《2022年电子管基础知识 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年电子管基础知识 .pdf(33页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一起来学习电子管基础知识(最适合初学者)常见的电子管功放是由功率放大 ,电压放大和电源供给三部分组成.电压放大和功率放大组成了放大通道,电源供给部分为放大通道工作提供多种量值的电能。一般而言, 电子管功放的工作器件由有源器件(电子管,晶体管 )、电阻、电容、电感、变压器等主要器件组成,其中电阻,电容,电感,变压器统称无源器件。以各有源器件为核心并结合无源器件组成了各单元级,各单元级为基础组成了整个放大器。功放的设计主要就是根据整机要求,围绕各单元级的设计和结合. 这里的初学者指有一定的电路理论基础,最好有一定的实做基础且对电子管工作原理有一定了解的(1)整机及各单元级估算1,由于功放常根据其输
2、出功率来分类。因此先根据实际需求确定自己所需要设计功放的输出功率。对于95db 的音箱,一般需要8W 输出功率 ;90db 的音箱需要 20W 左右输出功率; 84db 音箱需要 60W 左右输出功率, 80db 音箱需要 120W 左右输出功率。当然实际可以根据个人需求调整。2,根据功率确定功放输出级电路程式。对于 10W 以下功率的功放, 通常可以选择单管单端输出级;1020W 可以选择单管单端功放,也可以选择推挽形式;而通常20W 以上的功放多使用推挽,甚至并联推挽 ,如果选择单管单端或者并联单端,通常代价过高,也没有必要。3,根据音源和输出功率确定整机电压增益。一般现代音源最大输出电压
3、为2Vrms,而平均电压却只有0。5Vrms 左右。由输出功率确定输出电压有效值:Uout (P R),其中 P 为输出功率, R 为额定负载阻抗。例如某 8W 输出功率的功放,额定负载8 欧姆,则其 Uout8V,输入电压 Uin 记 0。5V,则整机所需增益AUout/Uin 16 倍4,根据功率和输出级电路程式确定电压放大级所需增益及程式. (OTL 功放不在讨论之列)目前常用功率三极管有2A3,300B,811 ,211,845 ,805 常用功率束射四极管与五极管有6P1,6P14,6P6P ,6P3P(807) ,EL34,FU50,KT88,EL156 ,813 束射四极管和五极
4、管为了取得较小的失真和较低的内阻,往往也接成三极管接法或者超线性接法应用。下面提到的“ 三极管 “ 也包括这些多极管的三极管接法。通常工作于左特性曲线区域的三极管做单管单端甲类功放时,屏极效率在20%25,这里的屏极效率是指输出音频电功率与供给屏极直流电功率的比值. 工作于右特性曲线区域的三极管,多极管超线性接法做单管单端甲类功放时 ,屏极效率在 25%30。而标准接法的多极管做单管单端甲类功放时 ,屏极效率可以达到35左右关于电子管特性曲线的知识可以参照以下链接 :/dispbbs 。asp?boardID=10&ID=15516&replyID=154656&skin=0三极管及多极管的推
5、挽功放由于牵涉到工作点,电路程式 ,负载阻抗,推动情况等多种因素左右,所以一般由手册给出,供选择。链接如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 33 页 - - - - - - - - - /dispbbs 。asp?boardID=10 ID=8354 skin=0在决定输出级用管和电路程式之后,根据输出级功率管满功率输出时所需推动电压 Up(峰峰值)和输入音源信号电压U in( 这里的 Uin 需要折算成峰峰值)确定电压放大级增益。 AuUp/Uin.例如
6、 2A3 单管单端所需推动电压峰峰值为90V,输入信号峰峰值为1.4V,则所需增益 Au90/1.4=64 倍,若为开环放大,则取1。1 倍余量,实际所需开环放大量Au 70 倍。对于多极管或者推挽功放,常施加整机环路负反馈 ,这时取 2 倍余量 Au=128倍,整机反馈量也可以控制在6db以内. 如所需增益小于 50 倍,可以采用三极管或者五极管做单级电压放大.如所需增益大于 50 倍,可以采用三极管的多级电压放大或者五极管做单级电压放大,这些将在下面的电压放大级设计里提到。2,电压放大级设计概要电子管电压放大级通常由单管共阴放大器组成,其基本电路如下图所示:放大电路分为无信号输入时的静态工
