление лам беспрецедентно низкое. К сожалению низкое внутреннее сопротивление ламп 6с33с и 6с18с это почти единственное их преимущество. Спец лампы, предназначенные для стабилизаторов напряжения имеют малую крутизну и невысокий коэффициент усиления. ити подогревателей этих ламп рассеивают большую мощность, за счет чего КПД усилителя на 6с33с и 6с18с получается заметно ниже, чем у усилителей на обычных высоковольтных лампах.

Схема

Основа схемотехники без трансформаторного лампового усилителя почти стандартна. Входной каскад собран на распространенном «звуковом» двойном триоде с высоким усилением 6н-2п. Чтобы поднять усиление первого каскада, пришлось повысить его анодное напряжение почти до максимума (по даташиту) лампы 6н2п. По этой же причине пришлось увеличить номинал резисторов утечки выходного двухтактного каскада. В таком режиме внутреннее сопротивление Ri каждого триода лампы 6н2п примерно в три раза меньше сопротивления анодных резисторов, что делает дифкаскад максимально линейным. Катоды дифкаскада «подперты» генератором тока на «звуковом» германиевом транзисторе МП38А. Генератор стабильного тока на МП38А имеет выходное сопротивление больше 1 Мом, что без дополнительных мер позволяет получить максимально равные напряжения на выходе плеч дифференциального каскада. Германиевый источник тока повышает линейность дифкаскада и снижает его чувствительность к пульсациям питающего напряжения.

Двухтактный выходной каскад собран на высоколинейных пальчиковых триодах 6с19п, применяемых обычно в стабилизаторах напряжения. Каждое плечо выходного каскада имеет отдельный изолированный источник питания с низким внутренним сопротивлением. Для питания первого каскада применены два независимых выпрямителя с выходными напряжениями + 420 и -145 Вольт. Итого - бестрансформаторный ламповый усилитель содержит 6 независимых источников питания для стерео-варианта. В цепях серок триодов 6с19п установлены два делителя, служащих для балансировки выходного каскада. Одним резистором на выходе подстраивается «нуль», вторым устанавливается ток покоя выходного каскада. Нуль на выходе и ток покоя схема держит «железно».

При входном напряжении 2,3 В выходная мощность (с двумя лампами 6с19п) составляет 5,5 Вт на нагрузке 510 Ом. Чувствительность несколько ниже, чем принято и это можно считать небольшим недостатком данного бес трансформаторного усилителя.

Звучание

Звук у бестрансформаторной схемы оказался весьма интересным. Поразила высокая детальность, совершенно не характерная для ламповых трансформаторных аппаратов. Она была скорее, как у транзисторного усилителя, но с ламповой теплотой. Я объясняю это высоким быстродействием данной схемы и ее сверх широкой полосой пропускания. Возможно свой эффект дает малая, по сравнению с традиционным выходным трансформатором - индуктивность высокоомного динамика. На осциллографе фронты меандра практически не режутся до частоты 80 КГц.

Особенно хорошо широкая полоса заметна на одновременном звучании нескольких инструментов, дающих плотный высокочастотный спектр: тарелок, литавр, духовых и др. Инструменты звучат отдельно и не смешиваются в кучу, что не редко бывает у трансформаторных усилителей. Хороший плотный низ, и это при всего 5-ти Ваттах на выходе! Удивительно… Уровень интермодуляционных искажений оказался значительно ниже уровня гармонических, что редкость для ламповых схем. (Графики искажений приведены на фото). Усилитель оказался «всеядным», он одинаково хорошо играет музыку любого жанра, а количество «вкусных» ламповых гармоник очень умеренное и внимание особо не привлекает.

Не так давно на www.dvdworld.ru разгорелась, не без участия автора, дискуссия про бестрансформаторные усилители вообще, и цирклотрон (circlotron) в частности. Автор оказался в меньшинстве... большинство же утверждало коллективную точку зрения на то, что...

• Бестрансформаторные усилители играть не могут.
• Бестрансформаторные схемы - "транзисторные".
• Что такое цирклотрон? голос с задней парты: Это и есть бестрансформаторный усилитель?
• Нет! У них у всех "стеблевая" топология.
• Это новомодное изобретение такое. Типа Долби. Для домкино сойдет.
• Это класс АБ! чур меня!
• Это же глубокая ООС! голос с задней парты: А без ООС он не бывает! все хором: Кююю...
• У кого-то от цирклотрона колонки сгорели
• Вообще-то, только двое из оппонентов признались, что слышали цирклотрон вживую (правда, один из названных приборов цирклотроном не являлся), но оно все равно не играет.
• Только один из оппонентов сам построил бестрансформаторный усилитель (или, по крайней мере, наблюдал процесс), но остался им недоволен.

Вот такие вот утверждения, на грани третьей стадии статистики. Давайте разбираться по пунктам. Для начала разберемся, что такое цирклотрон и что такое бестрансформаторный усилитель... лица, не поступающихся принципами, могут дальше не читать.

