Электронное
периодическое издание

Стабильность лампового стабилизатора.
Genn -- 17.9.01, 16:51

Сейчас отлаживаю свой первый ламповый стабилизатор. 6С19П на проход, 6Ж53П на управление, СГ13П и СГ16П - на опору. 300В, 65мА на выходе. Стабилизатор имеет некий дрейф выходного напряжения - при том, что напряжения на стабилитронах стоят достаточно четко и твердо. Я догадываюсь о возможной ошибке в исполнении, но вопрос не в этом.

Какой допустимый (нормальный) дрейф, изменение, флуктуация выходного напряжения лампового стабилизатора с опорой на газоразрядные приборы - кто сталкивался и знает - подскажите?

Re: Стабильность лампового стабилизатора.
<Александр> -- 17.9.01, 18:11

...измерь "коэф стабилизации" при ном токе потребл. Дельта сети/дельта выходного напр. Это многое скажет...
А.

Re: Стабильность лампового стабилизатора.
Genn -- 17.9.01, 18:24

> ...измерь "коэф стабилизации" при ном токе
> потребл. Дельта сети/дельта выходного напр. Это многое
> скажет...
======== Ок. В виду отсутствия ЛАТРА возникла мысль поставить во входную цепь 220В сопротивление 50-100-150ом и посмотреть результат. :-)) Где перчатки резиновые брать то? :-)))

Какие перчатки, дарагой...
klaus -- 17.9.01, 21:29

> ======== Ок. В виду отсутствия ЛАТРА возникла мысль
> поставить во входную цепь 220В сопротивление 50-100-150ом и
> посмотреть результат. :-)) Где перчатки резиновые брать то?
> :-)))

1.Резистор намертво впаиваешь в цепь. Параллельно ему тумблер. Чпок-чпок.

2. У тебя Бонч-Бруевич есть? Цитирую
"Существенное значение имеет поддержание постоянства накалов ламп ... в схемах Ст., в которых не приняты меры по поддержанию режима катодов, изменение входного напряжения [через накал] вызывает медленный дрейф выходного напряжения ... "

Например, в ламповых вольтметрах делалось так. Вторичная обмотка главного сетевого транса питает первичку накального транса, последовательно с которой включен бареттер. Таким образом, один бареттер стабилизирует режим хоть десяти накальных обмоток, и обеспечивается относительно мягкий запуск.

Уточнение по п.3
klaus -- 17.9.01, 21:34

Гена, малосигнальные лампы (триоды), с которыми сталкивался, практически независимо от типа, мю и т.п. ведут себя одинаково.
Снижение накала с 6 до 5В приводит к снижению эффективного сеточного напряжения примерно на 1/2 В. Т.е. если при включении чайника напряжение сети падает на 6В (-3%), накала на 170мВ, а эффективное сеточное напряжение смещается на 85мВ. В твоем случае (6Ж53П, пусть оно и не триод) 85 мВ на сетке это очень дофига.

Re: Стабильность лампового стабилизатора.
<Александр> -- 17.9.01, 23:20

...плохо жить без латрА в нашем деле. Хорошо иметь даже пару-тройку их для проявления тонких блох...ещё нужно в другом опыте не трогать сеть, а посмотреть нагруз харку...
А.

Re: Обижаешь?
Genn -- 18.9.01, 08:54

Весь накал стабилизирован. 3 накальных стабилизатора на анодный.

Re: Стабильность лампового стабилизатора.
Genn -- 18.9.01, 09:11

> ...измерь "коэф стабилизации" при ном токе
> потребл. Дельта сети/дельта выходного напр. Это многое
> скажет...
=======При изменении сети с 242В до 200 В путем включения последовательно первичке анодного трансформатора сопротивления 200 ом выходное напряжение стабилизатора упало с 301.5 В до 297.4 В. Нагрузка стабилизатора - активное сопротивление 5923 ома. Т.е. К ст статический -около 15. :-(((

Интересно, что например напряжение на нижнем опорном газовом стабилитроне при этом упало с 83.0В до 82.4В. При этом ток через данный стабилитрон изменился с 25 мА до 15.5 ма. Отсюда можно сделать предположение, что для дальнейшего повышения К ст статического необходимо заменить пентод 6Ж53П на какой-нить гораздо менее токовый – 6Ж3П или что-то подобное.

