Transcendent Sound OTL - The Beast

[Master of Disaster]

Jedan otl sa u drugoj temi aktualnom lampom

[ilimzn]

Evo i zadnjeg dijela razglabanja o pentodnom OTL-u...
U ovom slucaju je za primjer i dalje uzeto da se rabe 4 komada PL504 po polovici izlaznog stupnja. AKo se radi o circlotron topologiji, moguce je rabiti plave krivulje na grafu, tj. sve struje ukljucivo onu resetke G2 se mogu poslati kroz opterecenje, cime se postize nesto veca izlazna snaga.
Ovaj je puta, medjutim, proracun optimiziran za nesto siri opseg impedancije opterecenja, kao i za dulju trajnost cijevi i manje generiranje topline.
Pri tome je snaga spustena na nekih 25W u 8 ohma. Evo i uobicajenog grafa:

PL504_pentode_170.gif (51.93 KiB) Pogledano 3529 put/a.

Buduci da je za datu manju snagu potrebna i manja struja po cijevi (oko 610-120mA u piku), s obzirom da radimo s maksimalnim naponom G1=0V, ima smisla toliko smanjiti Ug2 pentode, da za taj napon na G1 dobijemo zeljenu struju. Prema karakteristikama PL504 ispada da je taj napon oko 170V umjesto dosadasnjih 190V. Buduci da su svi limiti disipacije ostali isti, a isnose struja puta napon, smanjenje napona Ug2 povecava dozvoljenu struju Ig2 za zeljeno ogranicenje disipacije Pg2. Konkretno, buduci da struja Ig2 sada raste sporije, a dozvoljeni je maksimum vis, ona vec legendarna svjetloplava linija koja oznacava minimalni Uak pentode, pomice se znacajno na lijevo. Iako se Ug2 smanjio za samo 11.7%, minimalni Uak se smanjio za 26%, vise nego dvostruki postotak, cime smo zapravo za relativno malo smanjenje struje kroz cijev, dobili prilicno smanjenje dozvoljenog minimalnog napona na cijevi.

Zasto je to bitno?
Za pocetak, minimalni napon na cijevi diktira i minimalni napon anodnog napajanja, a cim je taj manji, to je disipacija manja - bilo u vrhovima signala pa da to cijev moze lakse podnjeti, bilo jer trebamo vise cijevi da bi one ukupno mogle to podnjeti. U prijevodu, minimiziranje napona napajanja je uvijek jedan od glavnih ciljeva kod projektiranja OTL-a, sve nezeljene stvari, od topline, do povecanja broja cijevi, smanjuju se ako se i napon napajanja smanji.
Drugi bitni element je cinjenica da za pentodni OTL otpor/impedancija opterecenja iznad nominalne predstavlja gotovo u pravilu veci problem od impedancije ispod nominalne. Ako se impedancija smanjuje, vise se toplinski opterecuje anoda cijevi, koja je velika struktira s velikom termickom inercijom, i cesto znacajno predimenzionirana. Ako se impedancija povecava, radni pravac ulazi u koljeno karakteristike sto znaci da sve veci postotak struje kroz cijev otpada na G2 - drugim rijecima, bez nekih mjera da se to kontrolira, porastom impedancije opterecenja sve se jace opterecuje G2, koja je mnogostruko manja od anode, i puno teze podnosi takva preopterecenja. Ispravno dimenzionirani pentodni OTL ce bez problema prezivjeti kontinuiran rad u kratak spoj, ali bez mjera zastite, ispad opterecenja prakticki garantira unistenje cijevi i to u vrlo kratkom roku, reda sekundi (u prijevodu, prije nego stignete skociti i ugasiti pojacalo kad nesto pocne 'cudno zvucati'). No o tome smo vec pricali. Ono sto je ovdje bitno, je da smanjenje minimalnog napona Uak, kao i struje kroz cijevi, prosiruje prostor izmedju napona napajanja i Uakmin, bez da se previse zadire u opasna podrucja disipacije bilo anode bilo G2, i u taj prostor 'stanu' u radni pravci pod manjim nagibom, tj. koji predstavljaju povisenje impedancije opterecenja.

