Определение КПД усилителя мощности

[RW9SJ]

стоят у него фильтры после смесителя и ФНЧ на выходе усилителя.

А кто сказал что они не стоят - СТОЯТ и только они обеспечивают паспортный уровень на выходе трансивера, но не на выходе усилителя.

Вы дремучий невежда,

Адресую вам обратно.

Такое сборище балбесов поискать...

дак вот и я потому трачу здесь свое время чтоб "моделисты-конструкторы" не вытаскивали свои "модели" в эфир.

[RK4CI]

А то что этот коэффициент = 0,65 может быть вычислен с достаточной точностью без разложения на импульсы гармоник похоже вы не в курсе.

Я то как раз в курсе, что и как может быть вычислено. А вот вы, имеете об этом весьма смутное представление. А ваш пример вычисления в теме, просто операция с ничего не значащими цифрами, с целью получения на выходе заданного результата. 0,65.
Только вот для ваших ГУ70, гораздо более точная цифра 0,55. И именно из-за более низкого значения КИАН. Посмотрите сами на АСХ своих ламп. Чтобы иметь КИАН равным 80%, остаточное на аноде должно быть не менее 400 вольт. Конечно, при выбранных вами 2000 вольт питания. Для обеспечения же достаточной линейности, в вашем случае, остаточное напряжение должно быть не менее 500-600 вольт. А это, КИАН около 70 %. Далее, вы везде подсовываете циферку 3,14. Я не знаю что под этой циферкой имеете ввиду именно вы. Если значение импульса тока, относительно постоянной составляющей, то могу вас разочаровать. Близкая к этому значению цифра, будет справедлива для режима класса В. При нулевом токе покоя. При появлении тока покоя эта циферка начинает падать. И в классе А, максимальное значение импульса приравнивается к самому току покоя. У вас же, выбрана точка очень далёкая от "чистого" В. И вам следует оперировать циферкми гораздо скромнее.Не более 2,5. Для режима АВ при угле отсечки 120 градусов, коэффициент разложения равен 0,4. То есть, при токе 500 мА, импульс тока через лампы составит 1,2-1,3 А. Правда, при этом амплитуда тока первой гармоники будет даже чуть более 0,5. Ведь лампа запирается на достаточно малую долю периода. Получается, амплитуда тока первой гармоники будет достигать 0,6-0,7 А. Выберем остаточное на лампе 500 вольт. Это уже не очень хорошо для линейности. И уровня ИМИ -50 дБс, не будет даже рядом. Но она останется на достаточно приемлемом уровне. Максимальная амплитуда одной полуволны сигнала составит 2000-500=1500 вольт. Сопротивление нагрузки 1600/0,6=2500 ом. Колебательная мощность анодной цепи 0,5*(1500*0,6)=450, ну пусть 500 ватт. И это при подводимой 1000. Вам не кажется, что это несколько отличается от тех 1000 ватт, при 1000 подводимой, что получили в анодной цепи вы?

А вы подобный расчёт для своих ГК-71 могли бы обнародовать?

Не только могу, но уже и не раз делал. И для ГК 71, и для ГУ 81. И для анодной цепи, и для входа, при работе в режиме с ОС. И знаете, желающих поправлять не находилось. Разве что уточнить. Примерно так второй, третий знак после запятой поправить...
А ваши ГУ 70, вполне отдадут заявленный вами киловатт. Только будет это при токе анодов около 0,9-1,0А. И КПД чуть за 0,55 перевалит. А не как при заявленных вами 500 мА менее 50. Просто при том же КИАН, будут другие углы отсечки тока. Другие коэффициенты Берга... Кстати, это не вы ему привет передавали? Так есть возможность познакомиться с ним лично. И узнать, что там за табличку он нарисовал, которой при рассчётах режимов усилительных каскадов, теперь весь мир пользуется.

Например Айком - у меня сейчас трудится про3, у него собственые паразитные излучения - 50 db, но если их дополнительно не отфильтровать диапазонными входными диапазонными фильтрами то они усилятся на коэффициент усиления усилителя и одиночный П-контур не сможет их привести опять к прежнему уровню = -50 db.

