Circlotron

Circlotron Усилитель клапана -это тип усилителя мощности, использующий симметричный катод -куплентный макет моста выходной стадии. Оригинальные циклы 1950-х годов использовали выходные трансформаторы для пары относительно высокого выходного импеданса вакуумных трубок с низким импедансом для громкоговорителей . Circlotron Architecture, легко масштабируемая, была в конечном итоге адаптирована для работы без выходных трансформаторов, а современные коммерчески произведенные модели Circlotron имеют выходной трансформатор (OTL) типа.

История

Имя Circlotron появилось как товарная марка электро -Voice . патентом на американский патент на аудио-усилитель высокой верности из Electro-Voice был подан Альфа Виггинс Circlotron и был подан 28 марта 1958 года. ^{[ 1 ]} Однако другие изобретатели подали ту же концепцию ранее: ^{[ 2 ]}

CT Hall подал параллельные усилители власти 7 июня 1951 года; Патент США 2705 265 был предоставлен 29 марта 1955 года.
Tapio Köykkä подал 2 сентября 1952 года; Финский патент 27332 предоставлен 10 ноября 1954 года; Улучшенная версия была подана 30 сентября 1955 года, финский патент 29642, предоставленный 10 апреля 1958 года.

Все эти патенты призвали к полностью сбалансированному дизайну, связанному с трансформатором; электроснабжения, Коммерческие усилители без трансформаций не были возможными в настоящее время из -за высоких затрат на конденсаторы необходимые для дизайна OTL (по крайней мере, тысячи микрофарад со скоростью 200 вольт или лучше). В 1950-х и 1960-х годах цирлотроны были получены с помощью электро-Voice (восемь моделей, от 15 до 100 Вт на канал), финской Voima и Philips . ^{[ 2 ]} Эти вдохновили других местных производителей, таких как Carad . Все эти модели использовали выходные трансформаторы и тетроду луча или пентодные трубки (для повышения эффективности). Аналогичные любительские дизайны были опубликованы в СССР . Можно заметить, что выходной стадией успешного усилителя McIntosh также является цирлотрон, потому что особая обмотка выходного трансформатора устраняет одно из двух плавающих источников питания.

Эта концепция была воскрешена в его преобразовании без трансформации в начале 1980-х годов Ральфом Карстеном , основателем Atma-Sphere , который остается основным современным производителем цирлотронов. Другие цирлотроны OTL были сделаны с помощью тенорного звука , джоулэлекта и Эйнштейна.

Основная схема без трансформации

Электрический мост цирлотрона образуется подходящей парой триодов (V1, V2) и двумя плавающими питаниями (« B Batteries »), B1+ и B2+. Сетки каждого триода приводятся в противоположные фазы с помощью сбалансированного симметричного входного сигнала; Дифференциальный ток протекает через нагрузку на громкоговоритель и простую, относительно высокое сопротивление сети резисторов, которая связывает плавающие принадлежности к земле. Пробирки обычно фиксируются смещением с помощью внешнего отрицательного источника питания (' C Actacation '); Каждая сторона обычно имеет независимую корректировку смещения, чтобы компенсировать незначительное несоответствие труб.

Выходной импеданс z of the Transformerless Circlotron, где каждая стадия представляет собой один триод с импедансом r , _p а усиление напряжения μ определяется формулой

Z=R_{p}/(2+\mu )

^{[ 3 ]}

Пробирки, наиболее подходящие для концепции Circlotron - это триоды, предназначенные для использования в расходных материалах, в качестве сериальных регуляторов: 6080/ 6AS7 , 6C33C , 6C19P . Усилитель с одним двойным триодом 6AS7 на канал ( R _P = 270 Ом, ^{[ 4 ]} μ = 2) будет иметь z около 67 Ом, достаточных для управления большинством наушников . Вождение громкоговорителей требует параллельных выходных трубок, а на практике V1 и V2 - это не отдельные триоды, а огромные банки параллельных триодов. Простые усилители OTL, например, Atma-Sphere M-60, используют 8 двойных триодов типа 6AS7 на канал; Каждый непрерывно рассеивает в среднем 30 Вт. Без обратной связи это расположение приводит к выходному импедансу 6–8 Ом. Это может быть дополнительно снижено, применяя глобальную отрицательную обратную связь или параллельнее выходных трубок. На экстремальном конце усилитель ATMA-Sphere MA-2 использует 20 пробирок 6AS7 на канал, с непрерывным энергопотреблением 600 Вт на канал (800 Вт при максимальной номинальной мощности 220 Вт или максимальной эффективностью 27%).

Преимущества и недостатки

Воспринимаемая верность (качество) воспроизведения звука - это едва измеренная, субъективная мера, которая должна быть оставлена на вкус каждого отдельного слушателя. Помимо верности аудио, Circlotron OTL обладает определенными преимуществами по сравнению с асимметричными OTL (то есть усилитель Futterman ) и обычные усилители, связанные с трансформаторами:

Масштабируемость. Та же самая базовая конструкция может быть легко масштабирована или вниз, добавив (удаляя) выходные трубки.
Безопасность громкоговорителей. Даже когда либо V1, либо V2 Bank не проходит полностью, постоянный ток через динамик ограничен неразрушающими значениями.
Надежность. Отказ в одном триоде (или двойной трубке триода) может быть смещен путем повторного смещения усилителя; Он будет продолжать работать, хотя при уменьшенной максимальной мощности и с увеличением искажения равномерного порядка, вызванных асимметрией выходной стадии.
Линейная частотная характеристика и быстрая переходная обработка. Отсутствие выходного трансформатора и глобальной отрицательной обратной связи расширяет частотную характеристику полной мощности на сотни килохерца . На нижней части частоты отклик окуня ограничен емкостью источника питания и цепью драйвера и может быть легко расширен ниже 1 герца .

Эти преимущества находятся за счет высокого энергопотребления и сопутствующего тепла: минимальный усилитель стереоэнергетики (например, Atma-Sphere S-30) непрерывно рассеивает 400 Вт, в то время как практические стерео установки с низким импедансом приближаются к 1 киловатт, мощность небольшого электричества. нагреватель .

Цирлотроны, в отличие от минималистичных односторонних усилителей, необходимо использовать довольно сложные сбалансированные входные и стадии драйвера, обеспечивающие не менее 100 В пикового напряжения и способны привлекать относительно высокие нагрузки на емкость (из-за количества параллельных триодов мощности и связанных с ним длинных проводка). Первое требование обычно решается с помощью длиннохвостого этапа каскада (два или три двойных триода). Вторым требованием является необходимость в двух катодных последователях , вставленных между стадией драйвера и этапом мощности. Оба нуждаются в биполярном источнике питания, независимо от поставки электроэнергии питания, при этом мощность установлена до начала поставок на стадии питания.

Ссылки

^ Патент США 2828 369
^ Jump up to: ^а ^{беременный} circlotron.tripod.com
^ См. Сравнение топологий OTL и их анонимных их выходных импедансов
^ Фактический RP в параллельной обстановке может быть еще выше из -за консервативного смещения

Внешние ссылки

[1] Патент США 2828 369

[CT-2] Jump up to: ^а ^{беременный} circlotron.tripod.com

[3] См. Сравнение топологий OTL и их анонимных их выходных импедансов

[4] Фактический RP в параллельной обстановке может быть еще выше из -за консервативного смещения

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]