7、作情况和有信号输入后的动态工作情况。对放大电路工作情况分析有两种方法:图解分析法和等效电路分析法。 作为简易设计,这里主要介绍图解分析法 .对于电子管工作原理及特性曲线尚不了解的, 一、静态工作情况分析分析静态工作情况,主要分析其屏极电压Ua,屏极电流 Ia 和栅极偏压 Ug.下面采用图解分析法进行分析。简易分析参照链接如下:/ 二、动态工作情况分析静态工作情况选择是为了动态工作具备良好的条件.电压放大级工作于小信号,只要电路设计得当 ,非线性失真度较小, 基本可以忽略不计 .所以,对电压放大级动态情况分析主要有电压放大倍数,频率失真程度及输入、输出阻抗等。(一)电压放大倍数简易分析根据图一所
8、示,其交流等效负载R L=R a RL/(Ra+RL) 其放大倍数 (中频段) A= 1ra/RL+ra/Ra 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 33 页 - - - - - - - - - 式中, u 为电子管放大系数 ,ra 为电子管内阻 . 对于五极管,由于其内阻远大于RL,所以其放大倍数可由下式计算:Agm RL 式中,gm 为五极管跨导(二)幅频响应简易定性分析在其他参数一定的情况下, 低频响应主要受到输出耦合电容C 和阴极旁路电容Ck 的影响输出
9、耦合电容越大,阴极旁路电容越大,低频截至频率越低高频响应主要受到信号源内阻,电子管极间电容(主要是Cga,屏栅间电容,由它产生密勒电容效应,粗略估算为u 倍的 Cga),本级输出阻抗和下一级输入对地电容的影响。信号源内阻减小, 电子管极间电容减小, 本级输出阻抗减小以及下一级输入对地电容的减小都可以有效的提高高频上限截至频率。(三)输入、输出阻抗简易分析在一般情况下,输入阻抗主要由输入栅漏电阻Rg 决定。高频段由于输入电容开始显现作用,逐渐成容性。输出阻抗:在忽略分布电容的影响下,输出阻抗为电子管工作实际内阻和RL 的并联值因此尽量选择较小内阻的电子管以降低输出阻抗,避免分布电容对高频段的影响
10、。做放大倍数简易分析:设 6N1 u35,ra10k,图中 RL150K,Ra75K 则放大倍数 A35/(1+10/150+10/75)=29倍名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 33 页 - - - - - - - - - 另外需要注意的地方是1、电压放大级的最大输出电压能力要大于下一级需要的最大输入电压2、实际电子管手册中往往给出电压放大管做共阴放大的各种工作条件和特性给出的参数主要有电压放大倍数 A,最大输出电压Eo 例如 6SN7 电子管手册中 ,所
11、给出的条件如图所示 : 可以方便的查阅,以供设计便利电子五极管和电子三极管做RC 耦合单级共阴放大的选择问题: 当输出信号幅值远小于可能输出最大电压幅值时,则选用五极管电路失真较小当输出信号幅值较大时,则选用三极管电路失真较小但五极管电路增益较高,输出幅值较高u 三极管来得大由于五极管电路输出阻抗较大,不适于后级输入电容较大的电路,因此五极管更适宜做为小信号输入级, 或者驱动输入电容较小的束射四极管、五极管标准接法电路。电压放大级信号相位的判断:对于电子管电压放大器,共有三种电路放大程式,共阴放大器、共栅放大器、阴极输出器他们的特点一一对应晶体管电路中的共发射极电路、共基极电路、射极输出器 (
12、共集电极电路) . 在常见的电子管共阴放大器中,如果把栅极看作对地短路, 没有信号输入, 此时在阴极施加信号,则形成了共栅放大。共阴放大中,栅极输入信号和屏极输出信号反相,此时阴极和栅极信号同相共栅放大中 ,阴极输入信号和屏极输出信号同相用()表示同相,()表示反相,则同时标注在图中如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 33 页 - - - - - - - - - 图中黑色标号表示栅极做输入端,红色表示阴极做输入端采用这种相位标注法可以为日后判断反馈相位提
13、供一定的基础倒相级简易介绍倒相级也属于电压放大器的一种,它的分析计算方法原理同普通电压放大单元,它负责产生一对幅值相等,相位相反的信号以提供推挽输出级使用. 常见的倒相电路如图所示:相位已经标注在图上分析。 这种倒相主要是从上管的输出信号Usc1 中取出一部分信号 Usr2 供给下管进行放大,得到一对倒相信号Usc1 和 Usc2. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 33 页 - - - - - - - - - 此种倒相形式较为简单, 其原理是利用了电子管栅
