Просматривал по Интернету схемы на основе SRPP и опять же попал на сайт Сергея Климанского. Статья очень меня заинтересовала, предлагаю и Вам ознакомиться с оригиналом статьи.

Источник

Каскадом усиления с общей сеткой я заинтересовался после ряда публикаций в журнале TubeCad а также после многочисленных положительных отзывах о звучании этого типа схем, особенно в качестве входного для МС головок для винила. Еще каскад с общей сеткой пробовали применять для построения лампового выхода ЦАПов.  Правда, если для МС головки низкое входное сопротивление такого типа каскадов — это не проблема, то для других случаев это не есть хорошо.

Мною уже были сделаны некоторые начальные опыты с каскадом с общей сеткой ( ОС ) —   http://klimanski.com/?p=2792 , http://klimanski.com/?p=1336 и http://klimanski.com/?p=2842 .

Вот классическая схема с общей сеткой  ( ОС )

Ее параметры получаются невеселые ( все измерения сделаны с лампой 6Н8С )  — по замеру входное сопротивление 250 Ом, выходное — 8.5 КОм — то есть входное сопротивление ниже чем выходное в 34 раза !!  При подаче на вход 1 вольта  RMS на выходе получаем 7 вольт. И усиление не блещет, правда половина входного напряжения падает на R8.   Если это не брать во внимание, то Кус будет 14. По гармоникам — третья минус 52 дБ, картинка вот такая ( этот, а также все прочие спектры гармоник сняты при уровне выходного сигнала около 7.5 вольта )

Теперь немного теории. Что она говорит для каскада с общей сеткой ? Информации а инете немного, но кое-что найти удалось. Вот напрмер отсюда http://www.w8ji.com/grounded_grid_amplifiers.htm можно найти, что выходное сопротивление каскада может быть посчитано по формуле

Ro = rp + (μ + 1)Rs,

а входное сопротивление — по формуле

Zin =   ( Rp + Zload )/ (µ + 1), где

Rp —  внутреннее сопротивление лампы

Rs — сопротивление генератора ( входа )

Zload  — анодная нагрузка

µ — коэффициент усиления лампы.

В упомянутом источнике это не сказано, но очевидно имеется ввиду, что катодный резистор и Zin включены по переменному току параллельно,  поэтому реальное входное сопротивление каскада будет соотвественно еще меньше.  Ценность указанной формулы в том, что она дает ключ к пониманию того, как можно увеличить входное сопротивление каскада с общей сеткой;

1.  Увеличить величину катодного резистора;

2. Взять лампу с бОльшим внутренним сопротивлением;

3.  Нагрузить лампу на максимально возможное анодное сопротивление;

4.  Взять лампу с минимальным мю.

Последний вариант плох, потому что все лампы с низким мю — как правило токовые ( типичный пример — 6С19П и 6Н5С ) — а ведь каскад с общей сеткой не дает усиления по току, и поэтому такая лампа в каскаде с общей сеткой почти бесполезна — она требует драйвера с таким же большим током. Тут даже получается наоборот — чтобы от каскада ОС получить усиление по напряжению или мощности лучше брать лампы со средним или даже высоким мю.

Варианты 1 и 3 в случае активного сопротивления работают только до известных пределов — анодное питание не безгранично, да и ток анода нельзя уменьшать  ниже заданной величины. Тут есть только вариант с заменой активного сопротивления на динамическую нагрузку — дроссель или гиратор.    Но все по-порядку.

Я уже делал попытки увеличить входное сопротивление ОС каскадов — например при помощи дросселя в катоде http://klimanski.com/?p=1336 . Для схемы ОС с дросселем в катоде параметры по входному сопротивлению заметно лучше — Rвх = 1.2 КОма, а Rвых = 11.2 КОм.

Теперь  попытаемся еще улучшить эти параметры и для снижения выходного сопротивления сделаем такую вот схему включения каскада с ОС — по аналоги с СРПП

В качестве подопытной лампы я выбрал 6Н8С, и для указанной схемы без цепи ПОС ( без резистора R10, R9 равно 100К ) получились такие параметры — Кус = 15, входное сопротивление — 360 Ом, выходное — 3 КОм.  Заметный прогресс в выходном сопротивлении есть, но… Не очень радует входное сопротивление…

Теперь, по аналогии с моими первыми попытками работы с ОС каскадом, в катод был поставлен дроссель LL1668 с такими параметрами — активное сопротивление — 680 Ом, индуктивность — 76 Гн ( замерена китайским тестером ) — посмотрим, что изменилось теперь.