Na gornjem je grafu to prikazano s 4 radna pravca, A, B, C, i D.
Radni pravac A je za opterecenje od 12 ohma, i uzet je kao baza za odredjivanje napona napajanja, koji iznosi minimalno 80V. U praksi ce biti nesto visi bez signala, no to ima svojih prednosti, o cemu kasnije. Za taj radni pravac snaga iznosi nesto vise od 36W.
Radni pravac B je za nominalno opterecenje od 8 ohma. Iz grafa se vidi da radi manjeg pada napona u trosilu, radni pravac zavrsava na nesto vecoj struji (radna tocka se udaljava od koljena). U praksi ce veca struja biti donekle kompenzirana padom napona napajanja (jer ce se upravo iz njega ta struja uzimati), no okvirno mozemo dati izlaznu snagu od 25W u 8 ohma.
Radni pravac C je opterecenje od 4 ohma, za koji je presjek s krivuljom maksimalne struje opet na nesto vecoj struji, izlazna je snaga oko 13.5W.
Za sva tri gornja radna pravca je vidljovo da nikada ne izlaze izvan podrucja dvostruke anodne disipacije, sto znaci da se za rad u klasi AB moze naci struja mirovanja pri kojoj pojacalo moze kontinuirano raditi na maksimalnoj snazi.
Radni pravac D je rad u kratki spoj. Ovdje se vidi da tek blizu maksimumu struje radni pravac zalazi u podrucje disipacije preko dvostrukog maksimuma, no taj dio je toliko kratak da slobodno mozemo ocekivati da ce pojacalo bez problema prezivjeti kontinuiran rad u kratak spoj POD UVJETOM da ostane stabilno (tj. da ne oscilira).
Ovako se postavljen projekt moze gledati na razne nacine, bilo kao optimizacija pouzdanosti, bilo kao prosirenje opcija prilikom doabira struje mirovanja, bilo kao nacin da se smanji generiranje topline, bez znacajnog gubitka snage u odnosu na 'nabrijanu' verziju (pri tom treba uzeti u obzir da razliku u snazi moramo gledati u dB).

[ilimzn]

Na kraju, evo jedne usporedbe raznih cijevi popularnih u gradnji OTL pojacala:

OTL_cijevi_4.gif (71.58 KiB) Pogledano 3508 put/a.

Na ovom dosta gustom i sarenom dijagramu su oznacene relevantne krivulje par popularnih cijevi koje se cesto nadju u OTL konstrukcijama.
Cijeli dijagram je na skali 0-600mA vertikalno (100mA po podjeli), i 0-200V horizontalno (25V po podjeli).
Gornji rub zelenkastog podrucja je struja od 500mA, a donji 1/10 te struje, dakle 50mA.

Za svaku cijev ucrtane su 4 linije:
1) lijeva/gornja linija oznacava odnos struje prema padu napona u cijevi za Ug1=0V.
2) Sjeciste linije (1) s 500mA je pocetak vertikalne linije koja oznacava pri kojem padu napona na cijevi struja dostize 500mA
3) Sjeciste linije (2) i struje 50mA oznaceno je tockom, a uz nju je i karakteristicna krivulja Uak/Ia s najblizim Ug1. Pri naponu koji oznacava linija (2) se pomocu te karaktersticne krivulje moze procijeniti koji je potreban Ug1 za 1/10 maksimalne struje, dakle 50mA. Taj napon daje prvu aproksimaciju potrebnog hoda pobudnog napona za izlazni stupanj s datom cijevi, i otprilike daje prednapon u mirovanju za AB klasu.
4) Dvije karakteristicne linije date za svaku cijev su spojene linijom koja oznacava granicu maksimalne disipacije za tu cijev.

Napomena: kako je usporedba ogranicena na struju cijevi do 500mA, ucrtana je samo jedna pentodna karakteristika za PL504 koja zadovoljava te uvjete s minimalnim Ug2, a to je Ug2=150V.

Da bi stvari bile malo jasnije, razbijmo taj dijagram na tri odvojena dijagrama.
Na privom, koji slijedi, data je usporedba pentodnog moda rada PL504, te nekoliko, u OTL-u cesto vidjanih cijevi, ukljucivo i istu tu PL504 u triodnom spoju:

OTL_cijevi_1.gif (42.34 KiB) Pogledano 3508 put/a.

