Определение КПД усилителя мощности

[R3MO]

Если всё то же самое, то пиковая мощность каскада останется неизменной. Около 2400 ВА. Это соответствует той же РЕР около 1200 ватт, что имели действующей и при однотоновом сигнале. Только вот эта РЕР, достигается при мощности каждого из тонов 300 ватт. Действующая мощность двух тонов, в этом случае, составит чуть менее 600 ватт.
Но и ток каскада чуть уменьшится. Где то до 500 мА, может даже чуть меньше. Ну и 600 действующей, при 1500 подводимой... По моему, в линейном режиме, КПД двухтонового сигнала получается даже чуть ниже 40 %. Конечно, если присутствует хорошая ALC, отслеживающая пики сигнала. Или при настройке вы следите за уровнем ИМИ. Но обычно, и то, и другое, отсутствует. При настройке, мы "режем" пики сигнала. Повышаем КПД, но валим при этом линейность. Поэтому, никогда не стоит настраивать ламповый выходной каскад при поданном двухтоновом сигнале. Строим при обычной несущей, А в телефонном режиме либо система ALC, либо мы сами, следим что бы пики раскачки не превышали тех пиковых значений, что были при однотоновом сигнале...

Внимательно слушайте RK4CI
КПД всегда определяется по действующей мощности (средней), которая в CW равна PEP, а при двухтоновом сигнале в два раза меньше PEP.
Но подводимая мощность в двутоновом сигнале при той же пиковой существенно меньше поэтому хоть КПД и уменьшится, но не в два раза.
PEP в два раза меньше пиковой потому, что пиковая - это мгновенная мощность на пике огибающей, а PEP это эффективная, средняя мощность за один период в том же месте.
Теперь всем понятно?

Ответ на ваш вопрос прост - на пике напряжения. Это (пиковое) напряжение получается из напряжения запасёного в контуре и анодного напряженния постоянно присутствующего в точке 4.

В точке 4 на пике напряжения ток равен нулю, мой юный друг. Мощность тоже...
http://forum.qrz.ru/usiliteli-moschn...tml#post981228
http://forum.qrz.ru/usiliteli-moschn...tml#post981364
Ещё какие перлы будут?

А знаете когда я смотрю на осциллографе подключеном к эквиваленту сигнал CW или двутоновый сигнал или просто свистну в микрофон пики сигнала имеют одинаковый размах...

Вот берите половину этого размаха (напряжение), возводите в квадрат, умножайте на 50, затем делите на два для CW и на четыре для двухтонового - это и будет мощность на выходе для расчета КПД. Подводимую считайте по постоянному току и напряжению ВВ источника, к аноду не суйтесь - там Вы ни бельмеса не понимаете. Получайте свои 40-70% вместо 95% и прекращайте смешить народ.

[R3MO]

...возводите в квадрат, умножайте на 50,

Делить, конечно, на 50...

[UA4HAZ]

Внимательно слушайте RK4CI
Получайте свои 40-70% вместо 95% и прекращайте смешить народ.

Собственно, Николай уже давно всё объяснил, как это примерно выглядит, за что ему большое спасибо.
Но все эти рассуждения и картинки - для полной мощности, на которую способен усилитель (безо всяких извращений, конечно).
Далее хотелось бы рассмотреть 2 других случая - 1) снижение раскачки от макс. до минимальной (можно ступенчато), при этом Iо=const;
2) то же, но для каждой ступени снижать также Iо (уж не знаю, до какой величины, и по какому критерию определять эту величину);
Вот как будет меняться КПД (напомню - мы ведём речь только о КПД анодной цепи) в этих двух случаях?
Ну, и другие интересующие нас параметры (уровень ИМИ, например).

[R3MO]

Далее хотелось бы рассмотреть 2 других случая...

Вот закончу модель ГУ-43Б...

[RN0JB]

В принципе две несущие и сигналы биения двух несущих, но не всё так просто как 2 х 2. Частоты этих двух модулирующих частот выбирают таким образом чтобы их вторые гармоники не попадали в излучаемый спектр и небыло составляющих спектра образованых биениями со вторыми гармониками.

