電子管放大器系列講座 第六講 電壓放大(一)

2024年3月29日發(作者：幼兒安全教育教案)

日

i

一

i

起跑線

速度

相對

來講就慢

了一

些這

也

使

膽

管產

生一利

勃

始

延時的

延

遲特

性

……

產

生一種

類似

……

多

次

反

射

的混響

效

果

。

,

電

壓放大是膽機

的主

要組

際

速度慢

了

1

千萬

倍

!

晶

體

管

在

近

40

,

成部分

所

以

有

必

要

深人介

紹

一

電子管的高頻特性

、

,。

年

中

有了

I

長足的

進步但是

在

lo

M

H

z

電子

管

的放

大原理與晶體人k

w以上的

高頻大功率

領

o

。

管完

全不同

。

作超高頻諧振式

,

們稱之為廳

堂

效應

。

”

如果真是

域仍然是

電子

管

的天下

在作

放大或振蕩電路時限制其高

頻特性

的主

要是

電子飛

越陰一

柵一

屏

時所需的渡越時

間

及

電

極的引線

電

感

。

電

弓管

第六

講

電

壓放大

(

音頻放大時無須考慮電

子

管

的

頻率特性任何

一

種現代

電子

管都能滿

足

直到

近

代的小

7

腳及小

9

腳

電子

管如

6N1

5

、

放大器系列

講

座

1。。

kH

z

的

音頻

放

大

要

求

。

而且由于電子

管

的

,

6N3

3

高

頻

特性好跨

導

高

的

功

率

五

極管及束射管如

E

等由

于電

極距離為

1

獷

m

,

量

極而在

幾

百

伏

的

L

34

、

8

07

等在

引

線

較

屏

壓作

用下電子

在真

空

長

時極

易

產

生

幾

十

:

M

H

的

超

短

波寄

生

振中

的

速度

可達

IO

7

m

/

秒故其渡越

時

間

約

為

10

一

1

`0

蕩所

以要

在

電子

管

的屏

極柵極等

處串聯小

電阻

來

抑

制它

。

,

秒量

級

z

,

對于

0

M

H

頻率

而

言其

周

一“

期為10

1

`“

秒

所以

在

,

而

集

電

極

功

獷秒的

電子

渡越時

,

耗為

百瓦

量級

的

大

功

率晶體管

則很少

。

間內各電極

的電

壓相

位基

本上沒發生

變化

,

產生

這種

情

況

因此這些

管

子

可

以

毫無

困

難地

工

作到

3

0

一50

o

M

H

z

。

一

般膽

機功

放

的

高頻

響

應

不

如

晶

在

發燒

友中

知

名度

很高

的

6

Nll

(

6D

J

s

)

體管

功

放

這主要

是由

于電子

管作

電

壓放大

時

其

內

阻

與分布

電

容所

形

成的低

通

這樣那

電子

渡越時間就應該

是毫秒量級

了因

為

只

有這樣

才能產

生

人耳所能察覺

的延

遲

效

應

為

。

,

原本就是用在

電

視機

的

高頻頭中做超高頻放大

的

管

子

特殊構造減

少

電極間

。

,

電

路

影

響

;

在作

功

率放大時則

距離同時

又

將電

極用

圓盤引

出

以

減

少

分布

電

感

的燈

塔管

。

,

由輸

出

變壓器

的

漏感分布

電

容等寄

生

參量

的

影響所致

而

非

電子

管

自

身

頻

率特性問題

這

些影響

在

后面

將詳

細

討論

,

。

、

,、

,

金屬

陶瓷管等

可以工

作到好

幾個

G

H

z

但是

如

果

電子

渡越時

間

秒

則放

大信

號

頻率

只

,

,

,

10

一3

前

幾天

在今年某雜

志

上看

到一

篇題

為

《

人

們為什

么

喜歡

膽

機

》

的文

章

。

z

要

大

于

1

0

H

在這段

渡越時

二

共

陰

放大電路

習

慣

上把

有

源

器件

的哪

個

、

間內各

電

極

的電

壓相位就會發

生明顯差

異從

而

破

壞

管

子正

常

工

作更不

用

講

工

作到成

百上

z

千M

H

了

事

實上文

章作者所

。

,“

文中

說

由于電

“

電極

作為交

流

地

電

位

就

稱

之

為

子

管

的

極間距離為

幾

個

mm

共這個

電

極

。

”

。

所

以

共

陰

放

大

而晶

體管

的

極間距離

只有幾

個

拌

m

就

是

把電子管陰極交流接地的

……

所以膽

管中

電子運

動認

為

的

電子運

動速度

比電子

實

3

6

放大

電

路這種

電

路

的

輸人

阻

抗較高

電

壓增益亦高輸

出阻

抗適中所

以

是

一

種最常用的

電路

。

,

、、

K-

K

。

3

5

X30

二

27

3

0

+

8

R

增

:

??

