ТРИОД ПРОТИВ ПЕНТОДА.
Что выбрать?

Norman Crowhurst, Glass Audio 3/96

С десяток лет назад выбор схемы выходного каскада ограничивался либо триодным либо пентодным включением мощных ламп, и вопрос, внесенный в заглавие был одним из основных, Часть инженеров ратовала за так называемую "грубую силу" -использование подходящего по мощности триода для получения требуемой выходной мощности. При этом подчеркивалось, что триодный выходной каскад, несмотря на меньшую эффективность по сравнению пентодным, обеспечивает и существенно меньшие искажения сигнала.
    Те, кто отстаивал позиции пентодных усилителей, указывали на его высокую эффективность и меньшую, по сравнению с триодным той же мощности, стоимость. Кроме того, они утверждали, что искажения, вносимые пентодами, не выше, а в ряде случаев даже ниже, чем у триодного каскада.

Объединение достоинств

В этом споре обе стороны во многом правы - и это вызвало появление значительного числа схем выходных каскадов, сочетающих достоинства триодов и пентодов. Сегодня известно такое большое число вариантов схем построения выходных каскадов, что, зачастую, даже специалисты сбиты с толку достоинствами и недостатками конкретной схемы.
    Чтобы как-то разобраться в этой путанице, следует взять пару хорошо известных ламп, например 5881 (6ПЗС-Е - прим. перев.), и рассмотреть их работу в различных выходных каскадах. В данном случае конкретный тип ламп не имеет принципиального значения - по большому счету от этого зависит только выходная мощность, но качественная картина существенно не изменится.
    Как только мы определились с требованиями к выходной мощности и искажениям каскада, требуется лишь выбрать, в каком включении будут работать выходные лампы: триодном, пентодном или ультралинейном. Легко видно, что все остальные варианты схем получаются посредством комбинирования трех основных включений лампы с катодным повторителем (с полным или частичным использованием витков первички в катоде), либо иной небольшой доработкой схемы.

О питании каскада

Выбирая схему выходного каскада, следует принимать во внимание особенности источников питания, в частности для цепей смещения ламп. Работа усилителя на кратковременных пиковых сигналах
    - во-первых, изменения питающих напряжений при увеличении уровня сигнала не должны сколько-нибудь существенно влиять на усиление и искажения каскада. Если не выполнить это условие, то начало громкого фрагмента по звучанию будет отличаться от его продолжения.
    - во-вторых, изменение всех напряжений питания должны происходить с одинаковой скоростью, чтобы в переходных режимах не возникало специфических искажений. Это означает, что все источники питания каскада (анодное питание, напряжение смещения) должны обладать одинаковыми постоянными времени.
    Независимо от схемы построения выходного каскада, анодный ток возрастает с увеличением уровня сигнала, соответственно напряжение анодного питания несколько снижается (если, конечно, не используются весьма дорогостоящие стабилизаторы напряжения).
    В то же самое время абсолютное смещение может увеличиться (-Ucм упадет) либо из-за увеличения тока через катодный резистор при автосмещении, либо из-за протекания импульсов сеточного тока при ограничении сигнала в схеме с фиксированным смещением.
    Обоим вышеуказанным условиям удовлетворяет правильно сконструированный каскад с автосмещением. Применение же фиксированного смещения создает ряд проблем. При клипировании (ограничении) сигнала импульсы тока в сеточной цепи увеличивают отрицательное напряжение смещения, подзаряжая конденсатор фильтра источника смещения, постоянная времени которого обычно весьма велика для хорошего подавления пульсаций выпрямленного напряжения. После снятия перегрузки, пониженное напряжение смещения сохраняется на сетке дольше, чем восстанавливается номинальное напряжение анодного питания.
    В общем случае фиксированное смещение позволяет получить с конкретных ламп большую мощность, чем автоматическое, поскольку имеется свобода выбора наиболее благоприятной рабочей точки каскада. Такое увеличение мощности может быть и не столь явным, если сравнивать громкость усилителя на слух. Ограничение сигнала имеет место в любом усилителе. При фиксированном смещении ограничение вызывает специфические искажения, длящиеся дольше пика перегрузки (см. ранее). В случае применения автосмещения подобные искажения возникают только на время перегрузки, что гораздо в меньшей степени заметно на слух. Поэтому слушатель, зачастую, считает, что усилитель с автосмещением отдает большую мощность, чем усилитель с фиксированным смещением, хотя измерения говорят об обратном.