А схему привести можно? Тогда и определенность будет.
<Urich> -- 18.9.01, 09:59

> =======При изменении сети с 242В до 200 В путем включения
> последовательно первичке анодного трансформатора
> сопротивления 200 ом выходное напряжение стабилизатора
> упало с 301.5 В до 297.4 В. Нагрузка стабилизатора -
> активное сопротивление 5923 ома. Т.е. К ст статический
> -около 15. :-(((

> Интересно, что например напряжение на нижнем опорном
> газовом стабилитроне при этом упало с 83.0В до 82.4В. При
> этом ток через данный стабилитрон изменился с 25 мА до 15.5
> ма. Отсюда можно сделать предположение, что для дальнейшего
> повышения К ст статического необходимо заменить пентод
> 6Ж53П на какой-нить гораздо менее токовый – 6Ж3П или что-то
> подобное.

Re: Примите факс - диктуйте , я записываю...
Genn -- 18.9.01, 10:25

6С19П на проход
6Ж53П в управлении - в аноде 11.07к на вход, в катоде газовый стабилитрон 83В (СГ16П-?), между катодом и второй сеткой газовый стабилитрон 151В (СГ13П-?), между второй сеткой и выходом (+) - резистор 8.92к. Все стабилитроны зашунтированы емкостями 0.1 мкФ. Первая сетка прикреплена к делителю 200К сверху и 47к+47к потенциометр. Между первой сеткой и выходом - емкость 1 мкФ.
Режимы - измеренные для случая 218 В в сети.
Для контроля сеточных токов пентода и триода в цепи сетки вставлены резисторы 160 ом. Сеточных токов практически нет.
410.8 В, 75.6 мА на входе.
На аноде пентода - 269.3 В, ток катода 12.9 мА.
На катоде пентода - 82.6 В
На второй сетке - 226.4 В
ток через резистор стабилитронов и второй сетки - 8.1 мА
На делителе напряжение - 81.7В
На выходе - 298.9В.
Возможен некоторый разбаланс результатов измерений, так как входное напряжение постоянно пляшет. :-))

Я в шоке
<klaus> -- 18.9.01, 12:42

1. Обоснуй необходимость стабилизации 2 сетки. Обычно 1 сетка следит за выходом, 2 сетка подключена ко входу и осуществляет управление по входу.
2. Обоснуй необходимость столь большого тока пентода и соответственно столь малой анодной нагрузки.
3. Делались ли реальные измерения К стабилизации (хитрый Бонч именует его грецкой буквой Хи. Хи. Хи-хи).
4. Если данные U,I - установившийся режим при 216В, то имхо ы не столь штатных условисях ты 6С19П в перегрузку загоняешь (как по мощности, так и попадаешь в область сеточных токов). Это не есть гут дизайн пректис.

> 6С19П на проход
> 6Ж53П в управлении - в аноде 11.07к на вход, в катоде
> газовый стабилитрон 83В (СГ16П-?), между катодом и второй
> сеткой газовый стабилитрон 151В (СГ13П-?), между второй
> сеткой и выходом (+) - резистор 8.92к. Все стабилитроны
> зашунтированы емкостями 0.1 мкФ. Первая сетка прикреплена к
> делителю 200К сверху и 47к+47к потенциометр. Между первой
> сеткой и выходом - емкость 1 мкФ.
> Режимы - измеренные для случая 218 В в сети.
> Для контроля сеточных токов пентода и триода в цепи сетки
> вставлены резисторы 160 ом. Сеточных токов практически нет.
> 410.8 В, 75.6 мА на входе.
> На аноде пентода - 269.3 В, ток катода 12.9 мА.
> На катоде пентода - 82.6 В
> На второй сетке - 226.4 В
> ток через резистор стабилитронов и второй сетки - 8.1 мА
> На делителе напряжение - 81.7В
> На выходе - 298.9В.
> Возможен некоторый разбаланс результатов измерений, так как
> входное напряжение постоянно пляшет. :-))

Re: А где это?
Genn -- 18.9.01, 13:03

> 1. Обоснуй необходимость стабилизации 2 сетки. Обычно 1
> сетка следит за выходом, 2 сетка подключена ко входу и
> осуществляет управление по входу.
========= Интересное двойное управление. Ни разу не встречал.

Во всех схемах которые просматривал, включая присланные тобой, вторая сетка либо сидит на выходе через делитель, либо седит посреди нагрузочного резистора стабилитрона, либо подперта еще одним стабилитроном.