6

倍

,

它與晶體管的共射

電

路

,

隨

`

加

而

增加但當

相對應如圖

凡

1

。

R

>

6

R

后

這種增加就不

明

顯

I

工

了

。

比

如

6N

,

R

:

由

30

ko

增加

??

到

30

??

6o

k。

9

。

K

只

由

276

增加到

R

:

:

;

,

增加

100

%

:

K

只

增加

2%1

。

-

產

、子

tt

而

且

R

過

大也會帶來

一

,:

`二七

,

月

日

圖

1

q

一

】

11

~

11既k

L」

ll

決

戶

、幾

些弊病所

以

有

一

個最佳

R

選

擇

的問

題

3.

t

。

負載線

。。

I

圖

,

1

中

R

為

屏

極負載電

。

{

{

了

一

`

在

I

一

U

曲線

圖

上

以

aR

,

,

阻把隨信號變化

的

屏

流

變成

被放大的電壓

,

,

R

k

為陰極偏壓

電

阻用

以

產生維持靜態工作

點所需

的

柵負壓

,

。

C

k

為其旁路

電容用于消除

R

產

生

的電流

負

反

饋

R

。

。

k

C

:

為

隔

直藕合

電

容

。

氣

拼二

從

圖

2

中也

可以

清楚地看

出

U

及

I

都是脈動直流

2

{

六

李

。

??

的

倒數為斜率從橫座標

的aE

點作

的

直線被稱為負載線

圖

3

。

。

如

。

為

下一

級

電

子管

的

柵極

電

、

乙凡

ù

加

,

阻

E

。

為屏極供電電

源電

壓

。

增益計算

:

,

對共陰放大電路分析如

下

:

當輸人信

號

為侖

電

子管

放大

因

數為

拌

時其

總的

被放

大后的電壓為

拜

侖但是

這

個

??:

~一一一``僧尸一

圖

3

,

U

??

,

1

輸人輸出電壓相位相

初學者往往對負載線感到

抽象認為是為

了

分析

而

人

為

引人

的

概念

。

反

這是共陰電路的重要特點

之一從圖

2

可見當輸人信號

正半周時

I

:,

,

,

電壓

不可

能全部輸出在電

子

管的內阻

R

上要

降去

一

部分

所

以

在負載

電

阻

R

??

,

實

際

上負載線是

,

;

。

非常具體

的

東西它

反

映

了

當

有信號加人時

工

作點變化的軌

跡

。

:

柵壓

U

.

升高

使

屏流

。

上

的輸

出

R

。

下面

具體分析

)a

:

增加這樣在

R

上電壓降增

,。

電壓為

拌

得

。

侖被

R

:、

、

分壓所

無信號時

的

靜態工作

oI

點這點

的

靜

態

屏

流a

E

:

,

加由

于屏

壓

U

,

為

E

減去

R

:。

即

輸

出電

壓

U

U一

拜

。

有

點在

由

R

倉之

g

。

上

的

壓降所

以

U

下

降

輸人輸

出

電壓相位相

反

無論何時

,

,

因

此

。

:

??

。、

。

U

。

與

I

都是直

,

。

擊

。

及靜態柵負

壓

U

,

這

:

l一

根

a

U

曲線三者所決定

而

,

增益

K

為

u

比

故有

K

與

負載線與這根曲線

的

交點為靜

態

工作點

。

流

只

不過其幅度隨信號電壓

變化

而已

。

玖

有

:

因此

U

,

:

在任何時候

都是

正

壓

1

.

在任何時候都是

=

拌

:

。

R

。

R+R

i

R+

,

R

。

從

屏

極流到陰極

而

決

不

會

反

向這個基本慨念絕

不

能含糊

。。

例

,

6

NI

電

子管

拌

=

35

,

R

,

R

。

為

aI

一

U

曲線與負載

。

=skQR=

30

kQ

線交點的電子管直流內阻值

3

7

C

H

I

悅AA

UD

1

0

獷

H

l

孔珍

b)

當加

人的

信

號電壓為

正

半周時

,

隨

著輸人幅度

增

加

電子

管內

阻

隨之減小

,

使

I

。

增

。

加由

于這里

是

電

壓放大

,

前級

信號

源

內

阻一

般較高不允許

出現

柵

流所以

輸人信

號幅

度

最大值

只能增

加

到

U

:

一

。

為

止

。

否則

若

U

。

>

o

產

生

柵流

后

,

輸

人阻

抗等

于

柵

一陰這

個

二極

管

正向導

通時

的

內

阻

值

,

僅

幾

百

n

,

會使

U

g

>

o

的

部分

(

產

生

柵流

的

部分

)

幾

乎全部降落

在

前級信號

源

的輸出內

阻上

,

使

這

部分波

形

被

切

掉

而

產

生

削波

。

失

真

所以工

作點

只

能

運

行到

負載線與

U

g

一

o

這根

曲

線的

交

點

A

處這

點

的

I

。

值

為

:

E

:

R

。

+R

o

A

RoA

負載線與

U

。

一

O

曲線

交

點

處的電子

管直流

阻

值

。

由于

I

:

增加

,

在

R

:

上壓

降

也增

加

,

故

屏

壓

U

。

下

降

,

從

U

.