ДВУХТАКТНЫЙ ТРИОДНЫЙ КАСКАД.

На Рис. 1 показана схема двухтактного каскада на лучевых тетродах 5881 в триодном включении с фиксированным смещением на сетках. Семейство характеристик пары ламп в таком режиме показано на Рис. 2. Нагрузочные прямые приведены для напряжения анодного питания +400 В и напряжения смещения -45 В. Пунктиром показаны индивидуальные характеристики каждой лампы, а сплошными линиями, соединяющими пунктирные кривые, - совместные характеристики обеих ламп каскада. Толстая сплошная линия по центру -нагрузочная прямая для сопротивления нагрузки между анодами 4 кОм. В этих условиях каскад отдает в нагрузку 13,3 Вт при 4,4% искажений (4% по 3-й гармонике, 1,5% - по пятой).
    В данном случае нагрузочная прямая 4 кОм является идеализацией. Она соответствует лабораторным условиям, при которых производились измерения. К сожалению, реальные условия работы усилителя обычно далеки от идеала. Сопротивление нагрузки ламп может отличаться от 4 кОм в любую сторону и что самое неприятное, - содержать реактивную компоненту.
        Рис. 3 показывает зависимости параметров усилителя при вариациях нагрузки. Одна пара кривых демонстрирует зависимость максимальной мощности каскада и искажений при максимальной мощности для изменения сопротивления нагрузки от 1,2 до 12 кОм. Эти пределы на Рис. 2 отмечены толстыми пунктирными линиями. Реальная нагрузка усилителя громкоговоритель (без разделительных фильтров или с ними), имеет кроме активной еще и реактивную составляющую, которая трансформирует нагрузочную прямую в эллипс (Рис. 4).
    Вторая пара кривых на Рис. 3 показывает, как изменяются максимальная мощность и искажения в зависимости от гипотетической нагрузки, содержащей активную составляющую 4 кОм + реактивность, подключенную параллельно и уменьшающую импеданс до 1,2 кОм и подключенную последовательно для его увеличения до 12 кОм. Если сравнить эти кривые с соответствующими для пентодного каскада (Рис. 8), то сразу становятся ясными преимущества триода.

СМЕЩЕНИЕ:фиксированное или автоматическое

Рассмотренные графики относились к каскаду с фиксированным смещением. Иногда, с целью упрощения усилителя, применяют автосмещение (Рис. 5). Фиксированное смещение предпочтительнее, поскольку суммарный ток в катодной цепи зависит только от уровня сигнала. Так при смещении -45 В и отсутствии сигнала этот ток составляет 65 мА, а при полном сигнале уже 130 мА.
    Если смещение задается резистором в цепи пентодов, то для получения смещения в -45 В в режиме молчания его величина составит 700 Ом, а в режиме полного сигнала - всего 350 Ом. Если же будет установлен резистор 700 Ом, то при полном сигнале смещение упадет до -90 В. Это вызовет резкое увеличение искажений, поскольку лампы будут работать с глубокой отсечкой анодного тока.
    С другой стороны, при резисторе автосмещения 350 Ом в режиме молчания смещение поднимется до -22,5 В, а это вызовет перегрев ламп из-за большого тока.
    Еще одна сложность заключается в том, что при автоматическом смещении анодное питание лампы равно разности между общим напряжением питания (Uип) и падением на резисторе автосмещения. В результате, при изменении падения напряжения на этом резисторе от 30 до 60 В, напряжение анод-катод лампы будет изменяться в пределах от 410 до 380 В (при Uип = +440 В).
    Учитывая все эти моменты, в каскаде с автосмещением необходимо выбирать такую нагрузку в анодах ламп, которая не создает заметного изменения анодного тока при варьировании входного сигнала от нуля до максимума. Например, для триодного включения лампы 5881 типовым будет следующий режим работы: напряжение анод-катод: 400 В, напряжение смещения: -35 В (питание Uип =435 В), суммарный анодный ток: 130 мА, сопротивление автосмещения: 270 Ом, нагрузка между анодами Rа-а: 8 кОм, выходная мощность: 8,2 Вт, искажения: 5% (в основном 3-я гармоника).

