Определение КПД усилителя мощности

[RN0JB]

Разиеры усилителя, определяются не размерами применённой лампы, а размерами и весом блока питания, ВКС

Хорошо уговорили. Начинаю модернизировать свой трансивер. Ставлю 4 лампы ГК-71 в двухтактном включении.

Современные лампы с квадратичной характеристикой, при работе в линейном режиме, имеют самый низкий КПД из всех применяемых для усиления ламп. И это данные из справочников, а не просто желание кому то насолить этим сообщением.

Все, Все. Выкидываю свою ГУ-43 в помойку, ставлю 4 ре ГК-71.

Вы снижаете ток покоя при снижении мощности. И снизив мощность до 50%, даже на пониженном токе покоя, вы получите гораздо более низкий КПД, чем при 100% мощности и номинальном токе покоя.

А при выходной мощности 1 Ватт тоже нужно киловатт на аноде рассеивать? Ставлю 4 ГК-71 посоветуйте пожалуйста, их лежа можно положить, и Ваш ВКС где можно разместить? С верху трансивера можно? Жене цветы не куда будет ставить. Опять проблема!

Ведь определяющее значения для получения хорошего КПД имеет процент использования питающего напряжения, КИАН. А он, будет максимально возможным, только при 100 % мощности.

Литературу почитайте. Видимо у Вас проблемы с умножителем, жрет много. вот и вопросы.(и как видимо проблемы)

[RW9SJ]

Современные лампы с квадратичной характеристикой, при работе в линейном режиме, имеют самый низкий КПД из всех применяемых для усиления ламп. И это данные из справочников, а не просто желание кому то насолить этим сообщением.

Лыко да мочало.....
Если можно подробнее - приведите хотябы несколько примеров для сравнения конкретных ламп. В справочниках обычно приводятся параметры крутизны - S, каторые позволяют сравнить коэффициенты усиления различных ламп, а вот про КПД не встречал.


ТС назвал тему "Определение КПД усилителя мощности', а у усилителя мощности насколько мне известно есть два гнезда для потребляемой мощности и одно для отдаваемой .
Если уж речь идёт о какихто отдельных цепях усилителя то пожалуйта указывайте о КПД какой цепи идёт речь. Дабы не выдавать это за общий (промышленый) КПД.

[RK4CI]

Хорошо уговорили. Начинаю модернизировать свой трансивер. Ставлю 4 лампы

В трансивере, гораздо удобнее использовать транзисторы. Это и более удобная компоновка. И отсутствие высоких питающих напряжений. И возможность вывести основное тепло за пределы трансивера. Просто размещаем радиатор на задней стенке. Хочется вам киловатт, так вполне впишется в ваши габариты. И киловатт будет не менее линейный, и гораздо более "честный" чем сейчас. Только вот я глубоко сомневаюсь в необходимости иметь этот киловатт, именно в трансивере. 150-200 ватт. До ещё с возможностью отключения выходного каскада...

А при выходной мощности 1 Ватт тоже нужно киловатт на аноде рассеивать?

Да нет. При выходной мощности 1 ватт, просто отключаете и УМ, и выходной каскад трансивера, и работаете чисто с "Дроздова". Кстати, получить линейности заявленной автором, мне так и не удалось. Сейчас, использую чуть более современную элементную базу. Предварительный каскад УМ выдаёт РЕР около ватта при ИМИ лучше -60 дБс. Выходные каскады собраны, но пока не запущены. Задача, вполне стандартная. Получить линейность на уровне -50дБс, при мощности 100 ватт. - около -40, при 150-200...

Литературу почитайте. Видимо у Вас проблемы с умножителем, жрет много.

Знаете, читаю. И проблем с умножителем никаких. В нём, как понимаете, полностью отсутствуют потери на меди, как в трансформаторных БП. Просто, я считаю и мощность, и КПД каскада, как положено. И все параметры вполне укладываются в стандартные, для этих ламп, параметры. Знаете, абсолютно всё соответствует теории. Если у кого то это не так, значит вы либо плохо знаете теорию, либо накосячили при изготовлении УМ, либо что то некорректно намерили.. А вот ваши рекомендации, по трансформатору 1 к 3... Очень интересует, какую именно литературу читаете вы?

[RN0JB]

В трансивере, гораздо удобнее использовать транзисторы. Это и более удобная компоновка. И отсутствие высоких питающих напряжений.