Obratite paznu na okomite linije u boji prema legendi u gornjem lijevom kutu dijagrama. Te linije oznacavaju Uak pri kojem je struja Ia=500mA, koja je uzeta kao referentna za usporedbu. Ona ujedno daje i minimalni naponna cijevi uz tu struju, i uz poznat broj cijevi se koristi za proracun minimalnog napona napajanja pojedinacne polovice izlaznog stupnja (totem-pole ili circlotron). Nazovimo taj napon Uakmin.
Buduci da mozemo rabiti jedino cijeli broj cijevi, a svakoj smo dopustili maksimalno 500mA struje, minimalni napon napajanja se racuna ovako:
Ubmin = Uakmin + Uizl = Uakmin + (0.5 * N * Rnom), Gdje je N broj cijevi po banki a Rnom nominalni otpor opterecenja, a Uizl izlazni napon.
Primjerice, za 4 cijevi, Uizl = 0.5 * 4 * 8 = 16V peak.
Radni pravac za 8 ohma bi bio povucen na dijagramu izmedju tocke Uakmin / 500mA, i Ubmin / 0mA.
Minimalni napon napajanja je onda, primerice, za PL504 u pentodnom spoju, 50+16 = 66V. Iz krivulje maksimalne snage disipacije PL504 u pentodnom modu, vidljivo je da bi radni pravac tek samim vrhom (blizu maksimalne struje) izlazio iznad krivulje maksimalne disipacije za PL504 u pentodnom modu, sto iznosi 22.5W. Za razliku od prethodnih dijagrama ovdje nisu radjene nikakve pretpostavke o 'recikliranju' Ig2 kroz trosilo, pa dijagram pokazuje samo anodnu struju.

U prijasnjem postu sam naveo da se uvijek u konstrukcijama nastoji smanjiti Uak cijevi kako bi se smanjila disipacija na cijevi, a time ili smanjilo opcenito generiranje topline, ili prosirio opseg dozoljene struje mirovanja. Za primjer gore s PL504, uz ove uvjete moguce je postici gotovo punu klasu A. NO, vrijede sve naponeme od prije po pitanju pentodnog rada.
Prava poanta tog dijagrama je usporedba pentodnog moda s popularnijim triodama iz OTL konstrukcija.
Kao sto se vidi iz polozaja okomitih linija koje oznacavaju minimalni Uak, jedina trioda koja se oze usporediti samo po pitanju padova napona, je 6S22S, no njena je krivulja maksimuma disipacije daleko iznad one za PL504, pa se moze reci da je zapravo u ovakvom slucaju lose iskoristena.
Za usporedbu, date su i cijevi 6S41S (plave krivulje) i PL504 u triodnokm spoju (magenta krivulje). Kao to se vidi, obe te cijevi se ne mogu usporediti s PL504 u pentodnom modu, a kamo li s 6S33S. KRivulja maksimalne disipacije se za 6S41S sjece vec na polovici zeljene struje, a za PL504 u triodi, malo iznad trecine, sto znaci da u slucaju 6S41S pojacalo treba raditi u klasi AB s vrlo malom strujom nmirovanja, a s PL504 u triodi pojacalo ne bi moglo kontinuirano raditi na punoj znazi cak ni s strujom, miorovanja 0. U prijevodu, bio bi potrebno povecati broj cijevi u izlaznom stupnju.
Mogao bi se izvuci zakljucak da je visokostrujne pentode najbolje rabiti u OTL-u bas kao pentode, i to svakako ne bi bilo daleko od istine. Ukoliko j emoguc pentodni rad, one donekle pruzaju optimum snage i disipacije - ako se covjek zeli pozabaviti njihovim specificnostima.

No pogledajmo sad malo podrobnije razne triodne opcije:

OTL_cijevi_2.gif (36.23 KiB) Pogledano 3508 put/a.

6S33S*** = 'pola' 6S33S, vidi tekst.

U postovima prije data je usporedba izmedju 6S33S, 6S41S i 'polovice' 6S33S, pa je eto isto to ilustrirano na gornjem grafu.
Iz prethodnog je poglavlja jasno da limitiranje 6S33S (s ubje katode u pogonu) na maksimalnu struju od 500mA nema smisla. Da bi i dalje manje-vise usporedjivali jabuke s jabukama, ucrtao sam dijagram 'polovice' 6S33S, oznacen zutom bojom. Ovdje se NE radi o 6S33S s jednom katodom u pogonu, vec o 'fiktiovnoj' polovici 6S33S, u smislu normiranja, kao da rabimo jednu 6S33S umjesto dvije PL504 u triodi ili 6S41S.
Gornji dijagram jasno pokazuje da dvije 6S41S ne mogu zamijeniti jednu 6S33S, jer 'polovica' 6S33S ostvaruje znacajno manje padove napona pri 500mA od jedne 6S41S. Usporedba te dvije cijevi nije trivijalna, i na temelju dijagrama se moze zakljuciti da otprilike 5-6 komada 6S41S mijenja dvije 6S33S, ikao uz rezervu disipacije. Uz to, potreban je i nesto veci napon iz pogonskog stupnja za 6S41S.
No, ako promotrimo malo bolje 'pola' 6S33S, vidi se da bi i za taj dijagram radni pravac izlazio izvan maksimuma disipacije tek u vrhovima signala, sto znaci da je usporedba izmedju PL504 u pentodnom spoju ipak bliza polovici 6S33S, ili, drugacije receno, svaka 6S33S vrijedi za dvije PL504 u pentodi. PL504 ipak vodi po pitanju zagrijavanja, no za takvu usporedbu treba rijesiti balansiranje, napajanje G2, limitiranje struje G2 i na kraju i kapicu za PL504.