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

До настоящего момента я не обозначал "класс" работы усилителя: А, В, АВ, и т.д. Поначалу эти обозначения позволяли сравнительно легко выявлять различия в режимах работы каскада, но вскоре потребовалось использовать дополнительные индексы, чтобы показать, насколько сильно воздействует на лампу амплитуда напряжения возбуждения каскада по управляющей сетке. Например, класс АВ означает, что лампы работают при смещении на сетке, обеспечивающем отсутствие отсечки анодного тока при малых сигналах (класс А) и отсечку некоторой части периода сигнала каждой лампой при полном возбуждении каскада. При этом, даже на полной мощности, напряжение возбуждения не заходит в область положительных значений на сетке.
    Однако, такая классификация не принимает во внимание, что изменение режима работы лампы может быть вызвано и изменением величины анодной нагрузки. Например, триод может работать на нагрузку, как значительно превышающую его внутреннее сопротивление, так и на сопоставимую с ним. Изучение нагрузочных прямых позволяет сделать вывод - если каскад в первом случае работал в классе А, то во втором он перейдет в класс АВ, хотя напряжение смещения на сетке неизменно.
    В результате, для полного описания режима работы каскада, нужно учитывать не только напряжение смещения в рабочей точке, но и определять величину анодной нагрузки. Так "упрощенные" обозначения стали столь же сложными, как и те моменты, которые они призваны были заменить. Поэтому будем считать, что наиболее полную информацию о режиме работы лампы лучше всего давать, определив рабочее напряжение, токи и сопротивления в цепях электродов.

ТЕТРОДНЬЙ (ПЕНТОДНЫЙ) КАСКАД

Перейдем к рассмотрению тетродного (пентодного) режима работы ламп. Рис. 6 представляет схему, а Рис. 7 совмещенные характеристики каскада при следующих режимах: анодное напряжение 360 В, напряжение второй сетки 270 В. Анодную цепь можно питать и 400-ми вольтами, что только подчеркнет разницу между триодным и пентодным включениями.
    При сопротивлении нагрузки между анодами 6,6 кОм (значение, рекомендуемое справочниками) выходная мощность достигает 26,5 Вт, что вдвое превышает выходную мощность тех же ламп в триодном включении. Подняв анодное напряжение до 400 В, можно получить 35 Вт выходной мощности. Нелинейные искажения для такого режима составят 2%, причем эта величина, указанная в справочниках, хорошо согласуется с практическими данными. Однако, есть существенное различие между пентодными и триодными искажениями. Анализ показывает, что эти 2% включают в себя 1,7% третьей и 1% седьмой гармоник; 1,5% пятой гармоники триодного каскада менее заметны, чем 1% седьмой; поскольку высшие гармоники и сопутствующая им интермодуляция сильнее диссонируют с основным тоном, чем низшие.
    Кривые зависимости выходной мощности и нелинейных искажений демонстрируют другую особенность пентодных каскадов - высокую чувствительность к отклонению сопротивления нагрузки от оптимальной величины. Кроме того, на эти параметры очень сильно влияет реактивность нагрузки. Например, если импеданс нагрузки составит 30% от оптимального значения, то лампа отдает мощность меньшую, чем в триодном включении. В идеальных условиях, наоборот, выходная мощность более, чем в 2 раза превосходит мощность триодного включения.
    На практике трехкратное изменение импеданса - обычное явление. Импеданс многих громкоговорителей изменяется и в гораздо больших пределах. Очевидно, что несмотря на большую выходную мощность в идеальных условиях, реальная мощность пентодного каскада не выше, чем у триодного.