14、极输入信号时,屏极和阴极输出信号相反来达到目的的。长尾倒相级是差分放大器的变形。相位已经标注在图上. 信号由 V1 管栅极输入,同时通过屏极和阴极输出一对相位相反的信号V1 管阴极输出阴极信号耦合到V2 管阴极输入, V2 管栅极交流信号对地通过电容 C 短路,是共栅放大器 .由 V2 管屏极输出和 V2 管阴极相位相同的信号, 可见是和 V1 阴极信号同相的 ,和 V1 屏极反相的,从而获得了一对倒相信号。由于电子管屏阴放大倍数不同, 阴极耦合程度越高倒相对称度越好,因此可以增加阴极电位,即通过 Rk2 来抬高电位 ,增加耦合度 ,Rk1,Rg1 ,Rg2 保证两管的正常静态名师资料总结 -
15、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 33 页 - - - - - - - - - 工作点 .较大的阴极电阻 Rk2 就是通常称作的 ” 长尾巴 “,在差分电路里常用恒流源替代,因为恒流源等效交流内阻趋向无穷大。Rg1 和 Rg2 是和普通共阴放大器电路中 Rg 一样的栅漏电阻。由于长尾电路 V1 管栅极需要高电位来确保” 长尾巴 “ ,所以常和前一级电路进行直耦,变形为我们熟悉的长尾电路,如图所示,其电路原理是相同的由于长尾倒相的尾巴不可能无限长,故对称性始终受到限制, 上管
16、的放大倍数略大于下管一般设计时 ,使下管的屏极电阻值为上管的1.1 倍,以平衡输出电压幅值。而差分放大则没有这个缺点 . 3,功率放大级设计概要功率放大级设置在放大通道的末级,工作于大信号状态 ,屏极接的是输出变压器、负载是具有电抗性质的扬声器,所以是非线性失真、频率失真的主要产生级。功率放大级着重考虑的问题是失真尽可能的小,在满足这点的情况下, 输出信号功率尽可能的大,转换效率尽可能的高。功率放大管主要有如下的重要定额和特性:1,最大屏极耗散功率 ,最大屏极电流,最大屏极脉冲电流多极管和工作于有栅流电路的功率管还有这些特性:最大帘栅极耗散功率,最大栅极耗散功率,最大栅极电流。2,输出功率。所
17、能输出功率的大小,主要决定于功率管的型号和功放级采用的电路程式。不同型号的功率管采用不同的电路程式.功率管栅极的推动信号电压或功率强度也有不同的要求,当推动信号强度达到要求后,功放级最大可能输出功率则与推动信号强度无关。3,非线性失真。功放级工作于大信号状态,所以正常情况下整机的非线性失真主要主要产生于功率放大级。 功放级的非线性失真程度除了与电路设计有关外,功放管本身产生的非线性失真常达5左右,有的甚至达到10左右。静态情况分析 : 功率放大级基本工作电路结构如图所示:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
18、理 - - - - - - - 第 7 页,共 33 页 - - - - - - - - - 图中所示的是束射四极管,屏极直流回路是变压器初级绕组,绕组的直流电阻很小,所以屏极电压Ua 近似等于供电电压Ea 分析功率放大级的静态工作情况,主要分析他的屏极功耗Pa,屏流 Ia,静态屏压Ua,静态栅偏压 Ug。其分析方法主要和电压放大级类似,但是直流负载线是过Ua 的一条垂直于横坐标的直线。动态情况分析和其他的简易分析参见如下链接:/dispbbs.asp?boardID=10 ID=5914&replyID=52873&skin=0 /dispbbs.asp?boardID=10&ID=8874
19、&replyID=85105skin=0 功率放大级的放大类型与工作状态分析:电压放大级和单管单端放大级为了减小非线性失真,静态工作点Q 应该选择在负载直线的中央部分。如图所示: 图也表明了不同的负载线造成的不同工作情况带来的失真名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 33 页 - - - - - - - - - 然而,为了提高效率,只要配合一定的电路程式,静态工作点也可以工作于更低的偏置为此,功率放大级分为A 类(甲类)、 B 类(乙类), AB 类(甲乙类 )