Postoje li jos neke opcije koje se po prilici mogu razmatrati na ravnopravnoj osnovi?
Evo nekoliko, od kojih su neke prilicno iznenadjujuce:

OTL_cijevi_3.gif (74.11 KiB) Pogledano 3508 put/a.

6AS7/6N13S* = obje sekcije u pralalelu
6S19P** = tri cijevi u paraleli
6S33S*** = 'polovica' 6S33S, vidi tekst

Osim do sada spominjanih cijevi, jos dvije su popularne u OTL pojacalima, a to su 6AS7G/6080 ili ruska inacica 6N13S. Ovdje je oznacena zelenom bojom kao 6AS7/6N13S*, sto oznacava obje sekcije spojene u paralelu. Inace spajanje ovih cijevi u paralelu nije trivijalno, no za pitanje ove jednostavne usporedbe to cemo zanemariti, kako bi pokazali zasto je ta cijev popularna za OTL izlazne stupnjeve.
Jos jedna opcija je 6S19P, koju cesto usporedjuju s jednom sekcijom 6N13/6AS7, no slicno kao sa 6S41S, to nije ispravna usporedba. Ovdje je dat svjetlo-plavi dijagram oznacen s 6S19P**, sto oznacava 3 komada 6S19P spojenih u paralelu.
Zasto bas taj odabir?
Vec letimicni pogled na grafove pokazuje da se pola 6S33S, jedna 6AS7 u paralelu i 3 komada 6N19P u paralelu zapravo prilicno dobro poklapaju po pitanje napona, struja i pobude.
Pozebno je zanimljiva usporedba 6N13S/6AS7 sa polovicom 6S33S, i podosta objasnjava o popularnosti ove cijevi u OTL pojacalima unatoc problemima s uparivanjem i niskim dozvoljenim naponima, i u manjoj mjeri, nelinearnostima. Iz dijagrama je jasno vidljivo da su padovi napona znacajno manji za dvije paralelno spojene sekcije 6AS7 u odnosu na polovicu 6S33S. Drugim rijecima, kad se tice minimiziranja zagrijavanja, dvije 6AS7G (ukupno 4 sekcije) daju bolje rezultate od 6S33S. Iako je maksimalna disipacija za koju sitnicu manja, nizi padovi napona i stoga nizi napon napajanja ipak smjestaju radni pravac izpod maksimuma disipacije omogucavajuci rad u punoj klasi A. Dvije sekcije 6AS7 u aralelu su takodjer dobar konkurent PL504 u pentodnom spoju, no potreban pogonski napon je znacajno veci a ostaju i problemi s uparivanjem.
U slicnoj usporedbi, potrebno je 6 komada 6S19P da zamijeni jednu 6S33S, no uz malu prednost u maksimumu disipacije, koji bi u odredjenim slucajevima mogao ustediti koju 6S19, ovisno o broju ciojevi koji se zeli koristiti,

U nastavku, jedna tablica za brzu usporedbu popularnijih OTL cijevi:

OTL_cijevi_5.gif (20.39 KiB) Pogledano 3489 put/a.

[ilimzn]