УЛЬТРАЛИНЕЙНЫЙ КАСКАД

Рассмотренные выше причины привели к созданию нового варианта включения ламп -ультралинейного каскада. Для работы тетрода (пентода) в триодном режиме необходимо соединить вместе анод и вторую сетку лампы, а для работы в пентодном режиме - запитать вторую сетку постоянным напряжением относительно катода. В первом случае напряжение на второй сетке изменяется точно так же, как и анодное, а во втором - сохраняется неизменным вне зависимости от анодного.
    Ультралинейный каскад занимает промежуточное положение - потенциал второй сетки меняется синфазно с анодным, но с меньшей амплитудой. Этого можно добиться, если подключить вторые сетки к отводам первичной обмотки выходного трансформатора, как показано на Рис. 9. В результате характеристики лампы существенно изменяются (Рис. 10, по данным Tung-Sol). Их можно получить, изменяя напряжение на второй сетке в зависимости от напряжения на аноде, моделируя тем самым колебания напряжений в реальном каскаде.
    В ультралинейном режиме суммарный анодный ток обеих ламп изменяется не так сильно, как в других схемах. Поэтому фиксированное смещение утрачивает значительную часть своих преимуществ. В рабочей точке ультралинейного каскада напряжение смещения составляет -45 В. Если подобное смещение будет обеспечиваться катодным резистором при максимальном сигнале, то в режиме молчания смещение составит -40 В. что вполне допустимо. Правда это относится не ко всем типам ламп. Возможно, для других типов предпочтительнее окажется фиксированное смещение, позволяющее снять несколько большую мощность.
    При анодной нагрузке 6,5 кОм и напряжении питания Uип =445 В с двух ламп 5881 в ультралинейном каскаде можно снять 28 Вт выходной мощности. Искажения не превысят 3,3%, главным образом по третьей гармонике. Пентодный режим при Uип = 400 В позволяет получить до 35 Вт, но в этом случае, для питания вторых сеток нельзя использовать полное напряжение питания - лампа будет перегружена.
    Следует обратить внимание на характеристики ультралинейного каскада (Рис. 11). Хотя при очень сильных изменениях нагрузки каскад ведет себя не так хорошо, как триодный, но при небольших амплитудах он сопоставим с триодным и, конечно, гораздо лучше пентодного.
    Если рассматривать случай работы на оптимальную нагрузку, то можно заметить, что наибольшая величина искажений у триодного усилителя (4,4%), а наименьшая - у пентодного (2%). Однако, в реальных условиях меняющегося импеданса, лучшим будет ультралинейный каскад, за ним - триодный и, со значительным отрывом, пентодный. Вообще же, цифра 2% получается только благодаря особенностям характеристик пентодов; тщательный анализ показывает существенный уровень гармоник высших порядков.

ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ КАСКАДОВ

До сего момента рассматривались только вопросы выходной мощности и нелинейных искажений трех типов выходных каскадов. При разработке усилителя в целом необходимо также учитывать и требуемую амплитуду возбуждения выходного каскада по управляющим сеткам.
    Напряжение возбуждения каскада разные источники определяют по-разному, поэтому при пользовании справочниками следует соблюдать осторожность во избежание ошибок. В некоторых источниках указывают среднеквадратичное значение напряжения на одной из сеток, другие указывают среднеквадратичное значение между сетками. Третьи приводят амплитудное значение напряжения на каждой сетке (1,44хС.К.), а иные амплитуду между сетками (она вдвое больше). Последний способ наиболее информативен, поскольку лучше всего демонстрирует требуемую величину возбуждения. Максимальное значение напряжения между сетками вдвое превышает амплитуду любого из сеточных сигналов, поскольку сетки возбуждаются в противофазе относительно одного и того же потенциала смещения.

