वाल्व एम्पलीफायर में वैक्यूम ट्यूब के बाद एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर क्यों रखा जाता है?

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मैं वाल्व एम्पलीफायरों पर शोध कर रहा हूं। मैंने एक के लिए यह योजनाबद्ध पाया:

तो इनपुट पहले वाल्व द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, और फिर प्रवर्धित संकेत दूसरे वाल्व द्वारा फिर से प्रवर्धित किया जाता है, है ना?

मेरा सवाल यह है कि स्पीकर पर जाने से पहले वोल्टेज को नीचे क्यों रखा जाता है? यह मेरे लिए व्यर्थ लगता है, वाल्व के साथ वोल्टेज में वृद्धि और फिर इसे फिर से घटाना। सभी ऑनलाइन मैं पा सकते हैं सभी schematics यह करते हैं। क्यों?

(क्या ट्रांसफार्मर से संबंधित शीर्ष पर 300V रेल है? यदि नहीं, तो इसके लिए क्या है?)

amplifier vacuum-tube

— जैकब गार्बी
स्रोत

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वैक्यूम ट्यूब की लोडलाइन को स्टेपडाउन प्रतिबाधा परिवर्तन की आवश्यकता होती है। 8 ओम पर एक छोटी (छोटी) ट्यूब चलाने से बहुत कम बिजली का उत्पादन होगा। 5,000 ओम (200 वोल्ट और 40 मिलीमीटर) पर एक ही ट्यूब चलाना एक बड़ी सफलता है।

— analogsystemsrf

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It seems pointless to me.... इसलिए, स्पीकर टर्मिनल पर 300V की क्षमता से बचना आपको व्यर्थ लगता है?

— 19

@jsotola मैं देख रहा हूं कि आप क्या कर रहे हैं, लेकिन उस स्थिति में, पहले स्थान पर 300V क्षमता क्यों प्रदान करें?

— जैकब गार्बी ने

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वैक्यूम ट्यूब ऑपरेशन के लिए वोल्टेज की आवश्यकता होती है

— jsotola

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यह प्रतिबाधा का सवाल है।

ट्यूब का एनोड (प्लेट) वोल्टेज एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है, जबकि करंट बहुत छोटी श्रेणी में बदलता रहता है। यदि आप आउटपुट प्रतिबाधा को परिभाषित करते हैं

Z_{o u t} = \frac{Δ V}{Δ I}

$Z_{out} = \frac{\Delta V}{\Delta I}$

यह आमतौर पर एक विशिष्ट वैक्यूम ट्यूब के लिए काफी अधिक संख्या में काम करता है, हजारों ओम के आदेश पर।

दूसरी ओर, अधिकांश वक्ताओं में कम प्रतिबाधा होती है - 4 से 16 most के क्रम पर - जिसका अर्थ है कि वे अपेक्षाकृत छोटे वोल्टेज परिवर्तन के साथ अपेक्षाकृत उच्च वर्तमान परिवर्तन चाहते हैं।

ध्यान दें कि दोनों मामलों में, आप समान मात्रा में बिजली (वोल्टेज × वर्तमान) के बारे में बात कर रहे हैं, जो कि एम्पलीफायर वास्तव में प्राप्त कर रहा है - इनपुट से आउटपुट तक सिग्नल पावर में वृद्धि।

ट्रांसफार्मर यह प्रतिबाधा परिवर्तन प्रदान करता है। यह एक उच्च धारा स्विंग के लिए एक उच्च वोल्टेज स्विंग को ट्रेड करता है। इसके बिना, आपको उपलब्ध सिग्नल शक्ति का केवल एक छोटा सा हिस्सा मिलेगा जो वास्तव में स्पीकर को दिया जाता है, जो ट्यूब में अपेक्षाकृत कम वर्तमान द्वारा सीमित है।

एक टिप्पणी से:

किसी भी विचार 300V रेल के लिए क्या है? क्या यह केवल वाल्वों के लिए बिजली की आपूर्ति है? यह इतना हाई-वोल्टेज क्यों है?

