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胆管6550A AB1类功率放大器电路

作者:dolphin时间:2016-09-20

  (1)电路组成

6550AAB1类胆功放后级电路如图所示。采用典型的束射管接法,两管分别用可调固定栅负压供电,阴极接入10Ω电阻,主要用于间接检测阴极电流,同时对输出管过载有补偿作用。

  栅极串联20kΩ电阻,将输出级的输入电容进行隔离,以提升高端频响。输出级设定的工作状态是,Ua=600V,ug2=300V,Ug1=-34V,符合表2-1中KT88参数中的AB1类状态,在4.5kΩ的负载阻抗时其最大输出功率为100W,非线性失真2.5%。由表2-1所列Iamin为120mA(两管静态阳极电流值),所以6550A的静态阳极功耗为600V×0.06A=36W,尚未达到其极限值40W。该放大器可以连续使用。达到额定输出功率时,输出级驱动信号为2×34Vp-p。


  该机前置只有两级,2只6SN7并联作为倒相后的对称放大器,为了便于与第一级直接耦合,对称放大器采用15kΩ的共用阴极电阻。由于对称放大两管工作于对称的反相位状态,15kΩ电阻上电流方向相反而相互抵消,其两端无信号压降,即使不用旁路电容也无电流负反馈作用。该级放大器开环增益为:K=μ·Ra/Ra+Ri阳极负载电阻Ra为20KΩ,μ=20,6SN7的内阻Ri为7.8kΩ,并联为3.9kΩ,求得单级中音段电压增益为16.73倍。由于并联运用内阻降低,使电压增益有所提高。由图中可见,6SN7有效阳极电压为240V,即阳极供电380V~140V的阴极压降。根据沙尔文手册资料,其输出信号40Vrms时非线性失真度4.1%(该资料请参阅《电子管放大器装调技术》—书P298)。同时在输入信号一定时,交流信号的电流变动由两个三极管部分各自分担1/2,等效于电子管动态范围提高1倍,电子管工作区相对压缩在较小范围,从而有较好的线性。并且在电压增益要求不变的情况下,两管并联运用跨导增大1倍,其μ=Ri·S不变,阳极电流增大1倍,Ra减小,有助于提升高端频响。

  前级由高μ双三极管组成改进型长尾式倒相器,为了避免“长尾”33kΩ电阻使12A×7有效阳极电压过低,在长尾下端接入-70V供电,使12A×7阴极处正负电源交接处,对地有1V左右偏压,如此一来,该级阳极有效供电电压近似等于正电压230V,使12A×7动态范围有较大的余地。实用中可以调整510Ω平衡电位器,使12A×7两三极管阳极电压相等。改变长尾33kΩ的阻值可使其阳极电压为125V,使直接耦合的对称放大器有125V的栅极电压,与其140V阴极电压形成-15V的栅负压(此处电压值以原图标注值为准,是否正确暂不考虑)。按图示元件数值,12A×7在平衡状态单级增益约为50倍左右,前级总增益可达800倍(50倍×16倍),显然不需要如此高的增益。为了使放大器有合适的常规灵敏度,一般后级功放为200mV~1Vp-p之间,如设定为300mV,达到2×40Vp-p驱动输出,则计算值为40V/0.3V≈133倍,放大器的音量留有较大余地。为了使有效增益降低为48dB,可以选择10kQ负反馈电阻,施加约15~18dB的负反馈,仍可以采用调试方法选择。

  电源供电系统全部采用半导体器件整流,静态阳极供电电压+600V,额定输出时为550V。为了使大信号输入时保持稳定的第二栅极电压,Ug2供电采用齐纳二极管稳压电路,使第二栅极电流在3.4~30mA变动时保持稳定的300V。齐纳管选用2DWl39×2,输出级栅负压供电-70V,也设有稳压二极管,稳定于-70V。

  (2)DIY关键点
该电路已具输出100W的基本要求,输出功率的决定因素一是供电系统,二是输出级电压配置和输出变压器的容量和初级阻抗。

  从表2-1中可以看出,固定栅负压在输出55W、100W两种典型应用数据中,对供电系统要求差别较大,尤其是阳极供电电压,需根据已选择的电源变压器高压绕组电压值和电流容量决定,第二栅极电压的稳定度必须保证。需注意的是,表中阳极电压400V或550V需保证在最大输出状态(即两管阴极电流最大时)不低于此值,也就是说要求阳极供电有较好的负载调整率,一般的电容输入滤波器,当放大器静态时电压会明显升高,要求此状态下电压不超出额定电压的10%。

  对100W输出状态,静态供电电压以600V为限,最大输出状态电压不低于550V,因此要求变压器有足够的容量,同时在输入滤波器之前加入限制充电峰值电流的电阻,必要时采用电阻输入式滤波器。

  KT88、6550A的灯丝电流较大,阴极热容量也大,使阴极加热到稳定的发射温度约需30秒~45秒。在此期间,半导体二极管整流输出接近空载,输出电压超高,使KT88阳极电压、第二栅极电压都升高,在阴极发射不足的条件下,从阴极表面强拉出电子,使电子管迅速衰老。解决方法是,增设单独的高压开关或在高压整流电路加入自动延时器。

  其次是整机电频响,由输出级RC耦合电路和输出变压器决定,全机唯一的RC耦合电路为0.1μF耦合电容,其低端转折频率为12Hz。一般为了降低输出变压器成本,总是将输出变压器的低端转折频率选择稍高于RC耦合电路,输出变压器的低端频率如选择为4Hz左右,可以使放大器低端频响达到10Hz(-3dB),但一般生产者不会采用此种耗时费力的作法。如果欲使频响达到10Hz,宁可将两者转折频率互换。由此常规设计方法,可判定本机低端频响在20Hz以上。可以估算,在4.5KΩ最佳负载时输出变压器初级电感量大于40H。从前级51pF、10kΩ高频补偿电路计算,高端截止频率可在30kHz以上,但最终还取决于输出变压器的质量、工艺水平。



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