Po co umieszczać transformator obniżający napięcie za lampą próżniową we wzmacniaczu zaworowym?

Badam wzmacniacze zaworów. Znalazłem ten schemat dla jednego:

Więc wejście jest wzmacniane przez pierwszy zawór, a następnie wzmacniany sygnał jest wzmacniany ponownie przez drugi zawór, prawda?

Moje pytanie brzmi: dlaczego napięcie obniża się przed przejściem do głośnika? Wydaje mi się bezcelowe, zwiększanie napięcia za pomocą zaworów, a następnie zmniejszanie go ponownie. Wszystkie schematy, które mogę znaleźć w Internecie, zrób to. Dlaczego?

(Czy szyna 300 V u góry jest związana z transformatorem? Jeśli nie, to po co?)

To kwestia impedancji.

Napięcie anody (płyty) lampy zmienia się w szerokim zakresie, podczas gdy prąd zmienia się w znacznie mniejszym zakresie. Jeśli zdefiniujesz impedancję wyjściową jako

Zwykle działa to na dość wysoką liczbę w przypadku typowej lampy próżniowej, rzędu tysięcy omów.

Z drugiej strony większość głośników ma niską impedancję - rzędu od 4 do 16 Ω - co oznacza, że ​​chcą względnie wyższej zmiany prądu w połączeniu ze stosunkowo mniejszą zmianą napięcia.

Zauważ, że w obu przypadkach mówisz o tej samej mocy (napięcie x prąd), co tak naprawdę osiąga wzmacniacz - wzrost mocy sygnału od wejścia do wyjścia.

Transformator zapewnia tę zmianę impedancji. Wymienia huśtawkę wysokiego napięcia na huśtawkę wysokiego prądu. Bez niego dostaniesz tylko niewielką część dostępnej mocy sygnału faktycznie dostarczonej do głośnika, ograniczoną przez stosunkowo niski prąd w lampie.

Z komentarza:

Masz pojęcie, do czego służy szyna 300 V? Czy to po prostu źródło zasilania zaworów? Dlaczego jest tak wysokie napięcie?

Zasilacz 300 V jest wymagany z tego samego powodu: Wyjściowa impedancja lampy jest z natury wysoka.

Lampa 6V6 jest przystosowana do prądu płytki 50 mA (średnia), co oznacza, że ​​zmiana prądu sygnału musi być mniejsza niż około ± 40 mA (szczyt). Podobnie lampa ma napięcie znamionowe 250 V (nominalnie, ale pod tym względem jest często przesterowane), więc napięcie sygnału musi wynosić mniej niż około ± 120 V (szczyt).

Moc sygnału dostępna na wyjściu to zatem prąd RMS pomnożony przez napięcie RMS lub:

Jeśli zastosujesz niższe napięcie płyty, dostępna moc zostanie proporcjonalnie zmniejszona.

Zauważ, że działa to na impedancję wyjściową:

Do napędzania głośnika 8 Ω należy użyć transformatora 3000 Ω: 8 Ω (współczynnik 19,4: 1 zwojów), co dałoby 4,38 V _RMS i 548 mA _RMS na głośniku.

Oprócz tego, co powiedział Dave Tweed (+1), transformator w tym przypadku eliminuje również prąd prądu stałego docierający do głośnika i oddziela napięcia wejściowe i wyjściowe w trybie wspólnym.

Prąd płytkowy V1 pozostaje w stanie bezczynności na wartości środkowej. Sygnał wejściowy powoduje wzrost prądu płytki zarówno w górę, jak i w dół od wartości środkowej zgodnie z pikami i dolinami sygnału wejściowego.

Nawet jeśli byłby głośnik dopasowany impedancyjnie do płytki 6V6, prąd polaryzacji prądu stałego przez to nie byłby pożądany. Transformator blokuje również prąd stały, przekazując odpowiednie części prądu przemiennego sygnału.

Należy pamiętać, że dopasowanie impedancji jest nadal głównym powodem. Ponieważ i tak wymagany jest transformator, projektant obwodu wykorzystał fakt, że blokuje on również prąd stały oraz że napięcia wejściowe i wyjściowe w trybie wspólnym są oddzielone. Ten ostatni fakt pozwala na uziemienie jednej strony głośnika, nawet jeśli pierwotny transformator jest podłączony do 300 V.

Krótka odpowiedź: zmniejsz impedancję wyjściową, aby zapobiec znacznemu obciążeniu napięcia

Aby uzyskać dobrą odpowiedź basów, głośnik jest liniowym silnikiem / generatorem z tylnym polem elektromagnetycznym przy impulsach bębna uderzeniowego. Dlatego impedancja wyjściowa musi być znacznie niższa niż głośnik. Jest to również nazywane współczynnikiem tłumienia = Zspeaker / Zout i wynosi tylko 20 w przypadku tanich wzmacniaczy małej mocy, 100 w przypadku dobrych wzmacniaczy i 1000 w przypadku wielkich wzmacniaczy mocy.

Co to jest na wzmacniaczu lampowym?

1. To zależy od Tube Zout podzielonego przez stosunek zwojów transformatora do kwadratu.

2. Zatem zmniejszenie impedancji współczynnika zwojów n² zmniejsza wysoką impedancję wyjściową do nieco niższej niż impedancja głośnika.

3. Bez specyfikacji trudno jest zgadnąć, ale nigdy nie jest tak dobry jak stan lutowany, ale wpływa na zniekształcenia harmoniczne z tylnego pola elektromagnetycznego, nie tylko miękkie ograniczenie lampy, ale słabe tłumienie może być „przyjemne” dla niektórych gitarzystów, ale „mętne” dla audio eksperci grający w szerokim spektrum.

4. Ponieważ stosunek obrotów również zmniejsza napięcie o n, wahanie napięcia lampy musi być n razy większe niż to, co widzi głośnik

5. np. może więc 9-krotnie większe odchylenie i redukcja Vdc i / 81 wysokiej impedancji wyjściowej ... może większy współczynnik obrotu ... 20; 1 Stosunek napięcia wynosi stosunek impedancji 400: 1, prawdopodobnie dając współczynnik tłumienia <10, tj. słaby DF więc często używali głośników 16 Ohm.

6. BTW Wiele konstrukcji wzmacniaczy lampowych jest znacznie lepszych niż ten.

Muszę poprawić twoją wprowadzającą w błąd terminologię. Jest to transformator mocy dopasowujący impedancję , a nie transformator obniżający napięcie!

Aby zrozumieć odpowiedź, musisz wiedzieć:
1) Celem wzmacniacza jest zwiększenie mocy (nie prądu ani napięcia).
2) Urządzenia lampowe mogą wytwarzać jedynie „małe” prądy, ale mogą wytrzymywać wysokie napięcia.
3) Lampy próżniowe miały impedancje K omów , podczas gdy impedancja głośników była rzędu omów .

Ponieważ P = VI, aby zapewnić maksymalne wzmocnienie mocy przy urządzeniach o małym prądzie, należy użyć maksymalnego napięcia, które urządzenie może obsłużyć (jest to odpowiedź na pytanie „dlaczego wysokie napięcia”).
Ponieważ maksymalny transfer mocy między dwoma urządzeniami występuje, gdy ich impedancje się zgadzają, transformator mocy dopasowujący impedancję był idealnym rozwiązaniem tego problemu (i innych problemów wymienionych w innych odpowiedziach).

Szyny napięciowe dowolnego obwodu są wymagane ze względu na „prawo zachowania energii”. Chociaż moc sygnału jest wzmacniana, odbywa się to kosztem energii dostarczanej przez szyny napięciowe.