![]() 如果你只是想制作一台推挽胆机,看到这里就可以满足你要求了。二楼会更新一些关于推挽设计的理念,希望自己设计修改电路的可以关注。 图纸说明: 1,图纸可同时用于6P3P(6L6GC)家族和6550家族,这两种管子现在各厂都在生产。其中6P3P,6N8P库存较多,不容易被炒作涨价。 2,采用6P3P输出功率为20W,采用6550输出功率为60W。 3,额定功率失真小于0.4%,功率管已配对。 4,R2参考中心值15K,调节R2使帘栅极供电电压为285V。如有条件,帘栅极请采用稳压供电。 5,采用6P3P时,R1参考中心值75K,调节R1使6P3P屏流为32mA;采用6550时,R1参考中心值51K,调节R1使6550屏流为41mA
B:长尾倒相级 ![]() 1,长尾倒相级的基本工作原理 长尾倒相级本质是差分放大器,主要特征是阴极采用电阻Rk替代差分常用的恒流源,这个电阻Rk被称为“长尾”。它的特征和差分放大器是十分近似的,具体可查阅差分放大器,下面仅做一些简单的讨论。 由于Cg直流状态下视作开路,Rg为V2栅极提供了直流偏置,其值等于输入信号直流偏置。交流状态,使Cg容抗远小于Rg,则Cg等效接地,V2管是典型的共栅放大组态,输入信号取自V1管阴极输出。共栅放大输出和输入同相,又V1阴极输出信号和输入Ui同相,故U2和Ui同相。V1是共阴放大,屏极输出信号和输入Ui反相,故U1和Ui反相,由此可得U1和U2反相,起到了倒相的作用。 2,长尾倒相的平衡问题 假设下管增益为A2,R1=R2,为了使长尾两臂平衡,U1/U2 = 1+R1/(Rk×A2),并可得 R2/R1 = R2/(Rk×A2) +1 从上式可以看出,若要两臂平衡,则U2/U1应该趋近于1,要求 R1/(Rk×A2)趋近于0,即要求分母尽可能大,分子尽可能小 于是可得出: 下管增益A2越大,平衡度越好;Rk/R1越大,平衡度越好。 由于长尾倒相一般选择双三极管担当,两臂增益近似,因此当A2确定时,平衡度主要取决于Rk/R1。然而Rk不可能过大,过大的Rk会形成较大的直流压降,使电源利用率降低,输出动态范围压缩。 所以高u三极管往往比较适合用于长尾倒相级,它们的A2较大,拥有更好的平衡度。 另一方面,长尾倒相级也是功放的推动级。作为推动级,希望拥有较大的动态范围,较小的失真,较低的输出阻抗。此时高u管往往不能满足要求,因其内阻较高,驱动功率管输入电容能力较弱。 所以中u低内阻三极管往往比较适合推动级。 长尾倒相级兼任推动级的时候,必须兼顾这两方面的矛盾,折中选择。 实际线路中,为了解决采用中u管的对称性问题,往往使得R2>R1,以保持两臂交流基本平衡。 以1楼图纸为例,下管A2=16.3倍,R1=33k,则 R2=R1×Rk×A2/(Rk×A2-R1)=33k×12k×16.3/(12k×16.3-33k)=39.6k,取R2=39k系列值 3,推动级的动态范围和问题 长尾倒相兼任推动级的动态范围可用做图法获得,采用普通共阴放大电路分析方法。需要留意的是要扣除长尾电阻Rk上的压降,以及考虑功率管栅极电阻也是交流负载的一部分。 为了保证动态范围,一般推动级需要留有6db以上的裕量。 4,推动级的失真问题 由于长尾倒相级本质是差分放大,会抵消大部分偶次谐波失真,因此本级失真主要是由奇次谐波失真构成的。 为了降低奇次谐波失真,首先要选择奇次谐波失真较小的三极管,然后选择合理的静态工作点以获得较低的失真。 设计中,失真计算可以采用共阴电压放大级分析方法,利用做图法计算获得,相关介绍资料较多,本帖不再讨论。 关于三极管静态工作点选择定性分析: 1)对于选定的Q点,屏极电阻越高,奇次谐波失真越低 2)对于选定的屏极负载电阻,静态电流越大,失真度越低 3)较高的屏极电阻不容易提高静态电流,会缩减动态范围,增加大信号失真 4)过大的静态电流也会造成动态范围压缩,减短电子管寿命 C:功率级 有关功率级的设计基础,可以查阅顶置贴:http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=164357 以及:http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=60776 贴内相关书籍 本楼仅讨论一般功率级设计的一些理念。 