В основе цирклотрона - двухтактный мостовой силовой каскад, в котором токи источников питания перекрестно замыкаются через нагрузку. Результирующий ток нагрузки равен разнице токов двух плеч. Вот так выглядит (именно так) выглядит бюджетный цирклотрон Electro-Voice А20 1956 года выходной мощностью 20 Ватт (выходной и предвыходной каскады). Аналогичная конструкция на отечественных приборах опубликована в Радио, N9, 1963 год.

Ну и где же здесь бестрансформаторный каскад, спросит оппонент? A кто ему сказал, что цирклотрон - обязательно бестрансформаторный? Ну точно не я, это господа оппоненты сами выдумали, все вопросы к ним... А равно и по поводу транзисторной топологии.

Нагрузка может быть непосредственно акустической системой (как в современных цирклотронах Atma-Sphere, Tenor Audio). Может быть - автотрансформаторной (используется и в заводских конструкциях, и многими пользователями "чисто бестрансформаторных" цирклотронов). Можно, наконец, замкнуть нагрузку через аноды,

а сам цирклотрон сделать однотактным, вот так:

Мы уже упомянули дату - 1956. События развивались так (поклонников новых хронологий предупреждаю - даты настояшие!)

• 07.06.1951 - Сecil T. Hall подает заявку на патент США, патент 2705285 выдан 29.03.1955
• 01.03.1954 - Alpha M. Wiggins подает заявку на патент США, патент 2828369 выдан 25.03.1958.
• Параллельно, аналогичный патент был зарегистрирован в Финляндии на имя Tapio Koykka (выдан 10.11.1954 - абсолютное первенство)

Патенты Уиггинса и Койкки немедленно реализовались в промышленные изделия под марками Electro-Voice (CША) и Voima Radio (Финляндия). Более подробно история рассказана на www.circlotron.tripod.com , откуда эта информация и получена автором. Благо, есть еще люди на свете, передающие информацию, взятую не с потолка, а из патентных библиотек...

Действительно, новомодная технология...

Почему схема в свое время не распространилась по всему свету? В изначальном трансформаторно-пентодном варианте ее единственное преимущество перед традиционными пушпулами - низкое выходное сопротивление со стороны катода упрощает конструкцию трансформатора. Все остальные "достоинства" пентодного пушпула - налицо (обязательная ООС, Вильямсоновские каскады, не менее двух пар разделительных емкостей и т.п.). А существенный минус - двойной комплект обмоток, выпрямителей и фильтров - не позволял конкурировать в цене с традиционными конструкциями. Ведь тогда не было хаенда, и борьба шла за каждый доллар, а не число нулей в цене. Квантовый скачок к полностью бестрансформаторной схеме требовал перехода на качественно другой ценовой уровень, тем более при тогдашних комплектующих - напомню, что напряжения в бестрансформаторном усилителе ламповые, а токи - транзисторные, так что стоимость полновесного фильтра питания (10-40 тысяч мкФ * 200В на канал) и сегодня совсем не детская... В общем, не прижилось дитятко. Новая жизнь цирклотрона началась примерно в 1982 году (умер Брежнев, сбили Боинг, разместили Першинг, выпустили Novacron).

Кстати, о двойном комплекте источников питания. Он практически неизбежен в усилителях мощности, а вот в балансном предусилителе Ральфа Карстена (патент США 6242977) - полноценном цирклотроне с прямым выходом (120В пик-пик, не шутка!) на 600-омную линию - обошлось одним комплектом выпрямителей. Как? не просто, а очень просто... кто не догадался, зайдите в патентную библиотеку, не мне Вас учить. В ламповом оконечнике такое тоже возможно... пара емкостей и пара (лучше - две пары) МДП-транзисторов на хар-роших радиаторах.

Теперь разберемся со стеблями. Сложно сказать, почему в головах оппонентов засели такие ботанические познания (разработчики "стеблей" предпочитали этнографические термины из жизни коренных народов США). Как показал следственный эксперимент, стеблем названа схема Футтермана-Розенблита (практически, в нынешнее время производится только Розенблитовский вариант - первоначальная схема Футтермана оказалась ненадежной и не использовала в должной мере низкое выходное сопротивление со стороны катода). Вот он, стебель, не имеющий ничего общего с цирклотроном.

Cхема Ф-Р уверенно работает только с обратной связью (не менее 12дБ). Без ООС она неработоспособна - выходное сопротивление со стороны катода и анода разное, второй гармоники будет много даже по хаендным стандартам. Вот только предварительных каскадов надо 3, а в цирклотроне достаточно одного.

И, ко всему прочему, предоконечный каскад в схеме Ф-Р видит совершенно разные емкости нагрузки. В цирклотроне же оба плеча симметричны, и проблем с разным сдвигом фаз нет. Килогерц так до сотни.

