闲话电子管功放

闲话电子管功放 闲话电子管功放     电子管功率放大器音色温顺柔和，谐音丰满，胆味浓郁，被音响界誉为功放中的贵族。直耦式电子管功放的音色更是圆润细腻，清丽透明，动听悦耳，深受国内外资深发烧友青睐。     一般电子管功率放大器各级之间的耦合，均靠级间耦合电容器进行交连，所以当不同频率的音频信号通过耦合电容时，均会产生容抗，由于容抗的存在，导致音频信号的相移，从而产生相位失真。     音乐信号是由许多谐波组合而成，如果各个谐波中的相位产生各自不同的位移，则这些谐波重新组合起来，就会与原来波形大不相同，结果造成相位失真，这样不但会引起重放音的频率响应曲线起伏不平；而且会对放大器的保真度带来很大的影响。采用级间直接耦合式放大电路以后，相位失真即不复存在，因而放大器的品质将进一步提高。 近年来国外音响杂志上发表了不少直耦式功率放大器的电路，现推荐两则功放电路给音响爱好者们参考，但愿能起到抛砖引玉的作用。 直耦式功放原理     电子管直耦式功率放大器不是随便组合而成的，各级之间的直接耦合，必须符合各电子管的工作电压与电流特性，其级间直接耦合的组合原则如下： 1、各级担任放大电子管的工作电压，必须符合该电子管特性表上所规定的数值，其输出的总电流，也必须等于该放大管本身的电流与分支电流之和。 2、各级电子管的栅极电压，应等于阴栅电压与阴极对地电压之和。 3、各级电子管的栅极电压与栅极负电压之值，必须符合各类放大器特性的要求。 300B直耦式单端A类功放 输入兼推动级    输入电压放大兼推动级由高放大系数双三电子管6SL7GT担任，组成SRPP串叠式放大电路。音频信号由下边三极管的栅极输入，该三极管工作于共阴极方式，经放大后的音频信号由下边管的屏极输出，并直接耦合至上边管的栅极。上边的三极电子管组成阴极跟随电路，放大后的音频信号由该管阴极输出，并直接耦合至功放管的栅极。该电路具有输出动态范围大，频率响应好，输出阻抗高，输出阻抗低的特点，有利于直接耦合放大器的阻抗匹配。    在SRPP串叠式放大电路中，6SL7GT双三极电子管的屏极电压取值为281V，上边三极管阴极输出端的电压为142V，由于6SL7GT管的阴极与灯丝间的耐压Efk仅为100V，为防止该管阴极与灯丝间的击穿，故由功放电子管阴极1.2kΩ电阻上的A点分压取出70V直流电压，并将其与6SL7GT管的灯丝相连，以提高该管的直流电位，这样即可有效地防止该电子管灯丝与阴极间被击穿的危险。（见图1） 功率放大级     功率放大级由雅号为“胆中之王”的直热式三极功率电子管300B担任，组成直耦式单端A类功率放大电路。该功率电子管为深栅负压管，其栅极负偏压范围较宽，从-20V~-120V。 300B功放电子管屏极与阴极间的最高电压为480V，在此直耦式功放电中， 图1    其栅极电压高达142V，所以必须将该管阴极电压提高至203V，使阴极与栅极之间的电位差保持在-60V左右，这样才符合直耦式放大器对栅极负压的要求。     功放管300B的屏极电压现取值为525V，阴极电压为203V，故该管屏极与阴极之间的实际电压即为525V-203V=322V，亦完全不超过该管的最高电压值。     由300B组成的单端A类直流式功放，未加任何负反馈网络，以确保进行纯真地放大。该功放的输出功率为6-7W，失真系数小于1%，频率响应从20Hz~20kHz，其增益变化小于±1dB。因此，该功放的音质特别清澄而透明，谐音非常丰满，音乐韵味十足，丝丝扣人心弦。 841直耦式双管并联功放 输入级（见图2） 图2    输入电压放大级由高放大系数五极电子管77担任，该管特笥与6J7、6J8、6SJ7等五极电子管相近，由该管组成共阴极放大电路，单级电压增益可达35~40dB，将输入的音频信号进行大幅度地提升，经放大后的音频信号由77五极电子管的屏极输出，并直接耦合至推动放大管的栅极。  推动级    推动放大级由五极小功率电子管41担任，该管特性与6F6、6V6等小功率电子管相近。为提高推动放大级的电性能，特将五极电子管改为三极管接法，这样不仅降低了推动管的内阻，而且拓宽了推动级的频率响应。    在直耦式推动放大级中，推动电子管41的栅极电压高达129V，故必须将该管的阴极电压也相应地提高至151V，使推动管41的阴极与栅极之间电位差保持在-20V左右，这才符合直耦放大器与推动管栅负压的要求。    经放大后的音频信号由41推动管的阴极输出，并直接耦合至两只功放管的栅极。因为阴极输出电路具有输入阻抗高、输出阻抗低与带负载能力强的特点，故能使输入级与功放级之间达到最佳的匹配状态。同时，阴极输出器还具有很深的负反馈作用，故可为功放级提供高品质与高性能的推动信号电压。（见图3） 图3 功率放大级    功率放大级由两只直热式三极功率电子管841担任，该管特性与801、811等直热式三极功率电子管相近，并由该管组成双管并联单端A类功率放大电路。    双管并联功率放大器的特点是：其功放电子管的负载阻抗与内阻均比原来降低一半，使功放输出级的阻尼特性变得更加优越；同时，功放电子管的互导比原来增加一倍，由于高互导、低内阻，再加上双管并联以后两管特性曲线的互补作用，不但输出功率成倍地增加，而有且音质更加浑厚，胆韵更加浓郁。    841双管并联功放的输出级负载阻抗为3kΩ，功放电子管的屏极电压取值为521，功放管的屏极电流从零信号至最大信号时的变化为120mA-180mA，输出功率可达15W，失真系数小于1%，频率响应从20Hz~20kHz范围之内，其放大器的增益变化小于1.5dB。    为了提高双和并联功放的整机电性能，特在功放输出变压器二次侧与输入电子管阴极之间，增设了适当的整机电压负反馈，使整机的失真系数，频率响应与信号噪声比等各项电性能均可得到完满地改善。    现简单地估算一下841双管并联功放整机电压负反馈的深度。    设功放输出变压器一次侧的负载阻抗Z1=3kΩ，二次侧负载阻抗Z2=8Ω，输入电子管阴极反馈电阻R1=47Ω，整机负包馈电阻R2=560Ω，整机的电压增益α=600。 根据上述已知条件，先可计算出整机反馈系数的β值： 反馈系数β=  Z2 /Z1 ×R1 /（R1+ R2）=  8/3000 ×47/（47+560）≈1/260 从反馈系数的β值，即可计算出整机电压反馈的深度N： 反馈深度N=1/（1+αβ）=1/（1+600×1/260）≈1/3（-10dB）   由以上简单计算得知，841双管并联功放的整机反馈深度为-10dB，此电压负反馈的深度比较适当，它既能改善功率放大器的各项电性能；同时又不影响整机的瞬态响应特性。 信息来源：现代音响技术 徐森松