Как работает фазоинвертор с катодной связью?

[Сергей Шабад]

Фазоинвертор с катодной связью (long tail phaseinverter) известен с конца 30-х годов. Очень простая схема, имеющая высокое усиление при минимуме деталей (см. рис. 1). Описание, см., например, Лэнди, Дэвис, Албрехт: Справочник радиоинженера. М. 1961, с. 124.
На основе этой схемы М. Лейбовиц в 1961 году предложил компактный HiFi PP усилитель, где выходной PP каскад является и фазоинвертором (см. рис. 2)
При работе каскада, ток через первую лампу создает напряжение на анодной нагрузке первой лампы и на катодном резисторе Rобщ. Напряжение на Rобщ является входным напряжением для второй лампы, которая включена по схеме с общей сеткой. Ток через вторую лампу противофазен току через первую лампу и протекая через анодную нагрузку и Rобщ, создает проивофазные напряжения. Каскад обладает высоким усилением (чувствительностью), так как через катодный резистор протекают противофазные токи и компенсируют местную ООС, возникающую на Rобщ, который не зашунтирован конденсатором.
Вопрос в следующем: С одной стороны напряжение на Rобщ является входным напряжением для второй лампы, с другой стороны, напряжение на этом резисторе равно практически нулю, так как оно компенсируется током второй лампы, который создает противофазное напряжение на этом резисторе. Интрига!
Так как же работает этот каскад?

[Andryushka]

Сообщение от Сергей Шабад

Фазоинвертор с катодной связью (long tail phaseinverter) известен с конца 30-х годов. Очень простая схема, имеющая высокое усиление при минимуме деталей (см. рис. 1). Описание, см., например, Лэнди, Дэвис, Албрехт: Справочник радиоинженера. М. 1961, с. 124.
На основе этой схемы М. Лейбовиц в 1961 году предложил компактный HiFi PP усилитель, где выходной PP каскад является и фазоинвертором (см. рис. 2)
При работе каскада, ток через первую лампу создает напряжение на анодной нагрузке первой лампы и на катодном резисторе Rобщ. Напряжение на Rобщ является входным напряжением для второй лампы, которая включена по схеме с общей сеткой. Ток через вторую лампу противофазен току через первую лампу и протекая через анодную нагрузку и Rобщ, создает проивофазные напряжения. Каскад обладает высоким усилением (чувствительностью), так как через катодный резистор протекают противофазные токи и компенсируют местную ООС, возникающую на Rобщ, который не зашунтирован конденсатором.
Вопрос в следующем: С одной стороны напряжение на Rобщ является входным напряжением для второй лампы, с другой стороны, напряжение на этом резисторе равно практически нулю, так как оно компенсируется током второй лампы, который создает противофазное напряжение на этом резисторе. Интрига!
Так как же работает этот каскад?

Именно на этой "интриге" он и работает, но криво. Поэтому, по памяти, в первом случае кривизну ровняют Rа. А во второй схеме я не уверен, что отвод будет от центра обмотки. Там же ещё и выходное сопротивление каскада общей сетки будет другим... Картина, как если бы мы ткнули две разные по выходному сопротивлению лампы. Лень Лэнди открывать - он тяжёлый гад.

[BluEs]

Селф-сплит http://dalmura.com.au/projects/Valve%20Info.php

[Сергей Шабад]

Сообщение от Andryushka

Именно на этой "интриге" он и работает, но криво. Поэтому, по памяти, в первом случае кривизну ровняют Rа. А во второй схеме я не уверен, что отвод будет от центра обмотки. Там же ещё и выходное сопротивление каскада общей сетки будет другим... Картина, как если бы мы ткнули две разные по выходному сопротивлению лампы. Лень Лэнди открывать - он тяжёлый гад.

Криво работает, или не криво, судить можно только по измерениям конкретного макета. Но не это сейчас важно.
Интрига в том, что работать усилитель не должен вообще, так как напряжение возбуждения для второй лампы компенсируется ее же током. Но схема-то работает. Вопрос - как?

Сообщение от BluEs

Селф-сплит http://dalmura.com.au/projects/Valve%20Info.php

Здесь приводится множество схем и статей по PP. Но Интрига не раскрыта!

[Малиновский Александр]

Сообщение от Сергей Шабад

Криво работает, или не криво, судить можно только по измерениям конкретного макета. Но не это сейчас важно.
Интрига в том, что работать усилитель не должен вообще, так как напряжение возбуждения для второй лампы компенсируется ее же током. Но схема-то работает. Вопрос - как?

Здесь приводится множество схем и статей по PP. Но Интрига не раскрыта!