एक ही कारण से 300V बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है: ट्यूब के प्रतिबाधा का उत्पादन स्वाभाविक रूप से अधिक है।

6V6 ट्यूब को 50 एमए प्लेट करंट (औसत) के लिए रेट किया गया है, जिसका अर्थ है कि सिग्नल वर्तमान स्विंग लगभग about 40 एमए (शिखर) से कम होना चाहिए। इसी तरह, ट्यूब को 250 वी के प्लेट वोल्टेज के लिए रेट किया गया है (नाममात्र, लेकिन यह इस संबंध में अक्सर अतिदेय है), इसलिए सिग्नल वोल्टेज को लगभग V 120 वी (शिखर) से कम होना चाहिए।

आउटपुट पर उपलब्ध सिग्नल पावर इसलिए RMS वोल्टेज RMS वोल्टेज से गुणा होती है, या:

\frac{40 m A}{\sqrt{2}} \cdot \frac{120 V}{\sqrt{2}} = \frac{4.8 W}{2} = 2.4 W

$\frac{40 mA}{\sqrt{2}} \cdot \frac{120 V}{\sqrt{2}} = \frac{4.8 W}{2} = 2.4 W$

यदि आप कम प्लेट वोल्टेज का उपयोग करते हैं, तो उपलब्ध शक्ति आनुपातिक रूप से कम हो जाती है।

ध्यान दें कि यह आउटपुट प्रतिबाधा के लिए बाहर काम करता है:

Z_{o u t} = \frac{120 V}{40 m A} = 3000 Ω

$Z_{out} = \frac{120 V}{40 mA} = 3000 \Omega$

8Ω स्पीकर को चलाने के लिए, आप 3000 an: 8 (ट्रांसफ़ॉर्मर (19.4: 1 का अनुपात) का उपयोग करेंगे, जो आपको स्पीकर में 4.38 V _RMS और 548 mA _{RMS देगा} ।

— डेव ट्वीड
स्रोत

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तो क्या मैं यह सोचने में सही हूं कि ट्रांसफार्मर मूल रूप से प्रतिबाधा को कम करता है , जो स्पीकर के लिए सही है?

— जैकब गार्बी ने

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हां, यही विचार है। प्रतिबाधा अनुपात घुमाव अनुपात का वर्ग है। उदाहरण के लिए यदि आपको 1000: 1 प्रतिबाधा अनुपात की आवश्यकता है, तो आप मोटे तौर पर 32: 1 अनुपात चाहते हैं।

— डेव ट्वीड

1

धन्यवाद, मिल गया! किसी भी विचार 300V रेल के लिए क्या है? क्या यह केवल वाल्वों के लिए बिजली की आपूर्ति है? यह इतना हाई-वोल्टेज क्यों है?

— जैकब गार्बी ने

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ऊपर संपादित देखें।

— डेव ट्वीड

1

एक उपयोगी उप-उत्पाद स्पीकर तारों के पार वोल्टेज में कमी है, यदि कोई जानवर या व्यक्ति उजागर तार को छूता है।

— एंड्रयू मोर्टन

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डेव ट्वीड ने जो भी कहा (+1) के अलावा, इस मामले में ट्रांसफार्मर डीसी बायस करंट को स्पीकर में जाने से भी दूर करता है, और कॉमन मोड इनपुट और आउटपुट वॉल्टेज को डिकॉय करता है।

V1 का प्लेट करंट निष्क्रिय होने पर केंद्र मूल्य पर बैठता है। इनपुट सिग्नल का कारण प्लेट करेंट को इनपुट सिग्नल की चोटियों और गर्तों के अनुसार केंद्र मूल्य से ऊपर और नीचे दोनों ओर जाना होता है।

यहां तक कि अगर एक स्पीकर था जो 6V6 की प्लेट में प्रतिबाधा-मिलान किया गया था, तो डीसी पूर्वाग्रह वर्तमान थ्रू यह वांछनीय नहीं होगा। सिग्नल के संबंधित एसी भागों को पास करते समय, ट्रांसफार्मर डीसी को भी ब्लॉक करता है।

ध्यान दें कि प्रतिबाधा मिलान अभी भी प्राथमिक कारण है। चूँकि किसी भी तरह से ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, सर्किट के डिजाइनर ने इस तथ्य का उपयोग किया कि यह डीसी को भी ब्लॉक करता है, और यह कि सामान्य मोड इनपुट और आउटपुट वोल्टेज डिकॉउंड किए गए हैं। यह बाद वाला तथ्य स्पीकर के एक तरफ को ग्राउंडेड करने की अनुमति देता है, भले ही ट्रांसफार्मर प्राथमिक 300 वी से बंधा हो।

— ओलिन लेट्रोप
स्रोत

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संक्षिप्त उत्तर: महत्वपूर्ण वोल्टेज लोडिंग को रोकने के लिए आउटपुट प्रतिबाधा कम करें

अच्छी बास प्रतिक्रिया के लिए स्पीकर किक ड्रम दालों पर वापस EMF के साथ एक रैखिक मोटर / जनरेटर है। इस प्रकार आउटपुट प्रतिबाधा स्पीकर की तुलना में बहुत कम होनी चाहिए। This को Dampening Factor = Zspeaker / Zout भी कहा जाता है और सस्ते कम पावर एम्प्स पर केवल 20, अच्छे amps पर 100 और महान पावर एम्प्स पर 1000 है।

तो यह एक वैक्यूम ट्यूब एम्प पर क्या है?