> 2. Обоснуй необходимость столь большого тока пентода и
> соответственно столь малой анодной нагрузки.
========= Рабочий режим, взят из справочного листка 6Ж53П.

> 3. Делались ли реальные измерения К стабилизации (хитрый
> Бонч именует его грецкой буквой Хи. Хи. Хи-хи).
========= при малом изменении входного напряжения - делались. Около 7. :-(((

> 4. Если данные U,I - установившийся режим при 216В, то имхо
> ы не столь штатных условисях ты 6С19П в перегрузку
> загоняешь (как по мощности, так и попадаешь в область
> сеточных токов). Это не есть гут дизайн пректис.
===========
Напряжение Анод катод 6С19П 410.8-298.9 = 111.9 Вольт.
Напряжение на сетке 269.3-298.9= - 29.6В.
Ток катода - 53.3 ма + 8.1 мА + 1 ма на делителе = 62.4 мА
Рассеиваемая мощность - 112В х 62 мА = 6.94 Вт Максимальная - 11 Вт (?).

Re: А где это?
<klaus> -- 18.9.01, 13:27

> Интересное двойное управление. Ни разу не
> встречал.

Гена, пора мне вывесить справочный дацзыбао по типовым стабилизаторам. В Бонче (4 издание 1956) рис.6.39 и далее - все так или иначе совмещают управление по выходу с управлением по входу. Тонкость в том, какая частотка у каждой петли управления. У тебя же пентод "видит" вход только со стороны

> ========= Рабочий режим, взят из справочного листка 6Ж53П.
> ========= при малом изменении входного напряжения -
> делались. Около 7. :-(((

А не надо из листка. Например, в промышленных конструкциях милливольтметров - когда надо было получить 150В на выходе при 100В стабиловольте - загоняли лампу 6Ж1П, 3П в режим микротоков (Ia=50мкА, Ua=30В), который на типовом графике вообще сливается с осью абсциссы. Но оно стабилизировало с коэффициентом поболее семи. При этом ток стабиловольта был естественно не микроамперы, а миллиамперы и питался стабиловольт ВЫХОДНЫМ напряжением через балластный R, а катод пентода (и соответственно его микроток) на стабиловольт практически не влиял.

> Напряжение Анод катод 6С19П 410.8-298.9 = 111.9 Вольт.
> Напряжение на сетке 269.3-298.9= - 29.6В.
> Ток катода - 53.3 ма + 8.1 мА + 1 ма на делителе = 62.4 мА
> Рассеиваемая мощность - 112В х 62 мА = 6.94 Вт Максимальная
> - 11 Вт (?).

А если напряжение сети увеличилось до 250В? до 300? Что там на переходных процессах получится? Надо рассмотреть комплексно с нагрузкой, фильтрами и т.п.

Re: А где это?
Genn -- 18.9.01, 13:45

> Гена, пора мне вывесить справочный дацзыбао по типовым
> стабилизаторам. В Бонче (4 издание 1956) рис.6.39 и далее -
> все так или иначе совмещают управление по выходу с
> управлением по входу. Тонкость в том, какая частотка у
> каждой петли управления. У тебя же пентод "видит"
> вход только со стороны
======== Вывеси, вывеси. Ни разу не видел схем стабилизаторов на пентодах с двойным управлением.

> А не надо из листка. Например, в промышленных конструкциях
> милливольтметров - когда надо было получить 150В на выходе
> при 100В стабиловольте - загоняли лампу 6Ж1П, 3П в режим
> микротоков (Ia=50мкА, Ua=30В), который на типовом графике
> вообще сливается с осью абсциссы. Но оно стабилизировало с
> коэффициентом поболее семи.
========= Ну так расскажи, где взять данные для основы таких расчетов? Какое там напряжение на сетке при этом, например??

При этом ток стабиловольта был
> естественно не микроамперы, а миллиамперы и питался
> стабиловольт ВЫХОДНЫМ напряжением через балластный R, а
> катод пентода (и соответственно его микроток) на
> стабиловольт практически не влиял.
======== Это все так и сделано, только вот ток пентода типовой, а не микроток.

> А если напряжение сети увеличилось до 250В? до 300? Что там
> на переходных процессах получится? Надо рассмотреть
> комплексно с нагрузкой, фильтрами и т.п.
========= А много ли у тебя приборов, которые выдержат, если напряжение сети увеличится с 220В до 300В? Или это к вопросу о жизни на марсе?