20、 仔细分 ,还可以分为 A1 类,A2 类,B1 类,B2 类,AB1 类,AB2 类这里的 1 类表示始终功率管工作于没有栅流的驱动状态,2 类表示允许出现栅流常见 A 类,AB1 类的简易定性分析:A 类放大,在信号整个周期内屏极回路均有屏流,它屏流变化非常小,非线性失真小,屏极效率低,屏极回路直流分量大。AB1 类放大 ,静态工作点稍靠近屏流的截至点,整个信号周期内会有屏流截至状态出现,造成较大的非线性失真, 但是屏极效率较高。 为了解决非线性失真的问题,在电路程式上采用推挽放大,由两管轮流工作,弥补了屏流截至部分造成的失真,但是需要一对幅值相等 ,相位相反的推动信号来驱动。AB1 类推
21、挽放大的设计通常可以查询所用功率电子管手册来完成,或者掌握原理,利用特性曲线求解 . 例如 EL34 电子管手册上给出了多组AB1 类推挽工作状态,如下图所示的是其中一组:4,电源供给部分概要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 33 页 - -
22、 - - - - - - - 负载特性可以看出,在大电流变化场合,电感输入式(型滤波)滤波是最佳选择但是对于电感参数选择有具体要求,其主要目的是保证电感的续流, 故负载电流过小不适宜应用 . 表中还可以看出,对于半波整流电路,电容输入式滤波,在接近空载的轻负载,小电流特性下 ,输出电压近似接近全波整流。另外,桥式整流也是全波整流,输出特性是一致的,不应该特殊化电子管整流由于和晶体管整流原理相同,不多做解释5,整机设计及负反馈介绍负反馈放大器介绍 : 取放大器输出信号反馈到输入电路中,称为负反馈放大器,亦称闭环放大器.反馈信号强度与输出信号电压成正比的,称电压负反馈;反馈信号强度与输出信号电流成
23、正比的,称电流负反馈。负反馈除减小电路的放大倍数以外,也能在一定程度上改善放大器的性能.主要是:拓展了频率带宽,减小了失真,降低了噪声。从反馈信号和输入信号的引入方式上,又可以将负反馈分为并联负反馈和串连负反馈两类。顾名思义 ,串连负反馈即反馈信号和输入信号呈串连关系。综合起来,反馈可以细分成:电压串连负反馈,电流串连负反馈,电压并联负反馈,电流并联负反馈。 他们除了具有负反馈的共同特点以外,还不同程度的影响了输入输出阻抗 . 其中,电压反馈降低了输出阻抗, 电流反馈增加了输出阻抗; 并联反馈降低了输入阻抗,串连反馈增加了输入阻抗。例如,电压并联负反馈既降低了输入阻抗,又降低了输出阻抗;而电流
24、串连负反馈则同时增加了输出,输入阻抗。设反馈信号和输出信号的比值为 , 称为反馈系数 .对于电压反馈 ,反馈信号为 Uf,输出信号为 Uout,则反馈系数 Uf/Uout 设系统开环放大倍数为Ko, 则加入负反馈后的闭环放大倍数Kf 可由以下简略公式计算得出:Kf=Ko/(1+Ko)若开环增益 Ko 足够大,且反馈深度较深的情况下,即Ko 1 时(通常当 Ko10 时可以认为 Ko 1),公式可以简化为Kf1/ ,即与开环放大倍数无关,这就是在晶体管运算放大器电路中常见的闭环情况。典型的单级电压并联负反馈如图所示:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
25、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 33 页 - - - - - - - - - 这里只作简易分析 :放大系数Kf=Ko/(1+ Ko)=Ko/(1+KoRF/Rs ), Rs 为图中信号源内阻,由于栅漏电阻Rg 往往远大于 Rs,故此处忽略不计。输入阻抗RifRg|Rf/(1+Ko) 而此时的电子管等效内阻rafra/(1+u ),等效放大系数u=u/(1+u )这表明, u 值很高的束射四极管和五极管,当 值较大的情况下 ,其等效内阻可以接近甚至小于三极管的内阻值。典型的单级电流串连负反馈如图所示:uRL 放大倍数Kfra+RL+(
26、1+u)Rk 其输入阻抗 Rif 和原输入阻抗 Ri 的关系为Rif(1+Ko)Ri,是增大的而此时电子管的等效内阻rafra+(1+u ) Rk,可见电流串连负反馈将开环时的管内阻增大了(1+u)Rk 倍. 特殊的电压串连负反馈电路:阴极输出器,简易分析见下链接/dispbbs 。asp?boardID=10&ID=12120&replyID=118458&skin=0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 33 页 - - - - - - - - - 串连