Да это так. Обычно двух тоновый сигнал применял только для настройки усилительных каскадов УМ. В старом добром трансивере UW3DI применялся генератор с частотой второй гармоники чуть выше 3 КГц для формирования обычного CW сигнала - несущей.

К КПД это не относится. КПД УМ зависит от присутствия постоянного тока в точке 4 (ток покоя лампы). И чем больше этот ток тем меньше КПД. Например снизив ток покоя лампы ГУ-43 с 300 мА до 20 этот ток уменьшается в 15 раз. У ламп ГУ-81 , ГК-71 чтобы снизить этот ток в 15 раз нужно смещение увести в глубокий класс "С". А качать лампу в сетку при напряжении более 300 вольт да еще компенсировать ток сетки (лампа работает в режиме сеточных токов) - овчинка выделки не стоит.

Что касается режима с общей сеткой, с высоким КПД могут работать только, к сожалению, ламповые триоды .

[RK4CI]

К КПД это не относится. КПД УМ зависит от присутствия постоянного тока в точке 4 (ток покоя лампы). И чем больше этот ток тем меньше КПД. Например снизив ток покоя лампы ГУ-43 с 300 мА до 20 этот ток уменьшается в 15 раз. У ламп ГУ-81 , ГК-71 чтобы снизить этот ток в 15 раз нужно смещение увести в глубокий класс "С".

Одна глупость на другой. Выбранный ток покоя определяет рабочую точку лампы. Именно относительно этого тока лампа будет отпираться положительной полуволной сигнала, и запираться отрицательной. Если правильно собрана схемы подачи смещения, то эта точка, и ток покоя, остаётся неизменной в любой лампе. Хоть в триоде, хоть в тетродах с пентодами. Сам же постоянный ток, определяется амплитудой и формой импульсов тока. А вот это, уже зависит и от применённой лампы, и от схемы включения, и от выбранного режима...
А прокомментировать свои предыдущие высказывания, о приравнивании пиковой мощности к выходной, при большой степени ограничения, об отслеживании формы импульса тока, вашей системой слежения, конечно, если её правильно отстроить, желания не возникло? Заодно рассказать, как именно надо настраивать систему отслеживания тока покоя, что бы она могла отследить форму импульса рабочей частоты. Ведь именно положительная полуволна рабочей частоты будет отпирать лампу до определённого тока, а отрицательная полуволна именно рабочей частоты, будет определять момент запирания лампы. Или вы за написанное ранее не отвечаете? И перед тем как что то писать, предлагаете подумать только другим. Сами же этого категорически делать не желаете...

[RW9SJ]

Одна глупость на другой.

Да нет здесь никакой глупости - есть творческий эксперимент основаный на понятии происходящих в лампе процессах. Причём эксперимент давший хороший результат. Надо понять что применить данную схему к любым лампам нельзя - только к лампам специально предназначеным для работы без сеточных токов - то есть к лампам с ЛЕВОЙ характеристикой.

Выбранный ток покоя определяет рабочую точку лампы. Именно относительно этого тока лампа будет отпираться положительной полуволной сигнала, и запираться отрицательной.

1. А вы не подумали о том что выбор рабочей точки можно переложить на автоматику, а не заведомо устанавливать её на уровне работы с максимально возможным уровнем модуляции первой сетки. В схеме RN0JB реализована автоматическая регулировка напряжения смещения - напряжение смещения повышается при громких звуках речевого спектра и понижается при тихих. АРУ в приёмнике вас не удивляет? А здесь тоже самое только для напряжения смещения.
2. При отрицательной полуволне модулирующей амплитуды лампа не запирается полностью - всегда остается какоето небольшое смещение - устанавливается регулировкой схемы. По этому при малых уровнях модулирующего сигнала (тихих звуках речевого спектра) на лампе всегда присутствует смещение обеспечивающее необходимый режим для обеспечения не возникновения перемодуляции (появлению тока первой сетки).