Ошибаетесь. КПД вот именно транзисторных усилителей ни когда не превышает 50%. И усилитель мощностью один киловатт на транзисторах, будет размерами чуть больше моего трансивера.

Да нет. При выходной мощности 1 ватт, просто отключаете и УМ, и выходной каскад трансивера, и работаете чисто с "Дроздова".

От выходной мощности трансивера все известные реле не выдерживают ВЧ ток и плавятся, даже с параллельными контактами. Не ставить же в трансивер магнитные пускатели мощных электродвигателей и ТД. Обхода нет. (да он и не нужен, приняты несколько другие меры, для повышения КПД)

Знаете, читаю. И проблем с умножителем никаких. В нём, как понимаете, полностью отсутствуют потери на меди, как в трансформаторных БП.

Это хорошо что читаете. Даже при удвоении напряжения требуется двойной запас по мощности. Тоже знаете?

[RK4CI]

Ошибаетесь. КПД вот именно транзисторных усилителей ни когда не превышает 50%.

Да нет, КПД транзисторных УМ определяется теми же параметрами что и в ламповых. Форма импульса тока. Остаточное напряжение на транзисторе. Потери в фильтрах. И точно также, особенно для телеграфного сигнала, Кпд такого УМ может превышать 60%. Просто не стоит в стационарных УМ злоупотреблять 12 вольтовым питанием выходного каскада. Современные полевики, с 50 вольтовым питанием, обеспечивают прекраснейшую линейность, при достаточно высоком КПД.

От выходной мощности трансивера все известные реле не выдерживают ВЧ ток и плавятся, даже с параллельными контактами.

.
Что то интересное. У меня обход в трансивере выполнен на мощных герконах. В УМ применены П1Д по выходу, и РПВ 7 по входу. Ничего не искрит, не плавится. Просто, включаться/выключаться всё должно при отсутствии ВЧ сигнала на контактах.

приведите хотябы несколько примеров для сравнения конкретных ламп. В справочниках обычно приводятся параметры крутизны - S, каторые позволяют сравнить коэффициенты усиления различных ламп, а вот про КПД не встречал.

Похоже, не там ищите, или недостаточно внимательно читаете. Попробуйте копать глубже. И учитесь правильно оценивать, и понимать получаемую информацию.

Даже при удвоении напряжения требуется двойной запас по мощности. Тоже знаете?

Чем дальше, тем смешнее. А двойной запас по мощности чего именно? А то как то размазанно прозвучало. И у меня применено увосьмирение. Просадка напряжения при токе 1 А, чуть более 10 %. Уровень пульсаций, при том же токе, даже чуть менее тех же 10 %. А в каком месте, и какой запас по мощности, необходим конкретно в моём случае?

[RV2A]

Так вы в основном ведёте рассуждения основанные для ламп с линейной характеристикой. Работа ламп с квадратичной характеристикой, имеет свои нюансы. Основной из них, очень большой ток покоя, для обеспечения линейного режима при номинальной мощности. Вот и пытаются это хоть как то исправить. Схема слежения за током покоя лампы, один из способов борьбы с этим недостатком.