Звиняйте за об'ем: мыла Genn не указал.
<Urich> -- 18.9.01, 13:50

Уменя есть IMHO,
и я его думаю.

1. Кто виноват?

Стабилизатор представляет собой систему с ООС. Коэффициент усиления по петле составит

Kдел*Sэфф.п *11к*Kкп,

где:

· Кдел - коэффициент передачи делителя 200к-47к-47к, в твоем случае 0,274;
· Sэфф - эффективная крутизна пентода, меньше паспортной за счет наличия динамического сопротивления стабиловольтов, примем 10мА/В;
· 11к - нагрузка в аноде пентода;
· Ккп - коэффициент передачи катодного повторителя на 6С19, типовое значение 0,9.

Множим-делим-получаем:

11*0,9*0,274*10=27.

Учтем, что есть и цепь внутренней ООС: 9к-СГ13-СГ16.

Таким образом, коэффициент усиления по петле ОС, от которого, собственно, и зависит ВСЕ, будет еще меньше, чем 27. У тебя получилось около 15. Ломоносов-Лавуазье работает!

2. Что делать?

2.1 Увеличивать усиление по петле

А) Выходной делитель

Можно убрать 200к, установив туда стабиловольт, например, тот же СГ13. Цепь ниже пересчитать сообразно обстоятельствам. Коэффициент передачи резво устремится к 1.

Б) Основной каскад усиления

Здесь два пути: наращивать Sэфф и увеличивать 11к.
Крутизна наращивается двояко: взять лампу с бОльшей крутизной, что, вообще, не есть хорошо в смысле стабильности, и убрать сопротивление из катода. А для этого надо либо заземлить катод наглухо, что весьма геморроидально, либо изменить вид усилительного каскада. Например, применив дифференциальный на двойном триоде с резистором в катодах или, для вящей пущести, источником тока. Дифкаскад хорош еще тем, что теоретически позволит отказаться от накального стаба для него.
Увеличить 11к возможно лишь при уменьшении режимного тока анода. При этом надо помнить, что 11к на самом деле меньше, чем номинал, за счет выходного сопротивления усилительного каскада. Посему может оказаться полезным засунуть буферный триод в режиме с общей сеткой в анод выходного триода дифпары. Смещение на сетку взять с делителя, включенного к выходу девайса. Если и вправду крут, вместо нижнего резистора вставь стабиловольт. Но не каскадируй его с опорным!

2.2 Убрать внутреннюю ООС

Это достижимо лишь до известной степени. Ясен пень, что опорный стабиловольт будет запитан от выхода девайса. Питай его от источника тока! Возьми триод с резистором в катоде, а сетку соедини с нижним концом этого резистора. Засунь этот каскад вместо балластного резистора.

3. Сухой осадок

3.1 Модифицированный девайс обойдется тебе я следующее:

6С19 - не дискутируется;
СГ16П - опорный;
СГ13П - в делитель ОС;
Основной каскад усиления выполняется в виде дифкаскада;
Пара двойных триодов - один в дифкаскад, другой - источник тока для опоры плюс буферный каскад с общей сеткой.
Режимы посчитай сам.

4. Хреновости

А) Дрейфы будут все равно. Трезво оцени, насколько это важно.
Б) Есть вероятность самовозбуждения девайса. Поэтому сначала пытай на R, потом подключи реальную со всеми реактивностями. Не засвистит - очхор. Засвистит - бум думать.

Re: Спасибо, буду думать.
Genn -- 18.9.01, 13:59

Распечатаю, и буду читать.
Лично у меня правда возникло несколько вопросов - главный из которых - а надо ли ломать копья дальше.
У меня было две цели - застабилизировать анодное для стабильных режимов работы схемы. Сейчас стабильность - 1%. Отфильтровать анодное от 50 гц мусора - это можно сделать и по другому.

Re: Спасибо, буду думать.
<Александр> -- 18.9.01, 16:19

...Ген, я тупой как комп. Нет нарисованой схемы, нет мыслей. Единственное что могу сказать сразу, есть грубые ошибки. Коэф стабилизации того же порядка должен быть что КУС проходной(регулирующей) лампы умноженный на КУС усилительной. Должно быть на вскидку не меньше 100. У тебя на порядок меньше. Опорный стабилитрон нужно питать от выхода стабилизатора. Ты Терещука двутомник (справочник) нашёл? Там подробнейший дайджест по всем схемным решениям и расчетам и практ схемам...
А.