Теперь , если без ПОС, то Кус практически не изменился — 15,6 но входное сопротивление сразу увеличилось до 1,5 КОм ! Правда, даром это не проходит — теперь увеличилось и выходное сопротивление — 4 КОм. Но вот, если мы теперь вводим ПОС в виде резистора R10 величиной в 10КОм, то входное сопротивление увеличивается до 3 КОм, при лишь небольшом росте выходного — 4.3КОм.  То есть, цель практически достигнута — входное сопротивление каскада почти сравнялось с выходным.

Продолжение лабораторной работы. Теперь ставим пентод вместо верхнего элемента.

Что получили в итоге ?  По входному и выходному сопротивлению изменения небольшие. Входное сопротивление без ПОС — 1.5КОм, с положительной обратной связью в ( резистор R10 — 10КОм ) — 2.8 КОм. Выходное сопротивление осталось примерно  на том же уровне — 4.8К если без ПОС и 7.4 КОм с ПОС.  Однако что изменилось в лучшую сторону — снизился уровень 3-ей гармоники с минус 52 дБ для триодного варианта до минс 62 дБ для пентодного.  Вторая гармоника — минус 43 дБ.

Теперь еще одна вариация на эту же тему. Катодный повторитель за каскадом с ОС.

В  таком варианте выходное сопротивление каскада снижается до 140 Ом, но расплатой за это — рост гармоник -третья гармоника составляет минус 48 дБ для 7 вольт на выходе.

И  в довершение — схема драйвера по аналогии с собранным ранее  однотактником на 6С33С  http://klimanski.com/?p=1253 плюс спектр гармоник — третья на уровне минус 52 дБ.

И вот получились такие данные  — входное сопротивление — 3,6 КОм, выходное — 670 Ом,  Кус — 20.8.  На этом это исследование можно закончить.  Хотя результаты его положительны — входное сопротивление теперь уже в пять с лишним раз выше выходного при Кус = мю ! Но цена тоже большая — дополнительно лампа 6Ж4  и дроссель L2.

Чтобы избежать применения другого дросселя, попробуем снова вернуться к схеме СРПП, но теперь нагрузку в виде катодного резистора верхнего этажа заменим на динамическу нагрузку   на транзисторе МП26Б ( просто я у меня был такой в коробочке ) с h21э = 48

Теперь произошли такие изменения — входное сопротивление возросло до 12 КОм ( !! )  а выходное стало около 1 КОм.  А коэффициент усиления схемы — 20 раз, то есть равен мю лампы. В таком виде этот каскад уже можно пробовать на входе усилителя, что, кстати обязательно попробую сделать, чтобы выяснить, как меняется звуковой почерк  каскада от введения германиевого транзистора.

Но перед прослушиванием — еще одна попытка еще улучшить работу каскада. Из теории известно, что в первом приближении входное сопротивление каскада равно

Rinp = (Eg/Ip) = (Ri + R_L)/(μ + 1)  ( http://livinginthepast-audioweb.co.uk/index.php?p=vappccts )

и плюс катодный резистор — получается включен параллельно этой величине.   У меня была 6Г7 ( у нее Ri = 55 K,  S=1.3 мА/В  и мю 70 ), у которой, что очень удобно, верхний колпачек выведен к первой сетке и получается что его можно просто закрепить хомутом к корпусу.  Как верхнюю я оставил 6Ж4, так как крутизной она должна быть по возможности поболее, а у нее S = 11 мА/В.  Ну, и для обеспечения нормальной работы этих ламп пришлось несколько увеличить анодное питание.

По усилению в результате получили большой выигрыш — 70 раз, как и должно быть. Но вот входное и выходное сопротивление практически не изменились — это плата за высокое Ri 6Г7. Поэтому на этом я пока остановлюсь.

Как итог — добавлением одной лампы, дросселя, транзистора и ПОС удалось увеличить входное каскада с заземленной сеткой до 10 — 15 КОм, а выходное сопротивление снизилось до 500 — 1000 Ом, чего вполне достаточно для построения многокаскадных схем из подобных узлов. Чем я и займусь.  Отпишу обязательно о результатах.  Всего доброго !