По постоянному току - и в цирклотроне, и в "стебле" - необходимо два независимых источника смещения выходного каскада. Действительно, при прямом подключении акустики разница в токах плеч замыкается через нее. Но на практике, при максимальном токе плеча в 0.5А (восемь 6Н13С или 4 6С33С на канал) - даже при полном выходе из строя одного плеча через нагрузку потечет ровно пол-амперы. В жизни - добиться разбаланса исправных плеч больше 1/3 тока покоя при исправных лампах не смогут даже самые заслуженные оппоненты и радиогубители. А можно ли убить акустику постоянным током в 100-200 мА? В крайнем случае, если отказало одно плечо, а в другом - сетки сели на землю, тут извините - должны сработать предохранители. Оппоненты, вы знаете, что это такое?

А при автотрансформаторной связи вопрос о постоянке в нагрузке вообще неуместен. При сопротивлении полной обмотки в 1 Ом от каждого катода до земли - ровно половина Ома, а на выходном зажиме - четверть Ома... перемножаем на 0.5А, получаем 125мВ в худшем случае.

Теперь об ООС. Цирклотрон без ООС на традиционных "стабилизаторных" лампах

• Устойчив по постоянному току и напряжению. Лампы 6С33С в режиме с фиксированным смещением, вообще-то, склонны идти вразнос, но это лечится элементарной локальной ООС (через внутреннее сопротивление источника питания). Лампы 6Н13С, 6С19П, 6П45С не требуют каких-либо ухищрений.
• Имеет полосу от 0 до не менее 100 кГц по уровню -1дБ. И устойчив как Медный Всадник. Полоса определяется, в основном, связью с предыдущими каскадами (снизу) и емкостной связью между половинками блока питания (сверху). Разумеется, при трансформаторной или автотрансформаторной связи полоса сужается.
• Имеет в бестрансформаторном включении выходное сопротивление от 10 Ом (8 6Н13С на канал) до 2 Ом (Atma-Sphere MA1, 24 6Н13С на канал). А c автотрансформатором 3:1 - от 1 до 0.3 Ома. Вам и этого много? При 50В на сетках это примерно 15В на выхоже. Вам этого мало?
• Конечно, все зависит от акустики. Если ставить задачу воспроизвести 10Гц на крохотных фазоинверторах - пожалуйста, используйте ООС. А если нет, и сопротивление акустики в СЧ диапазоне не слишком лихорадит - слушайте музыку, помогает...

Первые - трансформаторные - цирклотроны Electro-Voice работали только с ООС. Экономичности ради в них использовались пентоды, причем с перекрестным питанием экранирующих сеток, из них выжимали все, что можно. Современный цирклотрон те же 20Вт снимает не с пары 6П6С, а с восьми 6Н13С. Так что вопрос нелинейных искажений, пресловутой третьей гармоники стоит не на первом Ватте, и даже не на десятом... А, кстати, что произойдет на десятом Ватте с однотактником на трехсотке? Это не ругани ради, это просто чтоб представить разницу в масштабах.

Теперь о классе А и АБ. Тут путаются и неизлечимые оппоненты, и даже вполне грамотные люди. Дальше - для грамотных! Рассмотрим реальный цирклотрон (Мамонт 1), 8 ламп 6Н13С на канал, нагрузка 8 Ом. Зададим ток покоя на триод - 75мА (всего - 1.2А, смещение при этом около -60В). При какой выходной мощности каскад перейдет из класса А в класс Б? Ограничимся синусоидой на входе для простоты примера. Моделирование в EWB 5.12 достаточно точно отражает суть процесса.

Традиционная логика говорит - при мгновенном токе нагрузки 0.6А (эффективное напряжение на нагрузке 3.4В, мощность - 1.5 Вт) одно плечо полностью закроется. 6Вт маловато будет. А теперь посмотрим, как на самом деле ведут себя токи плеч (возбуждение 9.2В эфф, выходное 3.4В эфф):

Ничего не закрывается! Ведь под катодом - не земля и не катодный конденсатор, а половина нагрузки! Закон трех вторых не забыли? Увеличиваем возбуждение, приближаемся к отсечке.

Опа! вот уже можно включать секундомер. На сетках - 20В эфф, на нагрузке - 7.3 В эфф, мощность в нагрузке - 6.6Вт. Вот это примерно и есть граница классов А-АБ. Теперь увеличим сопротивление нагрузки до 16 Ом при неизменном сеточном возбуждении. Форма тока вернется в класс А (примерно как на первом графике), на нагрузке - 10.7В эфф, или практически те же 7.0 Вт. Граница же А-АБ сместится к 13Вт на выходе (14.4 В эфф на нагрузке). Да, схема любит высокие сопротивления нагрузки, я предупреждал. А кто их не любит..

И никаких проблем с трансформатором в отсечке. Отсечка в жизни, кстати, менее резкая чем на идеальных моделях - лампа закрывается не так охотно.

Ну и наконец, как оно звучит? Оппоненты, честно скажите - какой цирклотрон, когда и в какой системе Вы слушали? Мамонт - всегда готов к Вашим услугам. Приходите, поругаем вместе...

Ccылки и благодарности:

Современные цирклотроны Ральфа Карстена