квадратичные они внизу, причем на небольшом участке, потом, как у всех - большой участок линейный, вот на нем и работают, для линейного усиления, потом справа у всех загиб вниз. Ток первой сетки - это ещё не искажения, а вот изгиб, сначала до горизонтальной, а потом и вниз - вот это участок наибольших искажений.
Вы правы,(первый, кто хоть намекнул на зависимость формы импульса от резонансного сопротивления анодной нагрузки), искажения можно получить и неправильно настроив контур в аноде.
Ну, сами подумайте - а какой смысл повышать ток анода для выхода в линейный режим (кл. А), если при малом токе, в классе В усилитель и так линейный, по крайней мере - не хуже, чем при большом токе. Как раз потому, что характеристика квадратичная?
Лампа хороша тем, что у неё крутизна приличная, БОЛЬШОЙ линейный участок, а квадратичная хар-ка получается сама собой, внизу.
У всех, даже старинных, с крутизной характеристика как у ГК-71, ход кривой внизу тоже квадратичный, а вот участок линейный, относительно меньше, чем у новых "крутых" ламп. (порсмотрите - S- образные характеристики, сколько там линейной части)
Вы, что-то, обожествляете эти квадратичные характеристики. Ведь не они, сами по себе снижают искажения. Нужен ведь линейный участок. А квадратичная, она, по определению - кривая. Значит - всё равно искажает. В линейном усилителе, как раз и избегают кривые участки, хоть квадратические, хоть гиперболические, хоть экспоненциальные. А то, что есть, ещё и выравнивают обратными связями. Зачастую - тоже нелинейными.
Посмотрите, как ведёт себя каскад усиления, построив по анодным характеристикам нагрузочную линию.
Анодные и анодно-сеточная характеристики тут показывали. На а-сеточной видно, как-раз большущий отрезок именно линейный, а квадратичный оч. короткий.
Все Ваши утверждения верны для класса А. Да, в нём ток покоя большой. Но, при чём тут передатчики, даже для SSB? Всегда, для любой лампы в режиме класса В, продолжаем а-сеточн. характеристику до пересечения с осью, и там и выбираем (не выбираем, а получаем) напряжение смещения. Вот вам и линейный режим, (если не уйти в положительную область, на верхний загиб характеристики, т.е. в перенапряженный режим).
Перекачать каскад можно и в классе А. И полетят к чертям все линейные и квадратичные...
А " схема слежения" вообще ни с чем не борется. Да, снижает ток лампы в паузах. Для этого есть VOX, а напряжение смещения не зря стабилизируют, однако...
...Но, апологеты "слежения" продолжают! И подтаскивают ещё и ещё, всякую... из другой деревни, демонстрируя, что и там нихрена не понимают.

Мужики, давайте, лучше, о чесноке. Говорят, он кого-то отпугивает! Может и нам кое-кого пугнуть пора?
А я сам ушел. 73!

[RV2A]

Либо каскад с общей сеткой.

А то в нём нет сеточных токов!(???)

[RV2A]

Сообщение от UA9NP
А каждый считает себя Лобачевским!
Знакомая фамилия, а у него какой позывной?

А это...
Олигофрен, открывший для себя, что 2+3=5, а 3+2, оказывается тоже 5, считает себя Лобачевским.
А смешавший уксус с содой - Менделеевым!

[RK4CI]

квадратичные они внизу, причем на небольшом участке,

Как раз нет. Квадратичная зависимость импульса тока, должна у этих ламп сохраняться именно на всём рабочем участке. Именно это, одно из условий высокой линейности. Попадалась умная книжка, в которой с кучей формул объяснялось, почему подобный импульс, несмотря на свою нелинейность, не приводит к возникновению интермодуляционных составляющих. Что то о допустимых отклонениях, о максимально допустимом угле отсечки, что то так же было. Но всё это в формулах. В общем то, в такие дебри я лезть не собирался. А вот кое что написанное общедоступным языком, всё же отложилось.

[UA4HAZ]

Мужики, давайте, лучше, о чесноке. Говорят, он кого-то отпугивает! Может и нам кое-кого пугнуть пора?

Я тут тараканов недавно пугнул... ну ладно, от меня ушли...на время - но ведь они к кому-то пришли...свято место пусто не бывает.
Наверное, RA9SNJ оказался провидцем - Мой усилитель, внутри - Страница 2 - Форум

"Ну, сами подумайте - а какой смысл повышать ток анода для выхода в линейный режим (кл. А), если при малом токе, в классе В усилитель и так линейный, по крайней мере - не хуже, чем при большом токе."

Вот не совсем понятно - у Бунимовича/Яйленко приведены картинки АСХ для ГУ-80 и ГУ-43Б, на коих показывается, что минимальный уровень побочных излучений достигается при вполне определённом смещении на 1-й сетке. То, что искажения будут расти при увеличении смещения (уменьшении тока покоя) - понятно, а почему они опять начинают расти при уменьшении смещения?

[RW9SJ]

Сообщение от RW9SJ Либо каскад с общей сеткой. А то в нём нет сеточных токов!(???)

Понятны ваши "!(???)"
Ответ - есть, но...
Давйте исходить из того что в схеме с общей сеткой входное сопротивление каскада раз в пять меньше входного сопротивления чем в схеме с общим катодом. При перекачке, которую практически невозможно заметить, потому что она присутствует только на пиках, на каком сопротивлении выделится болльшее напряжение перекачки? А ведь это оно вызовет нелинейные искажения, тем большие чем больший появившийся сеточный ток. Наверное нет смысла обсуждать вариант схемы с общим катодом, когда ктото из-за своей неграмотности или лени ставит между сеткой и корпусом в качестве согласующей схемы "болванку 50 Ом х 50 Вт".

