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用中低μ胆三极管并联驱动300B的电路

作者:dolphin时间:2016-09-21

  RC耦合驱动级欧美家用电器中,为了节约有色金属,力图取消所有电感元件,仅几微亨的小电感也不例外,何况动辄上万匝电感量上百亨利的音频耦合驱动变压器了。国内外有大批300B、845胆机采用RC耦合驱动级,为了满足驱动幅度的需求,各有招数,以下通过实例分别介绍。

  中低μ三极管并联驱动级
300B功放一般不采用负反馈,原因是低内阻输出管本身线性较好,放大器前级也采用中低μ小功率管作电压放大,只要设计合理,也有较理想的指标,驱动信号峰值60Vp-p左右,输出功率在7W左右。

  美国沙尔文公司给出的6SN7的RC耦合参数表上,当阳极供电电压250V时,只要输入信号峰值接近栅负压值(尚未达到栅负压值),输出信号非线性失真已增大到4%接近5%。当栅负压为-4.75V时,输入1.4Vp-p信号峰值,输出信号峰值可达22.4V(增益为16倍),非线性失真仅1.3%;输入信号峰值增大到4.3Vp-p时,输出信号峰值为68Vp-p,非线性失真上升至4.5%。此测试结果说明6SN7即使在标准的A类状态,输入信号峰值虽未超过栅负压,其阳极电流的非线性已极为明显。输入信号正半周期峰值附近进入阳极电流饱和区弯曲处,而信号负半周期峰值则进入阳极电流截止区弯曲部分,从而使失真度增大。此种现象随阳极供电电压降低和输入信号幅度增大而加剧。所以,理论上说的线性区,实际上是极短的,6SN7能输出52Vrms(73.5Vp-p)的极限状态是以非线性失真度大于5%为前提的。

  诸多名机中为了降低6SN7的大信号失真,常采用较高的阳极电压,从而使阳极电流线性区得以延长。但是,6SN7的极限阳极供电电压值为Uamax330V,为了扩大阳极电流的线性区,采用6SN7两三极管并联应用的方案。电子管并联连接,在阳极电压、栅负压不变时,阳极电流为两管值之和,相应的线性区内阳极电流允许变动范围也增大。并联使用跨导S增大1倍,阳极内阻Ri减小为单管1/2,放大系数μ=S·Ri保持不变。显然并联运用不能提高电压增益,只是改善大信号输入状态的非线性失真度。

  根据RC耦合放大器的增益K=μRa/Ra+Ri(Ra为阳极负载电阻,Ri为电子管内阻)。可以选用较低阻值的Ra,增益K不变,此举将使放大器的高端频响得以改善。图13为某厂生产的300B放大器,出厂指标为:输出功率2×8W,非线性失真度0.1%,输入灵敏度500mV,频响13Hz~38kHz-1dB。

  电路中300B的A类状态为:阳极电压:400V(空载可达450V以上),静态栅负压:-89V,静态阳极电流:60mA,负载阻抗:3kΩ,输出功率:额定8W,最大11.5W,非线性失真度3%。

  阳极电压400~450V范围内可改变R11的阻值,使300B静态阳极电流不低于60mA,不超过80mA。达到60mA阳极电流时,栅负压随阳极电压不同而不同,当阳极电压为400V时约为-87V,R11阻值约为1430Ω;阳极电压450V时约为-100V,R11阻值约为1650Ω。对西电公司的300B而言,负载阻抗3kΩ,阳极电压400~450V,阳极电流60~70mA,为线性最好的状态。如在上述阳极电压下调整栅负压为-87V以上(如-84V),可使阳极电流升高为80mA,负载阻抗2.5kΩ,可输出12.5W的功率,但非线性失真度增大为5.5%以上。由上述工作状态可以得出结论,300B输出8W的有效功率,栅极应有不低于75Vp-p(53Vrms)的驱动信号,根据6SN7的特性,前级失真会超过5%。因此,放大器驱动级采用6SN7并联使用。按图示元件数值,6SN7并联其增益接近14倍,只要驱动级有5.35Vp-p的输入信号峰值,即可输出75Vp-p信号峰值驱动300B。为了降低前级失真,本级在驱动级和前置级中加入了局部负反馈,负反馈环路不涉及300B输出级。300B输出级采用无反馈输出是基于本身有优良的线性,虽然测试数据表明有3%的非线性失真度,但对低μ三极管输出级而言属偶次谐波失真,对音效几乎无不良影响。300B单端A类放大器中采用低内阻电压放大管并联应用较为普遍,除6SN7外,还常用动态范围更大的双三极管5687、12BH7等并联驱动,此类高跨导三极管,内阻低,动态范围更大,是驱动300B的首选,即使不采用负反馈也有不错的测试数据和听音效果。国产6N6、6N12P和5687、12BH7特性类似,可以代换应用。




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