~

U

??

A

O

U

??

^

為

U

:

的最

小值

。

。

)

輸人信號由

最

大值

回

落時變化過程與

b)

相

反

,

由

于

U

:

減小使

I

。

減小

U

。

增加

。

工

作點

由

A

~

0

點

。

d)

當負半

周時

,

由于

U

g

往負

向

增加使

I

。

進

一

步減小

,

U

進

一

步

增

加直到負半周

的

最大值時

工

作點

o

~

B

當靜

態

偏壓

選擇得

當

時

,

在

B

點

不

應當產

生

截

止的

削波失真

。

這

點對

應的屏壓

U

a

B

為

U

。

的最

大

值

。

e

)

信

號

由負半周

最

大值

回

落時

,

I

增加

U

:

減小

,

當信

號回到

零點

時工

作點

回到

。

。

點

以上

分析

亦可

參考

圖

2

由

以上

分析

可

知

道屏

流

是

由

E

、

R

及

R

。

這三

個

因

素

協

。

決

定的

E

。

、

R

:

是

由

負載

線的

斜率

反映出的

,

而

R

。

是

由電子

管

的

I

一

U

:

曲線

反

映

出

的故

其

屏流

為

這兩

根線

的

交點

處的

。

值

我們在

Ia

一

U

:

曲線

圖上

作

負

載

線時

可發現

,

當

R

。

過

大

時

,

斜率太小

,

負載線與特

性

曲

線

的

彎曲部分相交這樣

不

但

使

R

、

增加從

而

增加輸出內

阻

,

也

會增加失真

。

.4

直

流

負

載

線

和

交

流

負

載

線

上面

是放大器

沒

有帶負載

時

的工

作情

況

分析

。

實

際

線路

中

總要

帶

下一級

負載

,

或作輸

。

出

推

動

其它

放

大器例

如用隔

直電

容

C

:

接

入下級

柵

極電阻

R

:

時

這

R

:

與

R

。

從交

流上看

是

并

聯的

,

因此形

成由

警

異

從

a,

廠

薈

從

g

這

值決定

的另一根

負載線

,

稱

之

交

流

負載線

,

以示與

單

純

由

R

。

決

定的

直

流

負載

線相區別

。

由

于

R

。

與

R

g

的

并

聯

值

。

_

_

、、

R

??

R

_

__

~

一

、

二

丈車

減

<

標

肪

以

交

沉負載線

的

斜率

總

是大

于

直

流

負載線

的

。

斜率在其

它

條件

不變

時

,

最大

輸

出

幅度

v

AB

要下

降

,

即

v

AB

】。

>

’AB管

子

內

阻

R

;

愈大

,

R

:

愈

小則

由

直

流

負載線決定

的

VBA

和由

交流負載線

所

決定的

V

、

。

38

相差的就

愈多

。

高

拌

三極

管由

于

R

、

大

,

為取得相

應

的

增

盆

R

。

亦大所

以

同樣數值的

R

:

接

人影響

就更大些

。

表

1

為

拌

為

35

的

6NI

與

拜

為

975

的

6N2

在頻

率

為

I

kH

z

時

最

大

輸

出幅

度

V

AB

及輸

出一

定

幅度

時的失

真受

R

:

接

人的

。

影

響實

測

值

在測

試時

陰極

偏

壓電阻

R

k

是

用電

位器

調到

輸

出電壓

對稱削波

時就固

定

不

動

了

,

此

時

的

R

:

不

接人

。

6

N

I

、

6N2

分別

。

調

節其

它

參數

為

:

E

:

=3

0

oVC

g

=

0

47

拜

fR

g

=l

o

ok口

aR

VABB200Vp一pVAB200V

p

一P

失真失真真

6NI3

0

K280p

一

P

42

%

230V

P

一

p6

吠

6N22100KK275P

一

P5

%

150V

P

一

P

26

城

后兩項

為

接

人

R

:

后的

實

測

值

可見同樣接人10

0k

Q

的

R

:

后

6N2

受

影響要大得

多

。

音響

”、

最大

百科

族巔

一

率

_

;

…

徽

)

一

矍

翡缸番裂魏

ah

驀

夏

鬃套戳鬢羹

不

失真功率

腸