Evo i nesto objasnjenja za gornju tablicu, koja bi svakom graditelju OTL-a mogla dobro doci da procijeni sto moze s koliko cijevi u izlazu!
Po redu, objasnjenje redova:
1) Cijev - Tip izlazne cijevi - sve je normirano na priblizno jednu 6S33S, i 1A anodne struje. Nesto vise o ovom odabiru u nastavku.
2) N/S - N je broj cijevi u paraleli, S je broj sekcija (ako je unutar jedne cijevi vise od jedne triode, kao npr. za 6AS7/6N13S). Svi parametri u redovima ispod su izracunati a taj broj cijevi/sekcija u paraleli
2) Uak max DC - Maksimalni napon Uak deklariran za cijev. Ovo je dobro znati s obzirom da cijev mora moci izdrzati barem dvostruki napon napajanja pojacala. Buduci da su cijevi u paraleli, vrijedi za bilo koji broj cijevi.
3) Ia max DC - Maksimalna staticka struja anode deklarirana za datu cijev od strane proizvodjaca. U pravilu su struje u OTL-ima vece od ovih deklaracija, zasto i koliko, u nastavku. Struja je data za broj paralelnih cijevi/sekcija dat u retku N/S. Vise o ovom u nastavku.
4) Pa max DC - Maksimalna staticka anodna disipacija prema deklaraciji proizvodjaca. Vrijednost je dana za broj cijevi/sekcija u paralelu, kako pise pod N/S.
5) Ph avg - srednja vrijednost snage potrebna za grijace cijevi. Srednja je vrijednost data za cijevi kod kojih je dato odstupanje nominalne struje grijaca. Vrijednost je ukupna za broj cijevi / sekcija pod N/S
6) Uak@ Ia=1A - napon Uak cijevi za struju Ia=1A, pri Ug1=0V (podrazumijeva se dakle rad bez struje resetke). Vrijednost je data za ukupni broj cijevi/sekcija pod N/S. Buduci da je sve skupa normirano za struju od 1A, trenutna anodna disipacija svih cijevi ukupno kao pod N/S je istti taj broj u W.
7) Pa@1A/Pamax - Ponovno za ukupni broj cijevi/sekcija dat pod N/S je ovdje izracunat odnos disipacije pri anodnoj struji 1A i maksimalne deklarirane anodne disipacije. Slicno kao kod anodne struje, maksimalna trenutna disipacija moze biti veca od maksimalne staticke, o tome kako, kad ai zasto vise u nastavku.
8) Udrv cca - aproksimativni pogonski napon (peak to peak) potreban za rad u klasi B. S povecanjem struje mirovanja se potreban napon smanjuje jer se smanjuje i prednapon na cijevima, koliko ovisi o konkretnoj cijevi. Ovdje je u neku ruku dat najgori slucaj, za struju mirovanja priblizno nula, sto zapravo nikada nece biti slucaj, no aprokismacija je dobra za rad s relativno malim strujama irovanja i izlaznim naponom reda 40Vpp.
9) Cin i 10) Cmiller - maksimalni ulazni kapaciteti (u praksi ce biti manji no to ne uzima u obzir kapacitete spojnih vodova). Iz odnosa Udrv koji je uzet kao aproksimacija za klasu AB i izlazni napon oko 40Vpp, vidi se da su pojacanja izlaznih stupnjeva redovito oko 1, ili manje. Radi toga se za procjenu ulaznog kapaciteta moze uzeti aproksimativno Cin + Cmiller. Vrijednosti su kao i obicno date za ukupni broj cijevi/sekcija dat pod N/S.
10) Rg1 min - Zapravo je tu stamparska greska treba biti Rg1 max, cesto zanemaren podatak koji navodi maksimalnu vrijednost otpora u krugu resetke G1. Inace, a kod OTL-a pogotovo je obavezno postivati ovaj parametar. On govori o cinjenici da postoji struja curenja resetke, koja radi smjera SMANJUJE prednapon cijevi, jer na otporu kruga resetke Rg1 generira pozitivan pad napona. Struja curenja generalno raste s priblizavanjem napona G1 nuli, a isto tako raste i s temperaturom i strujom kroz cijev. Sada postaje jasnija veza s OTL-om - ako se ovaj parametar ne postuje, porast struje curenja moze dovesti do tolikog povecanja struje kroz cijev i temperature cijevi, da dolazi do termickog bijega, nastaje pozitivna povratna veza. Vrijednost otpora je kao i uvijek data za ukupni broj cijevi/sekcija dat pod N/S, a predstavlja i staticko opterecenje za driver iz kojeg se racuna potrebna vrijednost veznog kapaciteta. Ovdje situacija moze lako postati problematicna s obzirom da u OTL-ima generalno radimo s mnogo cijevi u paraleli, zelimo li da svi ti Rg1 spojeni u paralelu cim manje uticu na napon iz drivera, struja kroz driver treba biti barem 5-10 puta veca od one kroz sve Rg1 zajedno, a u slucaju kapacitivne veze, i vezni kapaciteti moraju biti ispravno dimenzionirani.