ЭФФЕКТИВНОЕ ВНУТРЕННЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Ситуация, похожая на ту, что сложилась с определением напряжения возбуждения, наблюдается и с выходным сопротивлением усилительного каскада. Триодное включение 5881 (с фиксированным смещением) имеет выходное сопротивление ламп 5,6 кОм, т.е. в 1,4 раза больше, чем сопротивление нагрузки, равное Ка-а=4кОм. Это значит, что громкоговоритель с сопротивлением 10 Ом, подключенный ко вторичной обмотке выходного трансформатора, будет работать от источника сигнала с внутренним сопротивлением 14 Ом, определяемым внутренним сопротивлением ламп.
    Кое-кто может удивиться, как же получается, что внутреннее сопротивление ламп в триодном включении получилось в 1,4 раза выше сопротивления нагрузки. Принято считать, что это отношение находится в районе 0,3 раз. Однако, такое соотношение получается лишь при работе каскада в классе А, когда внутреннее сопротивление по переменному току составляет лишь часть общей нагрузки. Например, в триодном каскаде с автосмещением (Рис. 5) внутреннее сопротивление ламп составит 3,2 кОм, или 0,4 сопротивления нагрузки, т.е. 10-ти омный громкоговоритель будет работать от источника сигнала сопротивлением 4 Ома.
    В пентодном режиме эффективное внутреннее сопротивление каскада в 5 - 10 раз превышает сопротивление нагрузки и, кроме того, претерпевает изменения за период сигнала. Это является одной из причин необходимости обратной связи в пентодных усилителях - приходится уменьшать и линеаризовывать выходное сопротивление.
    Ультралинейный каскад, работающий на нагрузку 6,5 кОм имеет внутреннее сопротивление в 1,25 раза выше сопротивления нагрузки. Т.е. громкоговоритель сопротивлением 10 Ом, подключенный ко вторичной обмотке выходного трансформатора, будет работать от источника сигнала сопротивлением 12,5 Ом, даже без обратной связи.
    Приведенное выше сравнение показывает - ультралинейный каскад наиболее предпочтителен и с точки зрения обеспечения низкого выходного сопротивления усилителя (не считая триодного каскада с автосмещением и выходной мощностью всего-навсего 8 Вт).

КАТОДНЫЕ ПОВТОРИТЕЛИ

Простейший способ уйти от типового включения лампы (триодного, пентодного, ультралинейного) - это использовать лампу в режиме катодного повторителя. В таком режиме анод по переменному току заземлен, а нагрузка включена в цепь катода. На самом деле лампе необходимо напряжение питания, поэтому анод подключается непосредственно к "плюсу" источника питания. На Рис. 12 показана схема каскада на катодных повторителях в триодном включении. Если обратиться к характеристикам ламп (Рис. 2), можно убедиться, что анодные напряжения изменяются от 400В до 238В при изменении напряжения на сетке на 45В. В режиме покоя напряжение на аноде относительно катода равно 400 В, а напряжение на сетке относительно катода -45 В. При увеличении потенциала сетки до О В относительно катода, напряжение на катоде увеличится на 162 В относительно исходного значения. Итого, общее изменение напряжения на сетке относительно земли составит 162 В+ 45 В = 207 В. Соответственно, для возбуждения такого каскада необходимо напряжение амплитудой 207 В на каждую сетку (414 В от пика до пика). При этих условиях выходная мощность будет такой же, как и в каскаде с нагрузкой в анодах ламп в триодом включении. Следует обратить внимание на то, как изменятся искажения. В общей амплитуде напряжения возбуждения (207 В), приложенного к сетке, компонента в 162 В между катодом и землей содержит 4,4% искажений 45-и вольтового сигнала между катодом и сеткой. Считая, что напряжение возбуждения (207 В) - неискаженное, выходит, что компоненты 45 В и 162 В содержат искажения, но в противофазе друг другу. Если 45-и вольтовая компонента содержит 4,4% искажений, то неискаженной будет 162-х вольтовая и наоборот. Таким образом, гармоники составят 3,4% от 45 В и 1% от 162 В. Поскольку компонента 162 В является одновременно и выходным напряжением каскада, то понятно, что такой режим работы уменьшает искажения выходного сигнала с 4,4% до 1%.
    Выходное сопротивление каскада составит 1,25 кОм при нагрузке между анодами 4 кОм, т.е. внутреннее сопротивление каскада равно 0,31 величины сопротивления нагрузки.