И немного по теме о КПД - Поскольку ток покоя в схеме RN0JB отслеживается автоматически то бОльшая его часть не рассеивается на аноде в паузах между громкими и тихими звуками, следовательно меньше потребляется от анодного БП, а поскольку мощность рассеиваемая на аноде тоже меньше то и мощность вентилятора обдува требуется меньше.

И ещё немного об эфективности такого передатчика - Поскольку любая система АРУ, в том числе и автоматическая регулировка тока покоя усилителя, имеет гестерезис срабатывания, то совершенно очевидно что на пиках сигнала она сработает с некоторой задержкой. При этом пики сигнала обрежутся, но поскольку они до выхода на антенный разъём проходят через ВКС, то в резонансной колебательной системе они приобретут близкую к синусоиде форму. То есть происходит увеличение пикфактора речевого сигнала. Всем давно известно что несёт в себе увеличение пикфактора, и есть несколько способов его увеличения - например RA3AO в своей конструкции сделал это в микрофонном усилителе, а UA1FA в приставке к базовому приёмнику и трансивере ДЛ-79 на частоте формирования однополосного сигнала, инженеры Айком тоже делают это на частоте формирования сигнала, а схема RN0JB позволяет сделать это в оконечном усилителе

[RK4CI]

В схеме RN0JB реализована автоматическая регулировка напряжения смещения - напряжение смещения повышается при громких звуках речевого спектра и понижается при тихих.

Это не его схема. Он просто применил её. А это, совсем не одно и то же.
--
[QUOTE=RW9SJ;982842]Да нет здесь никакой глупости - есть творческий эксперимент основаный на понятии происходящих в лампе процессах. Причём эксперимент давший хороший результат. Надо понять что применить данную схему к любым лампам нельзя - только к лампам специально предназначеным для работы без сеточных токов - то есть к лампам с ЛЕВОЙ характеристикой.
--
Это в каком месте творческий эксперимент, и понимание происходящих в лампе процессов? Всё написанное им говорит о прямо противоположном. Ни понимания процессов происходящих в лампе, ни умения правильно проводить замеры. Ни понимания того, как вообще должна работать данная схема.
Далее, данная схема может быть применена с любой лампой, если вы надумаете реализовать на ней УМ, работающий в классе А. Всё абсолютно так же. При малых напряжениях раскачки требуется достаточно небольшой ток. При увеличении амплитуды раскачки, запирающее напряжение снижается, ток растёт. Наличие тока сетки практически не скажется на работе схемы, конечно, если всё выполнить как положено...
А вы вот, похоже так и не поняли, чем же отличаются современные тетроды от "старых" ламп с линейными характеристиками.

А вы не подумали о том что выбор рабочей точки можно переложить на автоматику, а не заведомо устанавливать её на уровне работы с максимально возможным уровнем модуляции первой сетки.

Знаете, об этом подумали задолго до меня. И схемы соответствующие нарисовали. И достаточно успешно их использовали. Только вот не приписывали им каких то "волшебных" свойств. Как то повышение КПД, выше максимально возможной, даже теоретически. Кстати, в лампах с линейной характеристикой применение подобной схемы можно сделать практически незаметной на слух. Благодаря линейной характеристике, изменение рабочей точки практически не приведёт к изменению крутизны лампы. Поэтому, слабый звук, даже при малом начальном токе, буде звучать с той же громкостью что и при максимальном. А вот в лампах с квадратичной характеристикой, снижение начального тока лампы приводит к снижению крутизны. И слабый звук начинает звучать гораздо тише, чем при номинальном токе покоя...