1,常见多极管功率级主要有三种模式:三极管接法,超线性接法,标准接法 对于三极管接法,建议选择甲类工作状态,随着负载阻抗的提高,总谐波失真会逐步减小,但输出功率也会同比减小,一般建议以刚好满足甲类状态为主。 对于超线性接法,输出功率随负载变化比较恒定,失真随负载阻抗提高而逐步减小到一个谷底,然后又随着负载阻抗提高而上升。 对于标准接法,建议选择低偏流甲乙类。它的输出功率随负载阻抗变化较为剧烈,有最佳负载阻抗。 在选择这三种模式的时候,必须衡量电路设计的要求。 三极管接法需要推动电压高,高频密勒电容较大,输出功率最小,总谐波失真最小。电路设计的主要难度在于推动级,适合不追求功率,不计成本的情况下采用。 超线性接法推动电压较高,可以省略一组帘栅极供电电源,需要输出变压器有超线性抽头。超线性对失真的改善和用管型号密切相关,在某些功率管上并不能起到显著的改善作用。由此带来的缺点是,它的增益比标准接法来的低,负反馈对失真的抑制程度不够,结果往往不如标准接法。 标准接法是输出功率最大的,也是增益最高的。高频密勒电容很小,所需推动电压很低,对推动级要求较低。标准接法失真和工作点,负载阻抗密切相关。合理设计的标准接法功率级,总谐波失真和超线性以及三极管接法相比 没有显著增大,而得益于较大的反馈量,在保持输出功率的同时,也可以保持较低的失真。标准接法的另一个好处是对输出变压器漏感要求较低,便于采用低偏流甲乙类进一步提升效率。 以GE 6550A管手册为例,下图是手册截图 ![]() 此图是1/4输出功率情况,输出功率-总谐波失真随负载阻抗变化图。在A点,失真降至最低,约0.2%左右,输出功率A'点24W左右。这是开环状态,施加负反馈以后失真会进一步降低。在相同增益情况下和三极管接法比较,并无劣势。 标准接法失真随负载阻抗减小,变化较小,如图中AB段;随负载阻抗增加,失真度上升较快,如图中AC段。满功率输出时也有类似现象。 标准接法需要增设一组帘栅极供电。低偏流甲乙类时,帘栅极电流变化较大,要求帘栅极供电内阻较低,建议采用稳压电源供电。 2,功率级常见工作组态分为三类: i)甲类:如同第一点所述,是比较适合三极管接法的,可以解决输出变压器造成的高频失真问题。对于标准接法,甲类并无优势。原因是推挽失真的主要成分是奇次谐波失真,标准接法甲类状态并不一定具有最低的奇次谐波失真。 ii)乙类:真正的纯乙类是不适合音频电路的,实际上总是需要少量静态电流来克服显著的交越失真,通常所指的乙类是这种,它和通常所谓的甲乙类界限其实很模糊,各家手册标注也不同。 iii)甲乙类:高偏流甲乙类比较适合采用阴极电阻形成自给偏置的功率级,或超线性接法功率级。 就之前1段所述,标准接法对负载阻抗变化是比较敏感的,换一个角度看问题,当负载阻抗恒定的时候,对于静态电流也是很敏感的。静态电流和负载阻抗一样,都决定了功率管导通角的变化,从而控制了失真。 对于标准接法,实际制作中,选定的负载阻抗往往不能改变,必须通过仔细调节静态电流来获得最佳的工作状态。 关于1,2两点的标准接法失真情况,我采用JJ公司的EL34管做了一次实验(由于推挽所需信号源电压较高,信号源也会产生少量失真,实测失真会稍大一些,结果趋势不变,仅供参考) ![]() 测试条件,Ua=400V,Ia=58mA×2,Ug2=360V,Ug1=28Vpp(1/4额定输出功率状态) 结果和6550一样,也出现最低失真的负载阻抗 选择3500欧姆作为负载阻抗,保持其余条件不变,改变静态电流,可以得到如下结果: ![]() 可以明显的发现,失真最小点并不出现在电流最大点,在55-60mA之间出现了谷底。 进一步调大输入信号,Ug1=45Vpp,可以得到如下结果: ![]() 谷底发生了变化,出现在45-55mA之间。这是由于EL34管大电流线性较差导致的,这种谷底变化在合理设置工作点的束射管身上变化较小。 观察不同型号电子管原厂参数和实验结果都表明:标准接法在调试正确的情况下,完全可以兼顾输出功率和失真度。而静态电流并不是越大越好,负载阻抗也不是随意选择的。 回到现实世界,扬声器的负载阻抗是波动的,因此就上述EL34管为例,选择输出变压器阻抗在3500欧姆,静态电流在48-58mA每管,是比较好的工作状态,即使负载阻抗出现波动,这个区域的失真变化也不大。 本节的结论:制作一个优秀的推挽胆机,必须是实际仔细调整功率级工作状态的,而不是简单的按照手册套用或迁就手头元件制作的。 (责任编辑:admin) |