老树发新芽 EL34和KT88推挽胆机(二) - 图文(4)

2019-09-01 19:11

(七)第三次修改

第二次修改将前两级SRPP电路下臂电子管的阴极电阻旁路电容从470uf增加到2100uf以后,听了几个月,总觉得对高低频响应都有些影响。高频有些朦胧,不够通透;低频有些肥厚,力度不够。使用大容量旁路电容原本是为了避免阴极偏置电阻对电路低频增益的影响,但是这么大容量的电容有较大的自身电感,必然对高频响应有不良影响。除了因为大容量电容的自身电感造成的高频反馈会影响高频响应以外,大容量电容还会影响电路的瞬态响应,这也就是感到低频有些肥厚,力度不够的原因。

虽然SRPP的应用位置处于放大器的前级,属于小信号电路,但从对信号瞬态响应的延迟来说,前级比后级更为重要。基于上述想法,我就打算将前级ECC88/12AU7的阴极偏置模式改为Morgan Jones在《电子管放大器》一书中一直很推崇的普通廉价红色发光二极管偏置。其优点就是交流电阻小(4.3Ω),可以省去阴极电容。 与此同时还打算将SRPP电路改为β跟随器。β跟随器是从u跟随器发展而来的。Morgan Jones在《电子管放大器》中对SRPP电路和u跟随器进行对比分析时认为“SRPP电路中上臂管子的阴极电阻Rk是下臂管子的负载电阻RL,由于其阻值相当低,这意味着必定有Av<u,也意味着与u式跟随器相比,SRPP电路失真将明显增多。” 但是Morgan Jones认为u跟随器也有缺点:需要较高的阳极电压,驱动低阻抗负载时失真也会增大至0.85%,因此他推荐采用β跟随器。 但是,Morgan Jones给出的β跟随器电路是不能照搬用于ECC88/6N11的。

首先,由于下臂电子管阴极偏置电压不能工作于接近截至区的-3.4V,所以必须采用单个Φ5mm高亮度红色发光二极管。此管在20mA工作电流下正向压降2.05V,10 mA工作电流下正向压降1.98V左右,正好可以适应前级ECC88/6N11偏置的需要——-2V偏置,90V阳极电压下,阳极电流10mA。

其次,原电路上下臂电子管之间的晶体管恒流源两个进出端点间的压降是3.5V左右(晶体管C-E间的压降在2.6V左右),这个电压就是上臂管子的偏置电压,这是针对下臂管子用2个红色发光二极管偏置-3.4V设计的,上下臂管子偏置电压正好平衡,却不适用ECC88/6N11。在工作电压206V情况下,ECC88/6N11工作电流10mA,晶体管恒流源两个进出端点压降将是4V左右。查曲线图,上臂管子工作在-4V偏压下,阳极电压将超过120V,甚至接近极限阳极电压130V,长期使用很不安全,所以必须更改PNP管的基极偏置电阻(100K)。为了得到较大输出电阻,发射极的100Ω取样(检测加反馈)电阻不变。

由于-2V偏置电压使ECC88/6N11的阳极电流增加至10mA,所以需要修改稳压限流电阻至:

Rw=(Vh-Vw)/(Ia+Iz)

式中:Vh:前级高压430V,Vw:稳压值206V,Ia:两管阳极电流2×10mA,Iz:稳压管稳定工作电流5mA,代入上式:

Rw=(430V-206V)/(20 mA+5 mA)=9K,

在原来的9.9K电阻上并联89K电阻即可实现。 恒流源的晶体管采用硅PNP管2SA836,实测hfe约250左右。根据Morgan Jones计算,晶体管的交流阻抗可以达到1/hoe=30K,恒流源输出的交流阻抗: r=Re*(2*hfe)+1/ hoe=90K,, 再乘上臂管子的u值得出下臂管子阳极负载电阻RL 。 用ECC88/6N11时u=33,RL=2.97MΩ。 12AU7在阳极电压100V左右时u=20,RL=1.8MΩ。

拆去阴极电阻电容,在底板上钻孔安装高亮度红色发光二极管,作好晶体管恒流源并接好线,调试ECC88/6N11。起初基极电阻仍用100K,下臂管子偏置电压约-2V,阳极电压