ПЕНТОД В КАТОДНОМ ПОВТОРИТЕЛЕ

Пентод можно использовать в схеме катодного повторителя в соответствии с Рис. 13. Подобное включение требует дополнительной обмотки на выходном трансформаторе, поскольку напряжение на второй сетке должно изменяться в точном соответствии с напряжением на катоде. Пентодный катодный повторитель обеспечивает амплитуду выходного напряжения 280 В, при этом напряжение возбуждения составит 280 + 22,5 = 302,5 В.
    Так же, как и триодный вариант, пентодный катодный повторитель снижает искажения с 2% до 0,15%, а выходное сопротивление - до 450 Ом, т.е. 0,068 номинального сопротивления нагрузки (6,6 кОм). Следовательно, катодный повторитель на пентодах имеет ряд преимуществ перед триодным: меньшие искажения и меньшее выходное сопротивление. Однако, расплата за них - значительное напряжение возбуждения - 302,5 В на каждую сетку. Кроме того, пентодный каскад работает с меньшим напряжением питания - 360 В против 400 В у триодного (см. рис. 6).
    Катодный повторитель можно заставить работать и в ультралинейном режиме - для этого напряжения на вторых сетках должно составлять 57% от катодного. В этом случае потребуется уже 345 В амплитуды напряжения возбуждения (690 В от пика до пика). Искажения не превысят 0,5%, а выходное сопротивление 1,1 кОм (1/6 от сопротивления каскада).
    На практике ни один из трех рассмотренных вариантов катодных повторителей не применяется, поскольку получение неискаженного напряжения возбуждения значительной амплитуды, обойдется дороже, чем построение высоколинейного выходного каскада. К счастью, существует ряд схем, как бы промежуточных между обычным каскадом и катодным повторителем - в них цепь катода так или иначе связана с выходным трансформатором.

КАСКАД С ЕДИНИЧНОЙ СВЯЗЬЮ

Одна из них- каскад с единичной связью (Рис. 15), является комбинацией обычного пентодного каскада с катодным повторителем. Напряжения на анодах, катодах и вторых сетках ламп этой схемы имеют одинаковые амплитуды, при этом напряжения катода и второй сетки каждой лампы синфазны, а анодов -противофазны им. Для этой схемы, как и для пентодного катодного повторителя, большое значение имеет качество и структура выходного трансформатора. Важно, чтобы потенциалы вторых сеток были жестко связаны с потенциалами катодов, иначе каскад будет работать неустойчиво. С этой целью намотка анодной (или экранной) обмотки должна производиться бифилярно с катодной.
    Напряжение между витками может достигать значения +Uип и это предъявляет жесткие требования к изоляции обмоточного провода.
    Амплитуда раскачки по каждой сетке составляет половину амплитуды выходного напряжения плюс напряжение сетка-катод, т.е. 140 В + 22,5 В = 162,5 В (325 В от пика до пика), что существенно меньше, чем у катодного повторителя даже на триодах. Следует отметить, что в таком каскаде аноды и вторые сетки питаются от одного источника +Uип, поскольку используют одни и те же витки. Из-за такого питания несколько снизится выходная мощность каскада по сравнению с вариантом питания анода +360 В. Искажения каскада с единичной связью не превышают 0,3%, а выходное сопротивление 0,13 от величины сопротивления нагрузки.

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ УЛЬТРАЛИНЕЙНЫЙ КАСКАД

Еще один вариант промежуточной схемы использует непосредственное подключение вторых сеток к источнику +270 В и является модификацией ультралинейного каскада (Рис. 16). Условия работы в ультралинейном режиме выполняются посредством выбора различного числа витков катодной и анодной обмоток. При этом соотношение витков выбрано так, что изменения напряжений между катодом и анодом; катодом и 2-й сеткой находились бы в соотношении 57 и 43 (могут быть и иные пропорции).
    В данном каскаде возможно питание вторых сеток от источника с напряжением ниже анодного, что благоприятно для работы ламп. Выбрав напряжение питания анодов равным 400 В, можно получить выходную мощность как и в обычном ультралинейном каскаде (28 Вт). Искажения при этом составят 0,85% и будут представлены, в основном, третьей гармоникой, а выходное сопротивление не превышает 0,32 от сопротивления нагрузки.
    Амплитуда напряжения возбуждения складывается из напряжения сетка-катод (45 В) и 43% от амплитуды анодного напряжения в обычном ультралинейном каскаде, итого 174 В или 348 В от пика до пика. Модифицированный ультралинейный каскад используется во многих коммерческих усилителях.