Не надо обижать именитые фирмы. Ведь любой УМ усиливает не только гармоники, но и полезный сигнал. И если ваш УМ полностью линеен, то на его выходе уровень гармоник так и останется равным-50 дБс. Только вот беда, в любом однотактном УМ уровень второй гармоники составляет около -8 дБ (Опять тот самый Берг виноват), и именно свои гармоники, возникшие в самом УМ, должен подавить П контур на выходе.

Вывод - какой бы схемой вы не компенсировали бы входную ёмкость лампы и какой бы чистый спектр небыл на выходе трансивера - входные диапазонные контура на входе усилителя весьма желательны

Так и утверждайте, кто же вам мешает. Тем более, что вы пишете что именно желательны. Это весьма трудно оспорить. Особенно, если рассматривать каскады с ОС.Вот там они становятся, почти обязательными. И то, люди вполне и без них работают. Ведь к подавлению гармоник на выходе, входные фильтра никакого отношения не имеют.

[UA3RMB]

дак вот и я потому трачу здесь свое время чтоб "моделисты-конструкторы" не вытаскивали свои "модели" в эфир.

Не тратьте, ведь вас об этом никто не просил.

А кто сказал что они не стоят - СТОЯТ и только они обеспечивают паспортный уровень на выходе трансивера, но не на выходе усилителя.

Вы. Цитировать вас больше не хочется, вы уже всё сами написали ниже.

[R3MO]

Для режима АВ при угле отсечки 120 градусов, коэффициент разложения равен 0,4....

Всё это хорошо, но сейчас назрел ещё один способ расчета УМ - прямое моделирование схемы в программе Pspice.
Если у кого-то есть интересные реальные измерения в усилителях, я бы с удовольствием посчитал реальную схему, пока своей работающей конструкции нет.

[RN6L]

Вывод - какой бы схемой вы не компенсировали бы входную ёмкость лампы и какой бы чистый спектр небыл на выходе трансивера - входные диапазонные контура на входе усилителя весьма желательны. На это к стати и указал RA3AO при описании своего трансивера.

Так они как правило есть. По крайней мере у тех кто пользуется РА при необходимости, а не просто так чтобы с соседом за картошку повещать. Необходимость в РА прежде всего есть у любителей контестинга. Особенно это касается коллективок. В этом случае, в отличии от индивидуала, далеко не наплевать что ты излучаешь одним радивом когда у тебя в десяти метрах находится антенна другого приемника. А у многих (если не у большинства) трансиверы имеют одно антенное гнездо и поэтому народ не парится с изготовлением коробочек, чтобы использовать на прием маломощные полосовики, а они нужны по любому, т.к. большинство трансиверов имеют субоктавные фильтры на входе да еще сомнительного качества,а покупают стоваттные полосовики, кто от "Рэмо", кто от "Дюнастар", которые работают и на передачу тоже.
А вот сделать ради высокоомного входа комплект входных фильтров, при этом предпринять меры по нейтрализации проходной емкости, да еще потом не заклеивать скотчем ручку мощности стоваттного тарансивера на уровне нескольких ватт, а сделать все правильно, чтобы при этом высокоомном входе не вдуть по запарке сотню ватт в усилитель и потерять весьма дорогую лампу, это работа для довольно высокого профессионального уровня радиоинженера, а не для например врача или учителя. И вылазит этот суммарный КПД в очень большие затраты прежде всего времени. Я себя считаю достаточно квалифицированным инженером, но у меня нет времени на все эти извращения ради экономии 1 киловаттчаса в месяц. Тут бы найти время чтобы антенны в порядок привести. И мне пофиг, какой суммарный, среднесуточный или среднегодовой КПД имеет усилитель, главное чтобы лампа не выходила за предел своих возможностей. Поэтому считаю КПД только исходя из потребляемой анодом мощности и из мощности, которая попадает в нагрузку. А то что за время суточного теста к десятку киловаттчасов, которые съел анод лампы добавится лишний киловаттчас, рассеиваемый на 50-омном резисторе в сетке лампы дела нет.