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78V,恒流源压降4.2V,上臂管子在此偏置下,阳极电压122~125V。减小基极电阻至20K,C-E间压降减为2.2V,上臂偏置电压-3.7V:继续减小至3K,C-E间压降减为1V,上臂管子偏置电压-2V,但却出现了高频自激(尖叫声);只得增加至7.5K,自激消除,上臂管子偏置电压-2.2V~-3V。即使用北京6N11还有些不平衡也没辙了,因为再减小就要出现自激。 ECC88 输入特性 6N11 输入特性

6N11 输出特性

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ECC88 输出特性

ECC189输出特性

换用12AU7,稳压206V时,下臂管子偏置电压-1.92v,比用ECC88/6N11略浅一些,上臂管子偏置电压-1.75v左右,之所以比下臂管子还要浅一些,是因为阳极电流只有约7mA,特性图显示此工作点合适,上管工作在线性区。

换用12AU7,不稳压时供电电压约260V,下臂管子偏置电压-1.93v,上臂管子偏置电压-2.2v左右,阳极电流增加至约9mA,特性图显示此工作点Q是合适的,工作在线性区,只是不稳压时,由于β跟随器上臂管阴极与倒相级直耦,所以12SN7GT的阴极电位被抬高至125V左右,灯丝与阴极间的电压111.4V,超过手册上给出100V耐压值约11V。经过试验,手头已有的10个12SN7GT灯丝与阴极间的绝缘都可以承受111V的电压。

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12AU7 输入特性 12AU7 输出特性

最后,做出负载线,审视β跟随器工作的线性度。 由于下管的阳极交流负载是以恒流源作负载的阴极跟随器,所以其负载线是几乎平行于x轴的平坦线,线性无问题。然而如果上管的负载线过于陡峭,仍然会造成明显失真。

(1) 做上管负载线前首先要明确:因两声道电源分开,故前级稳压管输出端没有

接0.22uf的去耦电容,所以Rw=9KΩ成为上管的阳极负载电阻。

(2) ECC88、ECC189、6N11的负载线:

Vht=430V-94V=336V,Iao=Vht/Rw=37mA,

特别注意:此电流是供给两个β跟随器和稳压管的,稳压管Izmin=5mA。 按比例画出横轴(Va轴)的延长线,找到Vht=336V那一点,从此点经过工作点画直线与竖轴(Ia轴)交于Ia=16mA。

验算:16mA×2+5mA=37 mA,负载线正确无误,且负载线比较平坦,线性度很好,不失真输出振幅约28Vrms。再在ECC88、6N11逆向标出上管的阴极电压坐标,阴极电压与电流在栅极曲线上的交点Q’在-2.2V~-2.5V左右,表明工作点Q’合适。

ECC189与ECC88参数一样,但特性图不同,ECC88的线性更好。ECC189 阴随的阴极电压电流在栅极曲线上的交点在-2V左右,表明工作点合适。

(3) 12AU7不稳压时的负载线:

Vht=430V-122V=308V,Iao=Vht/Rw=34mA, 特别注意:此电流是供给两个β跟随器的,从横轴(Va轴)Vht=308V那一点,经过工作点画直线与竖轴(Ia轴)交于Ia=16.5mA。

验算:16.5mA×2=33 mA,负载线基本正确,且负载线还算平坦,线性度较好。不失真输出振幅约11Vrms。同样逆向标出上管的阴极电压坐标,阴极电压与电流在栅极曲线上的交点Q’在-2.2V左右,表明工作点Q’合适。

(4) 12AU7稳压时的负载线:

Vht=430V-103V=327V,Iao=Vht/Rw=36mA, 特别注意:此电流是供给两个β跟随器和稳压管的,从横轴(Va轴)Vht=327V那一点经过工作点画直线与竖轴(Ia轴)交于Ia=10mA。 验算:10mA×2+16mA=36mA,稳压管流过16 mA,未超过最大电流30mA,可以工作。

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调试数据如下:

(1) 前级稳压:L(飞利浦0A2)205.5V~206V,R(CBS 0A2)206.9V~207.2V (2)灯丝电压:AC225V时,6.23V,12.60V;AC222V时,6.21V,12.55V (3)直流工作状态: 管子和位置 北京6N11 R-1 R-2 L-2 L-1 北京6N11 R-1 R-2 L-2 L-1 西门子ECC88 L1 大盾ECC189 L2 大盾ECC189 R2 东芝PCC88 飞利浦ECC88 USA.6DJ8 RCA 12AU7 R-1 R-2(不稳压) L-2 L-1 12AU7 R-1 稳压 R-2 L-2 L-1 GE 12SN7GT ① GE Vk108V GE GE Vk108V GE GE Vk108V 喷碳RCA 喷碳Vk108V GE GE×Vk108V ⑤ ④ ③ ② Vg(V) -1.97 -1.98 -1.98 -1.97 -1.95 -1.98 -1.98 -1.97 -1.94 -1.95 -1.93 -1.94 -1.94 -1.95 -1.93- -1.93 -1.93 -1.93 -1.94 -1.94 -1.94 -1.94 -6.9 -6.8 -6.8 -6.8 -6.8 -6.7 -6.8 -6.4 -6.7 -6.8 -2.7 -2.98 -3.0 -2.7 -2.3 -3.0 -3.0 -2.58 -2.33 -2.58 -2.48- -2.34 -2.30 -1.92 -1.93 -2.2 -2.15 -2.18 -2.17 -1.76 -1.95 -1.96 -1.86 -7.3 -7.2 -7.1 -7.1 -7.1 -7.0 -7.0 -6.6 -7.0 -7.1 Va(V) 82 85.4 84.6 86.8 99 90 88.6 86.3 90 96 91.4 91 100 100 100 122 118 117 115.6 105 101 102.4 101 182 187 181 184 179.3 180 182 184 188 177 110 107 108 106 101.4 108 108 111 110.6 104 111 110.5 102 102 102 125.7 129 123.6 125.5 99.2 103 100.5 102 184 188 182 187 177.4 185.5 174 180 185 185 Ia(mA) 11.4 12.5 12.4 11.4 9.9 12.8 12.4 10.8 9.53 11.4 12.5 12.4 11.4 9.9 12.8 12.4 10.8 9.53 测值或序号 17.2/11.6,16/11 16.4/11.3,16.4/11.3 16.4/11.5,16.8/10.8 16.2/10.8,16/10.8 14/10.2,15.3/10.2 16.2/10.8,16.8/10.8 16.4/11.6,17/10.6 16/10.2,14/9.8 14/11.6,14/11.3 10.56 10.56 14.4/11.4,13.2/11 10.15 10.15 14/12.2,15.2/12.4 9.5 9.4 7.6 8.2 8.98 8.82 8.82 8.89 6.8 8.0 8.06 7.3 4.29 4.35 4.3 4.39 4.25 4.45 4.14 4.3 4.24 4.36 9.5 9.4 7.6 8.2 8.98 8.82 8.82 8.89 6.8 8.0 8.06 7.3 4.24 4.32 4.25 4.32 4.3 4.27 4.4 4.4 4.33 4.12 14/11.9,14/12.0 14/10.6,15/11.0 11.5/10.5,7.8/10.2 11.2/10.5,12.0/11.2 9.9/2.02,9.85/2.0 9.9/2.0,10/2.0 10.2/2.05,10.2/2.02 9.9/2.08,10/2.08 9.8/2.08,9.6/2.08 10.5/2.08,10.3/2.1 11/1.88,11/1.9 10/2.08,10/2.08 8.8/2.4,8.8/2.4 8.4/2.37,8.4/2.44 8.7/2.5,8.7/2.52 8.6/2.5,8.6/2.5 8.8/2.54,8.7/2.57 8.5/2.52,8.7/2.58 9.2/2.54,8.6/2.58 8.4/2.24,8.2/2.2 8.4/2.32,8.8/2.34 8.4/2.34,8.25/2.28 马自达ECC189 R1 -1.94

(4)失真测试 输入信号幅度:用ECC88/ECC189时,使电平显示管6E1的上下光条刚刚闭合,约0.29Vrms, 测量放大器输出到扬声器端子上的波形:

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