То есть происходит увеличение пикфактора речевого сигнала. Всем давно известно что несёт в себе увеличение пикфактора, и есть несколько способов его увеличения - например RA3AO в своей конструкции сделал это в микрофонном усилителе, а UA1FA в приставке к базовому приёмнику и трансивере ДЛ-79 на частоте формирования однополосного сигнала,

Да же комментировать стыдно. Все всеми средствами стараются уменьшить пик-фактор, а вы ратуете за его увеличение. Могу подсказать вам по секрету, в своей конструкции двадцатилетней давности, я использовал оба метода СНИЖЕНИЯ пик фактора. Вначале микрофонный усилитель, с фазовым ограничением НЧ сигнала. Затем ограничение уже сформированного SSB сигнала. Просто, в трансивере были предусмотрены АМ и узкополосная ЧМ, поэтому пришлось заложить и ограничение в микрофонном усилителе. А вы мне сейчас пытаетесь рассказать как и для чего это делается... Спасибо говорить не буду. Вы даже то, что где то вычитали, правильно и пересказать то не можете.

По этому при малых уровнях модулирующего сигнала (тихих звуках речевого спектра) на лампе всегда присутствует смещение обеспечивающее необходимый режим для обеспечения не возникновения перемодуляции (появлению тока первой сетки).

Чем дальше, тем смешнее. Чем меньше амплитуда раскачки, тем ниже ток покоя. Но его уровень выбирается таким, что бы исключить фазу отсечки при отрицательной полуволне сигнала. И никакой перемодуляции, при появление сеточного тока, не происходит. Появившийся сеточный ток чуть "срежет" самый пик синусоиды, не более. В лампах со средними характеристиками, этот момент предусматривается ещё на стадии проектирования УМ. И благодаря достаточно низкоомной нагрузке, в цепи первой сетки, искажения формы импульса тока, практически не происходит. В общем, опять тычете пальцем в небо...

а схема RN0JB позволяет сделать это в оконечном усилителе

Знаете, а вот здесь всё верно. Применённая схема отслеживания тока покоя, даже при правильной наладке, в данном случае приводит именно к увеличению пик фактора телефонного сигнала. Из-за снижения крутизны лампы, при уменьшении тока покоя, слабые звуки начинают звучать ещё тише. Вот только этот момент всё же относится к отрицательным свойствам применённой схемы. Вначале, делаем всё что бы снизить пик фактор, а данная схема его опять увеличивает...

[RN0JB]

Это не его схема.

Возможно вы уже слышали об этой схеме, она работает уже 25 лет. И в секрете я её не держал, отправлял всем кто просил. Был бы гадкий сигнал не интересовались бы. Опубликовать, да, не предоставилось возможности, по причине подготовки документации. Хотя тоже просьбы были, например редакцией радио дизайн. Общение по эфиру было, и интерес возник именно по ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОМУ СИГНАЛУ, что и всегда интересовало корреспондентов. Будете настаивать, найду, выложу приглашение . К стати чувствуется что мне нужно будет техническую библиотеку с работы домой перевозить, предоставляя аргументы из книг общаясь с Вами... Цепляетесь к каждому слову. И одно и тоже повторять надоело.

Из-за снижения крутизны лампы, при уменьшении тока покоя, слабые звуки начинают звучать ещё тише.

При "слабых" звуках лампа ВЫБИРАЕТ РЕЖИМ для работы пониженной мощностью, что наоборот повышает качество и линейность сигнала. Что касается детектора слежения так он приоткрыт отрицательным напряжением транзистора VT-2 вместе с транзистором слежения VT-3 и чувствителен даже к самым слабым сигналам.

[UA9AU]

Сообщение от UA9AU Амплитуду синуса, замерянную осциллографом, нужно разделить на 3! ...

Аукцион. Кто больше? Раз... Два...

Разве это под сомнением? Испокон веков так измеряли! Получается очень даже точно. Вообще-то нужно делить на число,чуть больше 3, но для замера достаточно и цифрой 3 оперировать.
Кто не верит-может подключит к трансиверу нагрузку 50 ом,посмотреть амплитуду сигнала на ней осциллографом. Он покажет размах 210-220в. Делим на 3. Примерно 70в. 70*70\50=98вт.