[RW9SJ]

Максимальная амплитуда одной полуволны сигнала составит 2000-500=1500 вольт. Сопротивление нагрузки 1600/0,6=2500 ом. Колебательная мощность анодной цепи 0,5*(1500*0,6)=450, ну пусть 500 ватт. И это при подводимой 1000. Вам не кажется, что это несколько отличается от тех 1000 ватт, при 1000 подводимой, что получили в анодной цепи вы?

Мне ничего не кажется. Даже не стал вникать в цифры вашего расчёта. Вы не учли один момент приводя скрин характеристики ГУ-70Б. Речь идёт о двух включёных в параллепь лампах и прежде чем примерять цифры вашего расчёта к графической характеристике надо бы её перерисовать на удвоеную крутизну. Потому что импульс анодного тока будет в два раза больше чем от одной лампы. Либо посмотреть импульс анодного тока для одной лампы и умножить его на 2.
Да ещё хочу добавить - это на пике сигнала чистый режим В - стоит светод (для каждой лампы свой) который высвечивается при появлении тока покоя 1 мА и более. При настройке мощность добавляю медлено - до начала свечения светодиода - затем чуть убавляю чтоб погас.

[RA3DRI]

Поэтому считаю КПД только исходя из потребляемой анодом мощности и из мощности, которая попадает в нагрузку.

Вы считаете КПД реальной конструкции. А вот с каким КПД работает данная тема? КПД данной темы 0% и в то же время это Perpituum mobile (вечный двигатель) с КПД более 100%! Вот как такой парадокс объяснить?

[RK4CI]

Мне ничего не кажется. Даже не стал вникать в цифры вашего расчёта.

Что бы вникать в цифры, надо иметь представление о чём идёт речь. А вы, говоря о каком то "стандартном" КИАН, в рассчётах, берёте амплитуду ВЧ напряжения равное анодному. Передавая приветы Бергу, как очень хорошему знакомому, сами везде подсовываете циферку 3,14. Вместо того, что бы поинтересоваться, хотя бы тем, что эта циферка означает

Речь идёт о двух включёных в параллепь лампах и прежде чем примерять цифры вашего расчёта к графической характеристике надо бы её перерисовать на удвоеную крутизну

А для чего мне крутизна в данном конкретном случае? Мы что, высчитывали необходимую амплитуду раскачки? Мощность которая при этом потребуется? Да нет. Речь шла о КИАН (Коэффициентн Использования Анодного Напряжения). Об импульсе тока, при известных токах покоя, и максимальном. А это, извините, к количеству включенных параллельно ламп имеет весьма малое отношение. Поставите вы 2-3-4 лампы, амплитуда ВЧ напряжения на аноде, ну никак не должна перешагнуть ту циферку в 1500 вольт. И коэффициенты разложения импульса тока, ну никак не предусматривают количества ламп, которые этот ток обеспечат. Вы хотя бы иногда читайте учебники, ссылки на которые даёте.

Да ещё хочу добавить - это на пике сигнала чистый режим В - стоит светод (для каждой лампы свой) который высвечивается при появлении тока покоя 1 мА и более.

Знаете, а вот этот ваш диодик, никакого отношения к режиму "чистого В", ну никакого не имеет. "Чистый В", определяется нулевым током покоя, при отсутствии сигнала. Нажали на педальку, УМ включился, но нет ещё раскачки, ток покоя равен нулю. Заговорили, появился ток анода. Если вы нажали на педаль, и у вас присутствует начальный ток, это уже режим АВ. И чем выше этот ток покоя, тем дальше вы от "чистого В", и ближе к А... В вашем случае, каскад работает в режиме АВ. И диодик, индицирующий появление тока сетки, будет говорить о том, что вы перешли в режим работы АВ2.

