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用CA350设计的一款胆机电路

用CA350设计的一款胆机电路

点击数:7722 次   录入时间:03-04 11:33:32   整理:http://www.55dianzi.com   音频功率放大-放大器

  CX350系列功率管为电子管生产早期产品,限于当时技术水平,加上板压较高,产生栅流的机遇大增。为了使工作稳定,其栅极直流电阻规定不得大于10KΩ。结果是使RC耦合电路的低端转折频率达到16Hz(对多级放大器而言,此频率应低于低频频响的1/3以下),也必须选用高质量的1μF的耦合电容。该电容器必须有高耐压、高绝缘电阻和良好的稳定性。CX350应用的另一特点是低于10KΩ的栅极电阻,使输出级输入阻抗降低到lOKO以下,故前级驱动器必须有低内阻方能提供足够高的驱动电压。

  所以,以中、高μ三极管驱动CX350是困难的。

  CX350板耗大于2A3,因而有效板压最高可达450V。当驱动信于幅度达到80Vp-p时,可输出4.6W的最大输出功率。最佳负载阻抗可选择在4.5~5KΩ左右,适于采用2A3通用输出变压器。

  虽然CX350与2A3的性能近似,以300V板压时,驱动信号于50Vp-p可输出额定1.6W的功率。以此为据,是由于CX350耦合电路的特殊性,则对驱动级需特殊考虑,尤其当采用>300V板压输出3W以上额定功率时,更要刻意选用低内阻、驱动能力更大的驱动级电子管。上图为国外发烧友设计的一个电路。

  电路为RC耦合三级放大,采用惯用的大环路负反馈,以使输出额定功率4W时THD+N<l%.最大输出功率5w时不超过5%。CX350的工作状态:板压约为480V,采用自给栅负压方式,灯丝中心点与地间接入电阻RK:1K0+390Ω,此时当信号为O时,栅负压约略大于-75V。

  自给栅负压方式采用略大的栅负压电阻,对大信号输入有利。为了不使工作点过份偏移线性区中点,零信号时以一73~-75为宜。如偏离过大,可改变390Ω电阻的值。由于是自给栅负压,CX350的实效板压实际等于板极对地电压减去灯丝中点对地电压值。如果灯丝中点对地为+70V,则板极对地电压约为470V,方可有55mA的静态板流,如上图所示值。

  由于CX350采用10KΩ电阻作为栅板直流电阻,故驱动管板极负载电阻>10KΩ也不能得到更大的驱动增益和提高驱动电压,这就是说,必须在较低负载阻抗下得到所需驱动信号。上图中板极负载仅为4.7KΩ,也既在信号为1KHz附进驱动管负载阻抗仅为10KΩ和4.7KΩ的并联值约3.2KΩ。

  显然驱动管内阻也需与此相近,才能获得足够的输出电压。为此,上图中采用功率管6F6GT接成三极管,以同时降低内阻,降低失真。接成三极的功率放大管6F6GT,当板压250V栅负压-20V时,板流约30mA,放大系数为6.8,板极内阻为2.6KΩ。当负载阻抗为4KΩ时,可输出0.85W的有效功率。即在负载端可有E=的驱动电压,足以应对CX50的驱动要求。但是此驱动级的电压增益必然低于6F6GT的μ值。由上述数据可知,实际驱动级增益K=58.7V×l.414/20V=4.15倍,实际CX350的输入信号仅为70Vp-p,故驱动级只需70Vp-p/415≈16.87Vp-p的输八信号。为了使功放输八灵敏度达到200mVp-p,至少有16.87V/0.2V≈85倍电压增益的前级放大器,才能满足。图中采用高u双三极管6SL7的一只三极管作RC耦合放大,6SL7(6N9P)其μ=70,当板极负载电阻150KΩ时,开环增益约为K=54倍。即使在图中6SL7阻极3KΩ电阻上并八100μF电容,功放输入灵敏度也只有312mVp-p,作为功放后级已不算高。而上图原设计中在6SL7中加入了β=3KΩ/150KΩ=0.02的电流负反馈和大环路负反馈(反馈量计算省略),使板电压增益大幅降低,功效输入灵敏度仅为1.5Vrms(2.12Vp-p)。使区区4W小功率必须配用输出电平不低于2Vrms的独立前级,否则既使用于CD机重放也难有足够的输出。两重负反馈的目的无非是提高指标的测试数据,由右图测试数据中可以看到,该机整机频响为30H2~50H2-2dB,输出4.6W时THD+N1%,B、THD与Po的关系见右图。

  其实对本纯后级功放稍加改造,即可成为前后级合并式功效。除测试数据略有降低外,也可有足够HI—FI的音响效果。

  改造重点首先是将驱动级的6F6改用三极电压放大管。因为本级中采用大环路负反馈的原因是降低失直度,该机中开环失真超标的重要一环是以6F6三极接法的功率放大中代替电压放大使用,既然处于功率放大状态,6F6韵板流变量必然也大,在经纯电阻作负载的电路中板极电压变动亦大,其附加非线性失真难以避免。在驱动级中6F6上述工作状态下,开环本级失真不低于5%,再加上前级非线失真,总THD%指标难以低于80%~10%。故采用大剂量负反馈(并不一定非在环路反馈不可。例如可在前级6SL7和6F6之间加入两级电压负反馈,抛开CX350并不使总THD%有过度增大)有所难免。

  代换6F6的前提是,必须满足其低负载电阻的要求,因此上图的驱动级可采取以下两个方案:

  第一方案为采用双三极管5687(国产6N6与之相似)。5687为高跨导S=12mA/V,中μ双三极管,用于普通RC耦合电压放大。每只三极管数据为;负载电阻5.6KΩ时,单级增益12倍~13.2倍,当板极供电电压为300V,输出信号幅度65Vp-p时THD%=4%,足可用以驱动CX350。为了有更低的输出阻抗,可将两三极部分并联。Ea=300V,负载电阻仍用上图的4.7KO,阴极偏压电阻由上图的80003W改为18002W,则可直接将上图6F6改用5687。两三极部并联后输出电压相对提高,输出阻抗也更低,可使THD%进一步降低。而驱动增益约为13倍,驱动级输八信号仅为70VP-p/13倍≈5.4Vp-p。如此一来,前级放大申只要有30倍放大的输入灵敏度,即可达到200mAp-p以上。为了改善失真,只要在前置级阴极和CX350栅极间(实为5687板极输出端)加入少量电压负反馈(只有6SL7阴极与Cx350栅极间接入约3KΩ的反馈电阻RNF)既可使前级失直减小到1%以下,同时也抑低了前级电压增益,使输入灵敏度降低为250mAp-p左右。此改进方案的参与放电路见下图。

  将6F6驱动级改成6DJ8组成SRPP电路也不失为更佳方案。SRPP放大中有更低的输出阻抗及本身<1%rTHD%,如此改装前级,驱动级本级可有的27倍的增益,前置级再有10倍增益已尽可满足驱要求,可将6SL7即可。此时电压负馈也可不用,只有6SN7阴极采用1KΩ电阻(板极负载电阻由图诠150K改成82KΩ),形成约-7dB左右本级电流负反馈足矣。

用CA35构成的胆机电路

改进后的胆机电路




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