Мне кажется нет никакой интриги.
При уменьшении тока через первую (слева) лампу, уменьшается (а не увеличивается) ток и через вторую. Т.к. каскад с общей сеткой инвертирующий и на входе (т.е. катоде) напряжение совпадает по фазе с входным напряжением на сетке первой (слева) лапы

[sova355]

Т.к. без переменного напряжения на резисторе 2-я лампа работать не может, то компенсация будет неполной и какая то ООС тоже будет.
По звуку слышал, лучшие при хорошем исполнении фазонверторы-на фазоинвертирующем трансе, потом идут типа того, что АМЛ публиковал. Потом на разделенной нагрузке и потом все остальные. Получаем-фазик с катодной связью-один из худших по звуку.

Сообщение от Малиновский Александр

При уменьшении тока через первую (слева) лампу, уменьшается (а не увеличивается) ток и через вторую. Т.к. каскад с общей сеткой инвертирующий и на входе (т.е. катоде) напряжение совпадает по фазе с входным напряжением на сетке первой (слева) лапы

Патенты прошли патентное бюро, поэтому все работает и причем в противофазе, и при уменьшении тока в первой лампе -ток во второй-увеличивается из-за уменьшения смещения на падении напряжения на резисторе. А про каскад с общей сеткой =вы правы,но на резисторе (на входе 2-й лампы ) напряжение уже инвертировано.

[Andryushka]

Сообщение от Сергей Шабад

Вопрос в следующем: С одной стороны напряжение на Rобщ является входным напряжением для второй лампы, с другой стороны, напряжение на этом резисторе равно практически нулю, так как оно компенсируется током второй лампы, который создает противофазное напряжение на этом резисторе. Интрига!
Так как же работает этот каскад?

Есть причина и есть следствие. В вашей логической (не технической) задаче эти понятия перепутаны. Поэтому всё очень просто: причинным напряжением на резисторе будет напряжение катодника первого каскада. А следствием его отсутсвие из-за компенсации.
П.С. Следствие не бывает без причины. И причина не может возникнуть раньше следствия.

[Сергей Шабад]

Сообщение от Andryushka

Есть причина и есть следствие. В вашей логической (не технической) задаче эти понятия перепутаны. Поэтому всё очень просто: причинным напряжением на резисторе будет напряжение катодника первого каскада. А следствием его отсутсвие из-за компенсации.
П.С. Следствие не бывает без причины. И причина не может возникнуть раньше следствия. (- выделено мною, С. Ш.)

За исключением некоторой путаницы в терминах, и того что я ничего не перепутывал, в целом с Вами согласен и считаю, что Ваш ответ правильный!
Недаром в англоязычной литературе первую лампу называют ведущей, а вторую лампу - ведомой.

Дополнительные, но не менее важные на мой взгляд вопросы для обсуждения:
1. Что и почему покажут реальные вольтметр и осциллограф?
2. Что и почему покажет симулятор?
3. Что мы услышим из динамика подключенного к усилителю, высокоомный вход которого подключен к этому резистору в работающем каскаде?
4. Где еще в радиотехнике и электронике мы встречаемся с подобными парадоксами, когда объективные измерения не отражают действительность?
5. В каких русскоязычных источниках есть указание на важность причинно-следственных связей в электронике и радиотехнике?
6. В какой статье Лихницкого есть прямое указание на подобные явления?
7. Почему трансформаторный ФИ звучит лучше "хвостатого"?
8. Почему технические решения, которые приводят к такому парадоксу, в аудио проявляют себя в виде плохого звучания?

П.С. Следствие не только не может возникнуть раньше причины, но и одновременно с причиной.
П.П.С. Задача не только логическая, но и чисто техническая: симуляторы-то виснут!

[Малиновский Александр]

Сообщение от Сергей Шабад

За исключением некоторой путаницы в терминах, и того что я ничего не перепутывал, в целом с Вами согласен и считаю, что Ваш ответ правильный!
Недаром в англоязычной литературе первую лампу называют ведущей, а вторую лампу - ведомой.

Дополнительные, но не менее важные на мой взгляд вопросы для обсуждения:
1. Что и почему покажут реальные вольтметр и осциллограф?
2. Что и почему покажет симулятор?
3. Что и мы услышим из динамика подключенного к усилителю, высокоомный вход которого подключен к этому резистору?
4. Где еще в радиотехнике и электронике мы встречаемся с подобными парадоксами, когда объективные измерения не отражают действительность?
5. В каких русскоязычных источниках есть указание на важность причинно-следственных связей в электронике и радиотехнике?
6. В какой статье Лихницкого есть прямое указание на подобные явления?
7. Почему трансформаторный ФИ звучит лучше "хвостатого"?
8. Почему технические решения, которые приводят к такому парадоксу, в аудио проявляют себя в виде плохого звучания?

Это относится к любому виду отрицательной обратной связи. И если она 100%, то усиления нет. А из сделаных выводов следует, что усиление будет.

[Сергей Шабад]

Сообщение от Малиновский Александр

Это относится к любому виду отрицательной обратной связи. И если она 100%, то усиления нет. А из сделаных выводов следует, что усиление будет.

Давайте разобьем работу каскада на шаги по критерию причинно-следственных связей. Сделанные выводы полностью впишутся в действительность с ООС.