Всё это хорошо, но сейчас назрел ещё один способ расчета УМ - прямое моделирование схемы в программе Pspice.

Ну так попробовали бы заложить в неё режимы, о которых сейчас шла речь. 2000 анодное. 500 остаточное. 300 мА ток покоя. 500 мА режим максимального сигнала. Если заложена квадратичность крутизны импульса, то от того, что модель заложена для ГУ 43, мало что изменится. Интересно посмотреть, что выдаст программа...

[R3MO]

2000 анодное. 500 остаточное. 300 мА ток покоя. 500 мА режим максимального сигнала

Что такое 500 mA, где? Максимальный ток на аноде? Не мало? А остаточное 500? Можно чуть понятнее?

[RN0JB]

Ну может и не совсем фуфло, но явный компромисс. Между качеством и долговременным КПД. Выбираем, что и насколько нам важно...

Насчет КПД. Вы пока ещё не учли в своем УМ ток накала четырех ламп ГК-71. Поспешные выводы пока делать рано!

А никто с ними уже давно не заморачиваются - для ГУ-43Б она = 0,1 пФ, для ГУ-74Б = 0,09 пФ.
Вывод - какой бы схемой вы не компенсировали бы входную ёмкость лампы и какой бы чистый спектр небыл на выходе трансивера - входные диапазонные контура на входе усилителя весьма желательны. На это к стати и указал RA3AO при описании своего трансивера.
Вложение 116450

Вложение 116451

А вот на это стоит обратить внимание. Только насчет емкости лампы. Насколько помню ГУ74 емкость первой сетки 90 пф, ГУ43 чуть больше, и в пределах 120. (извините пишу по памяти двадцати летней давности. Измерял измерителем емкости.)

[RN0JB]

Что такое 500 mA, где? Максимальный ток на аноде? Не мало?

Ток покоя добавите, остаточное на аноде будет еще меньше, соответственно и КПД посчитать (УЖЕ МОЖНО) А 500 мА - это ток раскачки, при токе покоя 300 мА, кстати необходимый как воздух, для обеспечения линейности для таких ламп. Соответственно и для итермодуляционных составляющих - гармоник, которые и тоже "привязаны" к линейности. И чем выше коэффициент нелинейности усилителя, тем выше уровень гармоник.(не привязывайтесь пока к коэффициенту, в этом он не измеряется)

[RK4CI]

Что такое 500 mA

500 мА это постоянная составляющая тока анода. То что показывает прибор на выходе высоковольтного блока питания. 2000 вольт. 500 мА. Это заявленные режимы УМ.

А остаточное 500? Можно чуть понятнее?

Остаточное, это остаточное напряжение на аноде при максимальной амплитуде раскачки, при работе на оптимальную нагрузку.

Ток покоя добавите, остаточное на аноде будет еще меньше, соответственно и КПД посчитать (УЖЕ МОЖНО) А 500 мА - это ток раскачки, при токе покоя 300 мА, кстати необходимый как в

Ток покоя уже выбрал автор УМ. У него применены 2*ГУ 70. Кстати, и остаточное напряжение на аноде, выбрано по табличке АСХ именно этих ламп. Поэтому, уменьшение этого напряжения, это уже заход в область явного ограничения пика синусоиды. А это, достаточно резкое снижение линейности.

не привязывайтесь пока к коэффициенту

Так в честной модели всё это учтётся автоматически. Другое дело, что модель для ламп с квадратичной характеристикой может получиться гораздо более сложной, чем для линейных.
Знаю, что "Игорь 2" (ник на Форуме CQ HAM), разрабатывал пресеты для какой то достаточно сложной математической среды. Для линейных ламп. Так там в результатах можно было увидеть не только импульсные значения токов, КПД... Но и уровень гармошек при выбранном режиме, и данной ВКС. И даже, уровень ИМИ. Данная модель конечно много проще. Но посмотреть что получится на выходе, при введении конкретных параметров, было бы очень интересно.