THAT ट्रांसफार्मर के वर्ग के अनुपात के आधार पर विभाजित ट्यूब Zout पर निर्भर करता है।
तो मुड़ता अनुपात n² की प्रतिबाधा कमी स्पीकर प्रतिबाधा की तुलना में उच्च आउटपुट प्रतिबाधा को कुछ हद तक कम कर देती है।
बिना ऐनक के, इसका अनुमान लगाना कठिन है, लेकिन सिपाही राज्य जितना अच्छा नहीं है, लेकिन ईएमएफ से हार्मोनिक विकृति को दूर करना, न केवल ट्यूब के नरम सीमित होना, बल्कि खराब भिगोने का कारक कुछ गिटार खिलाड़ियों के लिए "सुखद" हो सकता है, लेकिन ऑडियो के लिए "मैला"। विशेषज्ञ व्यापक स्पेक्ट्रम खेल रहे हैं।
चूंकि मुड़ता अनुपात भी n द्वारा वोल्टेज को कम करता है, इसलिए ट्यूब वोल्टेज स्विंग को स्पीकर को देखने की तुलना में n गुना बड़ा होना चाहिए
उदाहरण के लिए, शायद 9 गुना बड़ा स्विंग और Vdc और / 81 उच्च आउटपुट प्रतिबाधा की कमी ..। अधिक अनुपात अनुपात ... 20; 1 वोल्टेज अनुपात 400: 1 प्रतिबाधा अनुपात संभवतः <10 का खराब कारक दे रहा है अर्थात खराब DF इसलिए वे अक्सर 16 ओम वक्ताओं का इस्तेमाल करते थे।
BTW कई ट्यूब amp डिजाइन इस एक से बेहतर हैं।

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75
स्रोत

1

भीषण फैक्टर मेरे लिए खबर है। शिक्षा के लिए धन्यवाद

— उल्टा इंजीनियर

DF, ऑडियो पर लागू होने के अलावा किसी भी बिजली की आपूर्ति के लिए लोड विनियमन त्रुटि का विलोम है, इसलिए 1% लोड reg त्रुटि = 100 का DF और DF 10 का अर्थ है लोड त्रुटि> 10% अक्सर EMF से लेकिन स्थिर CW के लिए भी केवल दक्षता हानि

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

अहा - मैं देख रहा हूँ कि यह एक उपयोगी मीट्रिक क्यों है!

— उल्टा इंजीनियर

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मुझे आपकी भ्रामक शब्दावली को ठीक करने की आवश्यकता है। यह एक प्रतिबाधा मिलान पावर ट्रांसफ़ॉर्मर है , न कि स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर!

उत्तर को समझने के लिए, आपको यह जानना होगा:
1) एक एम्पलीफायर का उद्देश्य, शक्ति को बढ़ाना है (वर्तमान या वोल्टेज नहीं)।
2) वैक्यूम ट्यूब डिवाइस केवल "छोटे" धाराएं प्रदान कर सकते हैं, लेकिन उच्च वोल्टेज को संभाल सकते हैं।
3) वैक्यूम ट्यूबों में K ओम का प्रतिबाधा था , जबकि स्पीकर के अवरोध ओम के क्रम में थे ।

चूंकि पी = VI, छोटे वर्तमान उपकरणों के साथ अधिकतम शक्ति प्रवर्धन प्रदान करने के लिए, किसी को अधिकतम वोल्टेज का उपयोग करना होगा जो डिवाइस को संभाल सकता है (यह आपके "क्यों उच्च वोल्टेज" प्रश्न का उत्तर है)।
चूंकि दो उपकरणों के बीच अधिकतम बिजली हस्तांतरण तब होता है जब उनके प्रतिबाधा का मिलान होता है, प्रतिबाधा मिलान पावर ट्रांसफार्मर इस समस्या का आदर्श समाधान था (और अन्य उत्तरों में उल्लिखित अन्य समस्याएं)।

किसी भी सर्किट के वोल्टेज रेल की आवश्यकता होती है, क्योंकि "ऊर्जा कानून के संरक्षण"। यद्यपि सिग्नल पावर को बढ़ाया जा रहा है, यह वोल्टेज रेल द्वारा आपूर्ति की गई बिजली की लागत पर आता है।

— Guill
स्रोत

सही है, मुझे लगता है कि समझ में आता है। तो, प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर से पहले एम्पलीफायर का कुल उत्पादन प्रतिबाधा केवल ट्यूब का प्रतिबाधा है?

— जैकब गार्बी