Tablica pokazuje nekoliko zanimljivosti:

- Kad se tice minimalnog broja cijevi, 6S33S je definitivno 'kraljica OTL-a' ali pod uvjetom da se mozemo rijesiti potrebne topline, pri cemu poveliki dio iste dolazi iz grijaca! Uzmemo li kao referencu dva para 6S33S, samo na grijanje ce se potrositi cca 162W topline, a maksimalna snaga na 8 ohma ce biti 16W. Ovakvo pojacalo je po vecini klasicnih OTL kriterija predimenzionirano, no s njim je oguc rad u gotovo punoj klasi A, bez kompromitiranja trajnosti cijevi. Ako pretpostavimo taj slucaj, minimalni napon napajanja je 87V, a disipacija anoda bez signala je cca 174W, dakle u mirovanju ce ukupno biti generirano 336W topline. Srecom, 'nesavrsena' linearnost 6S33S omogucava rad i u nekoj vrsti hiperbolicke klase AB gdje struja irovanja moze biti manja od polovice maksimuma, pa se moze ocekivati usteda od nekig 50W topline, no kkao vise od polovice otpada na grijanje, ako zelimo 'hladniji' OTL, 6S33S nije najbolje rojesenje.

- 2.5 komada 6S41S su gotovo tocna zamjena za jednu 6S33S, drugim rijecima 5 komada 6S41S mijenja dva komada 6S33S. No, pri tome imamo ravno 2.5 puta veci problem u balansiranju struja (za dva komada 6S33S se ispalti napraviti dupli driver, za 6S41S tesko da ce se raditi peterostruki), a jeftiniju cijenu cijevi pojede cijena podnozja. Kolicina topline generirana u praznom hodu je priblizno ista, ulazni kapaciteti su cak nesto veci a konto veceg pojacanja izlaznog stupnja (potreban je nesto manji napon za punu izlaznu snagu).

- 6N13S zasluzuje da ju se posebno spomene. 2 komada, tj. 4 sekcije u paralu, prilicno dobro zamjenjuje jednu 6S33S, pod uvjetom da se rijesi problem balansiranja sekcija (po cemu su ove cijevi notorne, iako se cini da u ruskoj varijanti tolerancije nisu tako velike kao kod originala a posebno kod profi verzije znane pod imenom 6080). Ono sto nije ocigledno je da nesto vece izoblicenje daje zanimljivu ustedu u toplini koja se proizvodi u mirovanju. Nelinearnost 6N13S omogucava rad u hiperbolickoj klasi AB, gdje struja mirovanja moze biti oko cetvrtine maksimuma a da nema prskocnih izoblicenja. Uz te uvjete, pojacalo s 4 komada (8 sekcija) 6N13S po izlaznoj banki daje 16W uz minimalni napon napajanja 78V, pri cemu je disipacija svih anoda u mirovanju 78W a snaga potrebna za grijanje 126W, dakle ukupno oko 204W ode u toplinu u mirovanju - za razliku od 300-tinjak W sa 4 komada 6S33S.

- 6S19P je jos jedna opcija koja je usporediva s 6S33S, ako se za svaku 6S33S uzme 5 komada 6S19P. U tablizi su dati podaci za 5 i 6 paralelnih 6S19P, pri cemu je 6 komada donekle predimenzionirano u odnosu na 6S33S, no omogucava rad u punoj klasi A s maksimalnom linearnoscu. Uzevsi tipican primjer 16W u 8 ohma koji sam koristio i do sada, didipacija grijanja u mirovanju je 152W, minimalni napon napajanja je oko 79V i uz struju mirovanja jednaku polovici maksimalne, disipacija anoda u mirovanju je 158W, ukupno dakle oko 310W ode u toplinu pod tim uvjetima, pri cemu pstoji minimalna usteda u odnosu na 6S33S. No, moguc je i rad u blagoj hiperbolickoj klasi AB, koji ne moze dati ustede kao 6N13S radi vece linearnosti 6S19P (ovdje je to, paradoksalno, mana!), ali donosi ustedu u broju cijevi. Ovaj puta za svaku 6S33S stavljamo 5 komada 6S19P. Rezulatat je 126W potroseno na grijanje, minimalni napon napajanja je 86V, struja mirovanja je oko 40% maksimalne, dakle anodna disipacija u mirovanju je 137.6W, ukupno dakle u toplinu ode 253.6W.