Re: Обижаешь?
<klaus> -- 18.9.01, 16:36

> Весь накал стабилизирован. 3 накальных стабилизатора на
> анодный.

Q: "Две ноги на трех ногах а четвертая в зубах..."
A: "Корректор, мать его..."

Re: Спасибо, буду думать.
Genn -- 18.9.01, 17:48

> ...Ген, я тупой как комп. Нет нарисованой схемы, нет
> мыслей.
======= Ну не проходит даже через сканер нарисованная схема. Дома посмотрим, что можно сделать.

Единственное что могу сказать сразу, есть грубые
> ошибки. Коэф стабилизации того же порядка должен быть что
> КУС проходной(регулирующей) лампы умноженный на КУС
> усилительной. Должно быть на вскидку не меньше 100. У тебя
> на порядок меньше. Опорный стабилитрон нужно питать от
> выхода стабилизатора.
======== Опорные стабилитроны и подключены к выходу. А вот с Кусом собака порылась.

Ты Терещука двутомник (справочник)
> нашёл? Там подробнейший дайджест по всем схемным решениям и
> расчетам и практ схемам...
====== Нет.

О рисовании схем
<Slava!!!> -- 19.9.01, 13:02

> ======= Ну не проходит даже через сканер нарисованная
> схема. Дома посмотрим, что можно сделать.

И ладно бы какой-нибудь каменный суперусь на 150 транзисторах.
А нарисовать на компе схему на двух лампах - дело 10-15 минут (это если с нуля).

Рисовать можно во встроенной рисовалке MS Word. Не очень удобно, зато прочтет каждый (во всяком случае, мне индивиды с компом без Мракософт Офиса еще не попадались).

А чтобы потом меньше возиться, сделать шаблон с рисунками отдельных компонентов. А потом просто размножить их в нужном количестве, раздвинуть по листу и посоединять.

Возвращаясь к теме анодного стабилизатора
Genn -- 18.9.01, 15:37

Предположим, что уменьшение рабочего тока управляющего пентода даст улучшение но не значительное. Тогда возникает сразу несколько вопросов для обсуждения - альтернатив:

1) Замена газовых сабилитронов на каменные. Говорят, что каменные сильно шумят, и т.д. Так ли это, кто с этим сталкивался?

2) Существующая схема обеспечивает стабильность рабочей точки. Может быть не имеет смысла дальше давить переменную составляющую выпрямленного напряжения стабилизатором. Может быть лучше поставить туда парочку дросселей и удавить все, что было еще колеблющегося?

Re: Возвращаясь к теме анодного стабилизатора
<Александр> -- 18.9.01, 15:45

...если тебя интересует моё мнение покажи схему, приношу извинения, но не умею отвечать на техн вопросы не имея перед глазами схемы...
А.

Re: Возвращаясь к теме анодного стабилизатора
<klaus> -- 18.9.01, 15:53

1. Каменные - Гена, у тебя стоит образец с каменным стабилитроном на 360В. Залезай и смотри. Я его на всякий случай зафильтровал 100мкФ, так что много не найдешь. Только не короти выход на землю, ладно?

2. Что касается пассивной фильтрации - только за. Что касается использования при этом неотработанной схемы cтаба - против. Как бы хуже не стало. Выходное сопротивление твоей схемы - десятки если не сотни Ом, выходное сопротивление хорошего конденсатора (на ЗЧ) - ... Давай вывешу ночью дацзыбао, посмотри там что к чему.

Re: Возвращаясь к теме анодного стабилизатора
Genn -- 18.9.01, 15:58

Схема описана ниже, причем со всеми возможными напряжениями и токами в рабочем состоянии. Рисунка нет - ну нет сканера под рукой.

Re: Возвращаясь к теме анодного стабилизатора
<AlexP> -- 18.9.01, 17:35

> 1) Замена газовых сабилитронов на каменные. Говорят, что
> каменные сильно шумят, и т.д. Так ли это, кто с этим
> сталкивался?

Истинная правда. Розовый шум по питанию. Квортруп применяет их в ДАК5 и утверждает, что эффект сродни аналоговому (?!) дизерингу.
Я также воплотил в железо эту идею. Для каскада с Ку=6 и входным напряжением 220 мВ это вполне приемлемо. Для фоно-корректора я бы не рекомендовал.

АлексП