27、电压负反馈和并联电流负反馈多用于多级反馈电路,可以利用上述方法分析 . 多种负反馈组合使用称为混合负反馈电路。简易实例分析:电路由三部分组成 :共阴电压放大单元( V1,Ra,Rk 组成),阴极输出单元( V2 及其周边元件组成 ),负反馈网络 (Rf 和 Rs 组成),另有 120K 电阻和 33uF电容组成了电源退耦部分。共阴放大单元简易计算 : 查表得 12AX7 特性如下, ra50K,u100 电路采用直耦,由于阴极输出器输入阻抗甚高,忽略不计 ,故交流等效阻抗 R L Ra220K 可以看出,电压放大级是典型的电流串连负反馈电路,套用上述分析公式,得本级放大倍数K1100220K/
28、50K+220K+(1+100) 2K46。6 倍阴极输出器放大倍数小于且约等于1,设阴极输出器放大倍数K20.9 则,整机开环放大倍数KoK1 K246.6 0。942 倍由于反馈信号由电阻Rf 与信号源内阻 Rs 分压获得 (电子管 V1 输入阻抗甚大 ,忽略不计 ),故反馈系数 Uf/Uo Rf/Rs100K/1M=0 。1 整机环路负反馈属于典型的电压并联负反馈,故闭环放大倍数套用上述公式,得KfKo/(1+Ko) 42/(1+0.142)8 倍实际实验结果证明,采用此线路程式,选用12AX7 管,实测闭环放大倍数为7.9倍选用放大系数 u=70 的 6N9P 管,实测闭环放大倍数为7
29、.8 倍可以认为计算结果合理 ,也可以看出,负反馈稳定了电路参数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 33 页 - - - - - - - - - 附,反馈深度对数计算方法:反馈深度Ku20lg(Kf/Ko) 如果反馈后,放大倍数Kf0。5Ko 则反馈深度Ku20lg0 。56db,即反馈降低了 6db 电压增益需要特别指出的是, 深度负反馈电路在降低谐波失真的同时,却可能引入新的互调,瞬态互调失真,因此需要谨慎应用。简易单管单端功放电路设计实例:设计一输出
30、功率为8W 的功率放大器。要求谐波失真小于5%。1、选用功率放大管。目前常用的功率放大管中,查手册可知 EL34 五极管做单端A1 类放大 ,其输出功率可达 11W,但实际电路中往往存在各类损耗和误差,但输出 8W 功率还是不成问题 ,所以选择 EL34 做输出管比较合适。同时由于功率输出级失真较大,需要引入负反馈。2、确定电路程式。输出级已经确定采用A1 类单端放大 ,为了稳定起见,采用阴极自给偏置提供栅极所需要的偏置电压.查手册可知 EL34 满功率输出需要推动电压 8.2Vrms ,设输入音频信号为0。5Vrms ,则电压放大级需要16。4 倍放大量.由此可见采用三极管做一级共阴放大即可
31、满足要求。由于满功率输出时EL34功率管失真达 10%,需要施加一定量的负反馈,故设定电压放大级电压增益Au32 倍。满功率输出 8W 在 8 欧姆负载上电压有效值Uo8Vrms ,输入电压 0.5Vrms ,整机闭环增益 Kf16 倍. 3、功率级电路具体结构依照手册中EL34 功放管 A1 类放大应用值数据和要求安排。如图所示 : 4、根据图示数据和要求,做出功率放大级单元电路,如图所示:实际取 Rk200 欧姆由于流过 Rk 的电流包括帘栅极电流和屏极电流,Ik83+1396mA 保守计算设 Ik100mA, 则 Rk 实际承受功率 PIk Ik Rk0。 1A0.1A200 2W 为了
32、长时间工作保证稳定,选取标称功率5W 的电阻阴极旁路电容耐压为了安全起见,选取两倍于阴极电阻两端的电压值。阴极电阻两端电压值 UkRk Ik96mA 200 19。2V,取系列耐压值 50V 的电解电容阴极旁路电容的容量依据功放工作最低截至频率而定, 设最低截至频率 fL20Hz, 则 Ck 不应小于如下公式计算值:Ck3/2 fL Rk3/(2 3。14 20 200)0。00012F 120uF 这里取 Ck330uF 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共
33、 33 页 - - - - - - - - - 功率输出级电压增益: Au11(计算略)5、电压放大级计算。已经设定电压放大级增益Au32倍,通常选择电压放大管u2 Au64,查手册 12AT7 放大系数 u70,符合要求 .故选择 12AT7 做电压放大管。常用负反馈引入方法如图所示: 电压串连负反馈,反馈回路由Rf 和 Rk2 组成,反馈系数=Rk2/Rf同时注意到为了引入整机的电压串连负反馈,Rk2 同时引入了电压放大级本级的电流串连负反馈 ,在计算电压放大级时要一并考虑。电压放大级电路结构如图所示: 查手册得 12AT7 参数,内阻 ra10K,放大系数 u70 设定供电电压为 Ea2