- PL504 u triodnom spoju je definitivno najmanje efikasna solucija. Za slicne uvjete rada kao 6S33S, potrebno je 4 komada u paraleli, pri cemu za primjer referentnog pojacala od 16W treba 130W za grijanje, moguc je rad u djelomicnoh hiperbolickoj klasi A, pa je za minimalni napon napajanja od visokih 106V anodna disipacija u mirovanju 168.6W, a ukupni termicki gubitak u mirovanju 298.6W. Pri tome je potrebno 4 puta vise magnoval podnozja i 16 kapica, a ni cijevi nisu bas jeftine!

- Sasvim druga situacija se pokazuje za PL504 u pentodnom modu. Ako se zeli 'hladniji' OTL, rad u pentodnom modu nema premca, niti priblizno - no, kao sto je vec puno puta receno, to se placa komplikacijom s naponima G2 (koja doduse pojednostavljuje balansiranje cijevi) i zastitom od prevelike disipacije G2 i/ili isopada kapice. No, da vidimo vrijedi li to ustede? Prema tablici, dvije PL504 u pentodi s Ug2=150V mijenjaju jednu 6S33S. Cak je moguce nesto vise priblizavanje punoj klasi A ali pogled na karakteristike pentodnog rada pokazuje da je hiperbolicka klasa AB puno bolje rijesenje - dovoljno je 25% maksimalne struje u mirovanju da nema preskocnih izoblicenja, pri cemu je linearnost nesto bolje nego kod 6AS7/6N13S. Racun za referentno pojacalo od 16W daje slijedece: ukupni broj cijevi po banki je 4, dakle 8 za cijelo pojacalo. Minimalni napon napajanja je samo 66V sto je i pozeljno s obzirom da je maksimalna disipacija najniza u odnosu na sve druge slucajeve. No, ogromna se usteda dobiva na snazi potrebnoj za grijanje - svega 64.8W je potrebno za cijelo pojacalo, u svim drugim slucajevima govorimo o gotovo dva puta vise pa na gore. Nizak napon napajanja i nsika struja mirovanja radi hiperbolickog nacina rada generiraju tek 66W topline na anodama i cca. 9W na G2 svih cijevi zajedno. Tu je potrebno dodati i gubitke u regulaciji koji iznose cca 7W, i dolazimo do ukupno oko 137W topline u mirovanju, rezultat koji je s triodama posve nedostizan. Dakle, zeli li netko OTL za ljeto, ozbiljno treba porazmisliti o pentodnom nacinu rada, usprkos dodatnim problemima koje treba rijesiti.

Zakljucak (uzevsi u obzir da su svi slucajevi u tablici zapravo predimenzionirani i bze problema ce podnjeti kontinuirani rad na punoj snazi a u vecini slucajeva i priblizavanje barem do 80% snage u klasi A, sto za 95% OTL projekata NIJE lsucaj):
1) 6S33S - minimalan broj potrebnih cijevi ako se mozemo rijesiti topline koju generiraju, moze biti isplativo izvesti po jedan driver za svaku cijev radi manjeg broja cijevi.
2) 6AS7G/6N13S - usteda na toplini i cijeni uz nesto vece izoblicenje u odnosu na 6S33S pod uvjetom da je rijesiv problem balansiranja struje u sekcijama i cijevima. Nije pogodna za SE OTL.
3) 6S41S - 5 komada mijenja dvije 6S33S. Cijena podnozja lako pojede ustedu u cijeni cijevi, ostaje problem balansiranja sekcija
4) 6S19P - 5-6 komada ijenja jdnu 6S33S. S povecanjem snage se taj broj priblizava 5, za manje snage omogucava ustedu koje cijevi, za vece samo eventualno efikasniji raspored radi disipacije topline, no problem su duljine vodova i balansiranje. Pogodna za SE OTL.
5) PL504 u triodi: neisplativo.
6) PL504 u pentodi: najefikasnije (za faktod minimalno 2 u odnosu na sve triode), balansiranje je lako izvedivo regulacijom napona G2 uz poluvodisvku podrsku. OBAVEZNA zastita od prekomjerne struje Ig2, ispada opterecenja ili kapice. Nije pogodno za SE OTL.