[RN0JB]

500 мА это постоянная составляющая тока анода. То что показывает прибор на выходе высоковольтного блока питания. 2000 вольт. 500 мА. Это заявленные режимы УМ.

Ток покоя указан автором. И что снова в лоб ..или....

Остаточное, это остаточное напряжение на аноде при максимальной амплитуде раскачки, при работе на оптимальную нагрузку.

Так для режима Гу-74 это и есть режим. Что Вы привязались. Уже сотню раз лично Вам говорил, оставьте вы свое старьё в покое, это древний мир, в наше время. (к тому же в экономический эффект от вашего усилителя пока в минусе)

Ток покоя уже выбрал автор УМ. У него применены 2*ГУ 70. Кстати, и остаточное напряжение на аноде, выбрано по табличке АСХ именно этих ламп. Поэтому, уменьшение этого напряжения, это уже заход в область явного ограничения пика синусоиды. А это, достаточно резкое снижение линейности.

Вы даже не понимаете о чем речь. Тем более о линейности. Не линейным ни когда сигнал не будет при повышеном токе покоя, при любой мощности. При перекачке да.

Так в честной модели всё это учтётся автоматически. Другое дело, что модель для ламп с квадратичной характеристикой может получиться гораздо более сложной, чем для линейных.

Ошибаетесь. Я то это знаю точно. "Линейные" лампы, это прошлый век!

Знаю, что "Игорь 2" (ник на Форуме CQ HAM), разрабатывал пресеты для какой то достаточно сложной математической среды. Для линейных ламп. Так там в результатах можно было увидеть не только импульсные значения токов, КПД... Но и уровень гармошек при выбранном режиме, и данной ВКС. И даже, уровень ИМИ. Данная модель конечно много проще. Но посмотреть что получится на выходе, при введении конкретных параметров, было бы очень интересно.

Извините, прежде всего интернет, как я понял, это большая помойка, и написать можно что угодно. (особенно в гараже наблюдается, что ребята творят, по информации этой "ПОМОЙКИ".)

[RK4CI]

Вы даже не понимаете о чем речь. Тем более о линейности. Не линейным ни когда сигнал не будет при повышеном токе покоя, при любой мощности. При перекачке да.

Мама родная, ещё один "знаток" "правильных" режимов. Так могу вам напомнить, что перекачать каскад можно как по входу, что вы похоже и имеете ввиду. Так и по анодной цепи. Просто выбрав неоптимальную нагрузку. В результате чего, при отрицательной полуволне сигнала, при максимальном напряжении раскачки, напряжение на аноде начнёт опускаться ниже рассчётного. При этом, лампа уже не обеспечивает необходимого импульса тока, и пик импульса начинает "срезаться". Происходит банальнейшая перкачка анодной цепи.
А "линейные" лампы вы хороните рано. Всё же отсутствие необходимости дутья, почти мгновенная готовность к работе, время разогрева катода около 3 секунд. Гораздо менее губительные результаты при разного рода прострелах, перегревах. Ну и цена ламп. Это причины, по котором очень многие любители ещё долго будут выбирать для УМ именно эти лампы. Тем более, что линейность современных металлокерамических ламп, использовать весьма проблематично. Только трансивера класса "люкс", имеют выходные каскады способные обеспечить линейность до -50 дБс. Среди любительских конструкций, я подобных параметров пока вообще не встречал...

[RN0JB]

Мама родная, ещё один "знаток" "правильных" режимов. Так могу вам напомнить, что перекачать каскад можно как по входу, что вы похоже и имеете ввиду. Так и по анодной цепи. Просто выбрав неоптимальную нагрузку. В результате чего, при отрицательной полуволне сигнала, при максимальном напряжении раскачки, напряжение на аноде начнёт опускаться ниже рассчётного. При этом, лампа уже не обеспечивает необходимого импульса тока, и пик импульса начинает "срезаться". Происходит банальнейшая перкачка анодной цепи.

Уберите водопроводные трубы с обихода П-контура, и у Вас этих проблем не будет.