[RW9SJ]

Наверное, RA9SNJ оказался провидцем

Да если есть сомнения неплохо почитать наш местный форум и открыть ссылки на мой расчёт.
RA9SNJ мой товарищ и в курсе моих последних разработок и имеет завещание - опубликовать их если я не успею.

Вот не совсем понятно - у Бунимовича/Яйленко приведены картинки АСХ для ГУ-80 и ГУ-43Б, на коих показывается, что минимальный уровень побочных излучений достигается при вполне определённом смещении на 1-й сетке

Вы очевидно имели ввиду вот этот график



В книге имеются опечатки - о них когдато было написано авторами но я уже не помню где
вот ещё одна опечатка вспомнил на вскидку - пометил красным. Есть и ещё опечатки,но сейчас уже непомню.



Что касается вашего вопроса то на графиках обоих ламп с правой стороны приведены пиковые значения анодного тока, а не средний ток анода. В данном виде они лиш показывают что у ламп с квадратичной характеристикой присутствие третьей гармоники меньше. Но если их рассматривать совместно с сеточной характеристикой, то есть сделать график линии К3 в координатах сеточной характеристики то можно будет увидеть что один и тотже пиковый ток анода может достигаться как без появления тока первой сетки так и с током первой сетки. Если рассматривать линию К3 (она показывает напряжение смещения) с лева на право то до достижения верхней её точки пиковый ток анода достигается без сеточного тока, а уже правый скат линии к3 показывает как такой же пиковый ток анода достигается с током первой сетки. Наверное словами не совсем понятно но попробуйте взять сеточную характеристику и перенести туда по точкам линию К3. На картинке понятней.

[RK4CI]

То, что искажения будут расти при увеличении смещения (уменьшении тока покоя) - понятно, а почему они опять начинают расти при уменьшении смещения?

Так с этим вроде тоже всё ясно. Ведь сам импульс тока сверху ограничен как эмиссионной способностью катода, так и элементарным заходом в область сеточных токов. Когда не приняты специальные меры для исключения последствий от их появления.Ну и просто выход из линейного участка приращения тока для "старых" ламп, и выход за участок квадратичности характеристик, для ламп с квадратичными характеристиками. И для тех, и для других, выход за пределы этого рабочего участка, снижение линейности...

[RN0JB]

Современные полевики, с 50 вольтовым питанием, обеспечивают прекраснейшую линейность, при достаточно высоком КПД.

А они были доступны 25 лет назад?

Просто, включаться/выключаться всё должно при отсутствии ВЧ сигнала на контактах.

И с применением схемы не включения под нагрузкой, все рано обгорали не контакты а сами проводники реле. Причем сгорали уже в переключенном положении при длительной работе. Пришлось отказаться от обхода. (имелись доступные реле 25 лет назад)

Чем дальше, тем смешнее. А двойной запас по мощности чего именно? А то как то размазанно прозвучало. И у меня применено увосьмирение. Просадка напряжения при токе 1 А, чуть более 10 %. Уровень пульсаций, при том же токе, даже чуть менее тех же 10 %. А в каком месте, и какой запас по мощности, необходим конкретно в моём случае?

Я имел в виду потребляемый ток от сети. Разговор про КПД. И не забудьте учесть мощность которой вы качаете свой УМ (100 200 Вт)

Да, снижает ток лампы в паузах. Для этого есть VOX,

И Вам нравится как он работает? Приятно слушать обрывки фраз? Особенно дальних корреспондентов. (и пусть даже хорошо отлаженный)

а напряжение смещения не зря стабилизируют, однако....

Слежением можно стабилизировать рабочую точку лампы, которая будет всегда находиться в линейном режиме.

Мужики, давайте, лучше, о чесноке. Говорят, он кого-то отпугивает! Может и нам кое-кого пугнуть пора?

Мужики, может о КПД поговорим?

[RN4CA]

Слежением можно стабилизировать рабочую точку лампы, которая будет всегда находиться в линейном режиме.

А если просто - стабилизировать?
Хотя...... почесать правой рукой левое ухо оно конечно интереснее....и забавляет окружающих