[sstrsat]

Iako se ka zakljucak na kraju ovog vrlo opsirnog i izuzetno kvalitetnog Zeljkovog tutorijala izvlaci ono ca je vec dobro poznato (to da je 6C33 zapravo jedini razumni izbor za OTL) to ni najmanje ne umanjuje vridnost tutoriala nego bin rekal da tu vridnost cak i naglasava. Iz vrlo jednostavnog razloga, Zeljko je ovdi dal veliki trud da na jednostavan nacin objasni (a jednostavan nacin je zapravo najtezi za onoga koji objasnjava) zasto je situacija u OTL svitu takva kakva je i moja je preporuka svima manje iskusnima da cili taj tutorijal procitaju ne jednom nego vise puta i provaju iz njega cim vise zapamtit. Tu je ogromna kolicina informacija koje ce svakom manje iskusnom itekako puno pomoc u dalnjem radu sa cijevima jer iako je razmatranje ovdi bazirano na OTL-u, tutorijal daje daleko vise od toga.

A kako je OTL situacija takva kakva je, svaki ki ga planira ic delat mora prvo u sebi rascistit da li je spreman pomirit se sa jako velikim disipacijama i velikom kolicinom topline. Tek nakon toga ima smisla uopce poc na planiranje topologije i izvedba.

Da li je situacija oko disipacije i grijanja bas tako beznadezna ili mozda ima kakav sporedni put da se disipacija ipak smanji? Na "klasicne" nacine bas i nima ali...... mozda postoji jos jedna mogucnost koju, barem koliko znam, jos nitko nije ni proval ispitat. Meni se to dosta dugo vrti u glavi pa je mozda ovo prava prigoda da to spomenem. Napominjem da je sve to samo u fazi razmisljanja i da jos nisam to isprobal ali izgleda da dolazi vrime da ce i to tribat isprobat.

Ideje je u tome da se cijevi stave u neku vrstu "space charge" moda koji i je primjenjivan na nekim cijevima da im omoguci rad na vrlo malim anodnim naponima. Iako naravno raspolozive pentode i tetrode nisu konstruirane sa primislima na takav nacin rada, nije nemoguce da se tu kriju i vrlo lipa iznenadjenja. Te "space charge" cijevi su imale dodatnu resetku (prvu) koja je bila kreirana da moze podnit malo vecu struju a njihova druga resetka je bila zapravo prve resetka triode. Da sad ne gren u objasnjenje opsirne teorije tih niskonaponskih cijevi, odredjena analogija sa recimo emisionim i impulsnim pentodama i tetrodama (koje manje vise sve moraju podnosit i podnose dosta veliku struju prve resetke) se itekako uocava. Ideja i je u tome da se normalna prva resetka normalne emisione cijevi iskoristi ka space charge resetka a da se upravljanje cijevi vrsi na fizicki drugoj resetki koja bi tu postala fiktivna prva resetka "triode". Pa makar i pod cijenu da tece i njezina struja i da se upravljanje takvom cijevi mora vrsit iz galvanski vezanog slidila. Kako je druga resetka normalne pentode puno rijedje motana i puno je dalje od katode nego prva resetka onda je jasno da tu nulti ili negativni bias druge resetke ne bi dosal u obzir. Ona bi morala bit prilicno pozitivna i tekla bi njezina struja ali ta bi tekla u obadvi poluperiode pa bi teret galvanski vezanog driverskog slidila bil uglavnom ravnomjeran u obadvi poluperiode.
Da bi prva resetka normalne cijevi postala "space charge" resetka ona mora bit znacajno pozitivno biasirana a to podvlaci da obavezno triba vodit racuna i o njezinoj struji da je prevelika disipacija ne rastopi. Za razliku od malih space charge cijevi kojima je ta resetka obicno direktno vezana na napajanje, kod ovakvih emisionih snagatorica ne bi bilo lose isprovat varijanu da je prva resetka napajana iz izvora konstantne struje i da ukupni napon na koga je vezan taj izvor ne bude prevelik nego tek toliki koliki je potriban.
A kako kod takve cijevi njezina prva resetka (sadasnja space charge resetka) ne bi imala nikakve veze sa signalom, (ne)linearnost njezine Ug-Ig karakteristike ne bi imala nikakvog znacaja.

Najblize ca san vidil ovim mojim razmisljanjima je to da je na netu netko objavil spoj sa driveom druge resetke PL36 pri nultom biasu prve resetke i jedan tech doc od "Svetlane" di je EL519 bila vezana na isti nacin ka i ta PL36.

Zasto ne provat otic kork dalje i izvidit mogucnosti "space charge rada"? Morat ce to ranije ili kasnije (da je vrimena... ) doc na stol

Ono ca mogu napamet rec je to da bi takva pentoda "pretvorena" u space charge triodu sigurno postigla istu anodnu struju na puno nizem anodnom naponu nego klasicni triodni spoj te pentode a vrlo virovatno i na znacajno nizem nego klasicni pentodni spoj.