34、50V,通常屏极电阻 Ra 为内阻得 210 倍,这里选取 Ra24K 功率放大级计算时已确定EL34 栅漏电阻 Rg240K,10 倍于 Ra,可以忽略不计故电压放大级交流负载电阻R L Ra24K 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 33 页 - - - - - - - - - 利用手册上 12AT7 特性曲线图做静态分析(具体方法参见电压放大级分析,此处略) , 得出 12AT7 静态工作点,栅偏压Ug1V,屏压 Ua124V,屏流 Ia5mA 作图中
35、得出最大输出峰峰值电压Upp 已远大于 EL34 满功率驱动电压峰峰值 ,故无需验证。电压放大级增益计算, Au235 倍,满足预先要求得32 倍整机开环增益, KoAu1 Au21 3535 倍整机需要闭环增益根据前述,已经计算得Kf16 倍,反馈系数 1/Kf1/Ko0 。03 反馈电阻 RfRk1/ 200/0 。036。6K,选取 Rf6.2K 耦合电容 C 应该满足系统低频下限C3/2 fL Rg1/(2 3。14 20 240K) 0.1uF, 取 0.22uF ,耐压应大于本级直流供给电压 ,采用 400V 耐压系列 . 电源部分设计各类资料介绍较多,不做详细计算。整机电路如图所
36、示:各项验算工作从略 . 推挽放大电路也有由各单元级组成,其工作原理是相同的,作为简易设计也比较容易,不再举例。关于输出变压器的选择: 输出变压器是为了电路服务的,只有针对某一电路设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页,共 33 页 - - - - - - - - - 的输出变压器,而没有什么输出变压器可以同时套用几个电路,即使它的初级阻抗一致。在其他参数一定的情况下, 输出变压器的分布电容基本和漏感成反比,是一对矛盾。而不同的电路,不同的功率管所需的输出变压器
37、初级电感量必然是不同的常见的误区是:不结合电路和所用功率管,只讨论输出变压器是不合理的。在相同的低频参数指标下,低内阻的300B 只需要 1020H 初级电感量就可以满足要求,而此时的6P3P 却需要几十 H 的电感量,所以两者的分布参数也必然不同 . 对于低内阻管而言,所需初级电感量小,影响高频的主要因素是漏感对于高内阻管而言 ,所需初级电感量大 ,影响高频的主要因素是分布电容. 这点在设计输出变压器的时候必须考虑,所以脱离电路谈输出变压器基本是没有意义的。接下来请大家看电子管内部结构。这是颗用于高频放大的通用双三极管6N1。1是吸气剂 ;2 是灯丝阴极和栅极的组合体;3 就是阳极现在打破玻
38、壳, 注意吸气剂颜色的变化, 换句话说, 一旦管子的吸气剂变成这种乳白色,不管玻壳破裂与否这颗管子都没用了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页,共 33 页 - - - - - - - - - 瞧清楚!1:阳极;2:栅极,栅极里白色部分是栅极和阴极的绝缘层;3 就是阴极, 这是个扁名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页,共 33 页
39、- - - - - - - - - 型金属管,灯丝就包在里面啦. MULLARD 的尸体名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
40、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结
41、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页,共 33 页 - - - - - - - - - 同样的, 先贴上一些典型的线路, 这里的单端线路主要以介绍一些大家能用的起,用的好的常用管为主,故300B,2A3 这些贵族管不在介绍之列。名师资料总结 - - -精品资料
42、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页,共 33 页 - -
