12AU7是否适应SRPP电路对放大管特殊要求:阳极工作电压低、阴极与灯丝间的耐压高?查电子管特性手册知:12AU7可以在100V~250V范围内很好工作,在屏压100V、屏流3.5mA时,放大因素仍然保持标准值u=17,跨导是S=1.6mA/V,比标准值(2.2mA/V)小28%。阴极与灯丝间的耐压是180V,比6N11(ECC88)的150V高不少。所以12AU7具有6N11(ECC88)那样的阳极工作电压低、阴极与灯丝间的耐压高的特性,见下图:
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12AU7阴极电阻两边并联的交流旁路电容不仅影响增益,而且其容量大小对低端频响有很大影响。原线路电子管是6N11时选用1000uf,我进行了校验,看在12AU7工作点条件下,其容量是否合适。
根据Morgan Jones的著作《电子管放大器》,电子管本身的阴极等效电阻为: rk=(RL+ra)/(u+1)
Morgan Jones在《电子管放大器》一书中指出:“SRPP电路中,上臂管子的阴极电阻Rk是下臂管子的RL,由于其阻值相当低,这意味着必定有Av<u。”
据此,下臂管子的RL=Rk=1K。
电子管的ra和u的值将随阳极静态工作电流大小而变化。在电子管特性曲线图上作图,Ia=3.5mA下,ra=10k,u=17,代入上式:
rk=(10+1)/(17+1)=0.611K
阴极等效阴极交流电阻rk与阴极偏置电阻Rk是并联关系,阴极总电阻: rk′=rk‖Rk=(611×1000)/(611+1000)=379.3欧姆 Morgan Jones的著作《电子管放大器》指出:“ 放大器要有良好的低频响应,不止靠正确的幅度响应,还需要相位和瞬态响应所受的影响最小,而相位和瞬态响应涉及的低频端比截止频率低10倍,所以通常将截止频率f-3db选取为1HZ。” 所以我设定f-3db=1HZ,于是,与RK并联的交流旁路电容的容量为:
Ck=1/2∏f-3db rk′=1/2×3.14×1×379.3=420uf
最接近420uf的电容量标准值是470uf。我选用了470uf/16V瑞典长寿命电容,型号:PEG124。当然,仍采用1000uf的阴极旁路电容也是可以的,只是它对应于截止频率f-3db=0.5HZ,本机低频响应已经很好(见后面的方波响应),没必要采用这么大的电容。
(2)倒相级和推动级的工作点的选择
倒相级的6SN7和推动级的12AT7也必须工作于A类。我根据电路中实测的电压和计算的电流,验证它们都工作于Vg—Ia特性曲线直线段。6SN7的工作点:Va=180V,
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Vg=-6.5V,Ia=4.3mA,工作点在直线段中点偏下。
在此工作点下,从6SN7/12SN7特性图上求得:μ=19.5,Ra=10000Ω=10KΩ,长尾式倒相级两臂的总增益:A=(μ×RL)/(RL + Ra)
=(19.5×33)/(33+10) =14.965≈15。
单臂增益是其一半,约为7.5左右,当前级输出电压峰值Vpin=6V时,倒相级单臂输出电压峰值Vpout=Vpin×A/2=6×7.5=45V,Vrms=31.8V
12AT7的工作点:Va=190V,Vg=-1.6V~-1.8V,Ia=7mA,正好在直线段中点。
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由于倒相级6SN7工作在放大状态,所以需要检验其工作点的最大不失真输出振幅是否合适,能否不失真地驱动EL34和KT88。
首先,做出倒相管的负载线。长尾倒相电路与共阴极放大电路一样,负载线上Ia=0的电压端点是高压电源经负载电阻至阴极的电压,即:VHT=440V-114V=326V,其中114V是倒相管的阴极电位;负载线上Va=0的电流端点VHT/RL=326V/33K=9.8mA。在6SN7特性曲线图上连接这两个端点做出负载线,正好准确通过工作点:Va=180V,Ia=4.3mA Vg=-6.5V,由此可见;负载线的作图准确无误。
其次,找出限制点的电压振幅。沿负载线向左,找到即将产生栅流的饱和点Vg=-1V所对应的电压是90V;向右在相同幅度内没有限制点;于是最大不失真振幅峰值是:工作点电
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