[RV2A]

Разве это под сомнением? Испокон веков так измеряли! Получается очень даже точно. Вообще-то нужно делить на число,чуть больше 3, но для замера достаточно и цифрой 3 оперировать.

Одно дело - измерить, другое - посмотреть, а чё там есть.
Когда измеряют - тогда "размах" делят на два корня из двух, т.е. на 2,82... а не на три!, а вот когда "посмотреть" - то делить можно и на 3,62... Но это не измерение!
Испокон веков и во веки! Аминь!

[RG9A]

Разве это под сомнением? Испокон веков так измеряли! Получается очень даже точно. Вообще-то нужно делить на число,чуть больше 3, но для замера достаточно и цифрой 3 оперировать.
Кто не верит-может подключит к трансиверу нагрузку 50 ом,посмотреть амплитуду сигнала на ней осциллографом. Он покажет размах 210-220в. Делим на 3. Примерно 70в. 70*70\50=98вт.

Дима,
когда перестанешь путать "амплитуду" и "размах", всё более-менее встанет на свои места. Размах - это удвоенная амплитуда. А дальше - простая арифметика по переводу из амплитудного значения к действующему. Здесь участвует корень из двух. Для расчета мощности квадрат амплитуд делим на произведение квадрата корня квадратного из двух (т.е. 2,0) на сопротивление нагрузки. Т.о., мощность, при размахе 210 В, составляет:
105*105/2*50 = 110 Ватт.

[UA4HAZ]

Был бы гадкий сигнал не интересовались бы... интерес возник именно по ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОМУ СИГНАЛУ, что и всегда интересовало корреспондентов.
При "слабых" звуках лампа ВЫБИРАЕТ РЕЖИМ для работы пониженной мощностью, что наоборот повышает качество и линейность сигнала.

"Гадкий" сигнал, или нет - тут возможны разные критерии оценки. В большинстве случаев это просто оценка "на слух", имеющая мало общего с инструментальными измерениями. То есть, к примеру, сигнал с запредельным уровнем внеполосных излучений - на слух может восприниматься как ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ.
Насчёт ВЫБОРА РЕЖИМА самой лампой - не знал, что уменьшение Iо лампы может "повысить качество и линейность", пусть даже и при "слабых" звуках.
Всегда считал, что есть вполне определённое оптимальное значение (для каждой лампы своё), в книжке Бунина и графики соответствующие приведены.

[R3MO]

Разве это под сомнением? Испокон веков так измеряли! Получается очень даже точно. Вообще-то нужно делить на число,чуть больше 3, но для замера достаточно и цифрой 3 оперировать.

Очень точно - это как? И у RW9SJ и у RN0JB "очень точно" 95% и 90% получается, но неправильно.
Амплитуду ЧИСТО СИНУСОИДАЛЬНОГО сигнала (CW) на ЧИСТО АКТИВНОЙ нагрузке надо возвести в квадрат, затем разделить на сопротивление нагрузки и РАЗДЕЛИТЬ НА ДВА!!! Получим ДЕЙСТВУЮЩУЮ мощность.

Когда измеряют - тогда "размах" делят на два корня из двух, т.е. на 2,82

Это правильно. Размах делим на два - получаем амплитуду, затем её делим на корень из двух, потом возводим в квадрат, или сначала возводим в квадрат, затем делим на два - одно и то же.

Собственно, Николай уже давно всё объяснил...

И объяснили и проиллюстрировали, а толку?

[R3MO]

КПД УМ зависит от присутствия постоянного тока в точке 4 (ток покоя лампы).

Ерунда. От тока покоя лампы зависит мощность лампы в режиме покоя, а КПД при этом равен нулю. Для любого класса усилителя определен теоретический КПД и пытаться превысить его просто глупо.

Одна глупость на другой.

Да нет здесь никакой глупости

Естественно, тому, кто сам пишет сплошные глупости, чужая глупость кажется мудростью. А упорствовать в своей глупости - тупость. Извиняюсь за резкость, но сколько можно вас "уговаривать"?... Больше не буду.