43、- - - - - - - 单端线路结构比较简洁对于入门来说 ,我介绍一些比较简洁的线路,结构形式也大多一样 . 由于是 A 类放大,工作点就要求比推挽放大严格一些. 这类线路元件对声音影响比较大,特别是开环的线路。由于单端放大器由单个管子完成整个信号的放大,所以不存在推挽放大器那些失真,调试也较简单。可以说是投入少,效益高的一类放大器。通常说的胆味在这类放大器中比较容易体现。单端放大器的末级可以由三极管组成(这里先讨论左特性三极管),也可以用多极管组成。三极管组成的放大器的开环失真比较小,内阻低,通常不加负反馈 ,声音比较通透温暖。 但是功率三极管大多放大倍数低,要求推动电压较高, 效率较低
44、,同样的屏耗 ,输出功率较多极管来的小。由多极管组成的放大器如果采用标准接法,失真较大, 以奇次谐波失真为主, 内阻较高对变压器制作和扬声器的控制都不利,通常需要加上负反馈,束射四极管声音浑厚而有力度,五极管声音清丽,他们的优点都是效率很高,推动要求不高,输出功率大 . 多极管还可以接成三极管形式, 这时的特性和三极管很想象, 也不用加入负反馈。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页,共 33 页 - - - - - - - - - 但是由于多极管设计的时候并未考虑
45、这点,所以即使接成三极管,不少多极管线性仍不佳 ,又失去了多极管本身的特点,有时候得不偿失。多极管的超线性接法是负反馈的一种,是三极管接法和标准接法的折中效果。但是多极管的超线性接法特性曲线一般手册里没有,又单端应用对工作点要求较高,所以一般比较难以获得良好的效果。需要小心应用。线路虽然简洁了, 但是微小的变化都会引起声音的灵敏变化这些线路的特点,所以即使相象的线路也会有不同的表现。上面第一图采用的是高u 管 12AT7 做放大,增益较大,但是没有像常规线路那样直接通过电容耦合推动输出级,而是直耦一级12AT7 做阴极输出推动末级的6CA7(EL34 的束射管版本型号) ,这样的好处是第一级放
46、大不受后一级栅漏电阻的影响而放大倍数下降,又阴极输出阻抗低,推动电流大,对声音的快速性有利,也解决了耦合电容充放电对声音的影响,由于第一第二级是直接耦合的,所以声音上来说没有什么不利影响。末级的EL34 接成了三极管接法,帘栅极的100 欧姆电阻为消振电阻,这个时候帘栅极是全反馈,交变电压较大,所以这个电阻的消振作用比保护限流来的大。这个线路最后加上了环路反馈, 在开环失真不大的情况下加上少量反馈是可以接受的,如果不喜欢, 在这个线路里完全可以不接. 第二图下面会单独解释第三第四图是我们常见的单端线路结构,一级共阴推动功率输出级,容易制作,效果也不错, 入门制作可以采用, 即使是老鸟, 也可以
47、搭一个这种简单的线路配合不同的功率管试试不同功率管的音色。图三和图四不同的地方是, 图三的功率管加有阴极反馈,又是超线性接法,不仅效率高,失真也小,阻尼系数大,所以没有采用环路反馈也获得良好的放音效果。图四是典型的多极管标准接法负反馈线路。对第二个图的简单说明第二个图是日本常见的超三极管接法,他的特点是多重反馈。他利用 12AT7 中的一个三极管做第一级电压放大,另一个三极管的屏极和输出级功率管 EL34 屏极相接 ,利用三极管电流随屏压近似线性变化的特性引入反馈,由 12AT7 的输入管和反馈管的共用1K 阴极电阻产生反馈作用 .另一方面 ,反馈管的栅极又从 EL34 的栅极输入信号引入反馈
48、,同样在阴极产生反馈作用,是一个双重反馈线路。 100K 的电位器 VR 可以调整反馈量并改变第一级增益.虽然是开环放大 ,但是整机在输出功率5W 时, 非线性失真仍然在1以下, 指标非常理想,日本的仿制者评论这线路的声音有一种特殊的魅力.不过我个人认为,这个线路采用 6L6 这些高内阻的管子效果较好,对于EL34 来说,这线路反馈量较大,阻尼太高,声音比较直白,可能不是那么好听看看网友们的作品你肯定也会动心名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页,共 33 页 -
49、- - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 31 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 32 页,共 33 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 33 页,共 33 页 - - - - - - - - -