CIRCLOTRON

Это последняя из рассматриваемых в обзоре схем приведена на Рис. 17. В ней применяются два независимых источника питания. Для удобства они обозначены на схеме в виде батарей. Зачем же так усложнять источник питания, применяя два отдельных выпрямителя для одного выходного каскада?
    Дело в том, что схема Circlotron устраняет одну серьезную проблему, присущую всем другим каскадам: высокие требования к качеству выходного трансформатора. В таком каскаде нет необходимости в высококачественном и тщательном выполнении первичной обмотки, как в других схемах, а, следовательно, можно использовать трансформатор подешевле. Полученная экономия может окупить затраты на выполнение двух высоковольтных обмоток силового трансформатора.
    Лампы в схеме по Рис. 17 работают в пентодном режиме, поскольку между катодом и второй сеткой каждой лампы поддерживается постоянное напряжение источника питания. По переменному току лампы включены параллельно; катод одной лампы соединен с анодом другой через источник питания, а вся схема подключена к земле через первичную обмотку выходного трансформатора. В этом заключается основное отличие Circlotron от обычного двухтактного каскада, где лампы по переменному току соединены последовательно. В результате в схеме Circlotron сопротивление нагрузки между катодами (или между анодами - как вам больше нравится) составляет всего одну четверть от величины нагрузки обычного двухтактного каскада. В пентодном варианте это сопротивление будет равно 1,65 кОм.
    Оба источника питания "плавающие", каждый соединен со своим выводом первичной обмотки трансформатора, центральная точка которой заземлена. Если бы раскачка выходных ламп по первым сеткам производилось бы относительно земли, то оно соответствовало бы возбуждению катодного повторителя, поскольку напряжение на сетке должно было обеспечивать как амплитуду на участке катод-сетка, так и амплитуду выходного напряжения на катоде (аноде). В реальной схеме Circlotron этот недостаток частично устранен в связи с тем, что питание для ламп двухтактного драйвера можно снять с источника питания противоположной лампы выходного каскада.

ПИКОВЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

Если производить измерения относительно земли, то амплитуды напряжений на анодах и катодах составят 140 В - так же как и в каскаде с единичной связью. Поскольку на сетке амплитуда будет больше, чем на катоде на 22,5 В, то общее напряжение возбуждения составит 162,5 В (как и в каскаде с единичной связью). Соответственно значение от пика до пика равно 330 В, но, учитывая перекрестные связи источников питания, верхний вывод анодного резистора драйвера будет иметь пиковый потенциал 289 В, а нижний 330 В. Это означает, что динамическая нагрузка драйвврного каскада будет в 7,2 раза больше, чем реальный резистор в его анодной цепи. Поэтому можно использовать анодный резистор сравнительно небольшой величины с целью повышения рабочего напряжения на аноде драйверной лампы.
    Для переменного тока значение нагрузки драйвера будет в 7 раз выше. Эта особенность каскада позволяет применять в драйвере относительно маломощные лампы.
    Выходная мощность Circlotron такая же, как и у двухтактного пентодного каскада при одинаковых напряжениях питания. Искажения того же порядка, что и у каскада с единичной связью. Выходное сопротивление на выводах вторичной обмотки будет также соответствовать каскаду с единичной связью. Хотя обе лампы и соединены параллельно (что уменьшает общее выходное сопротивление), такое включение требует меньшего значения коэффициента трансформации выходного трансформатора для согласования с нагрузкой - потому-то и сохраняется прежнее сопротивление на выводах вторичной обмотки. Центральная точка первичной обмотки заземляется только для того, чтобы обеспечить связь источников питания с остальными элементами усилителя по постоянному току.
    Принципиальное различие между каскадом с единичной связью и Circlotron - в подходе к распределению затрат на элементы - либо сложный и дорогой выходной трансформатор и простой источник питания (единичная связь), либо дешевый выходной трансформатор и два изолированных источника питания (Circlotron). В таблицу 1 сведены основные особенности всех рассмотренных схем.