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              如何選取電子管工作點?

              來源:bbs.hifidiy.net 發布者:lemene 版權:原創

              在設計音頻功率放大器時首先確定的是選用電子管。這應根據所需要的輸出音頻的功率來選擇。但是在很多的情況下,電子管并不能在手冊中所給出的標準狀態下運用,這就需要進行設計,本篇以6P6P為例,來說明如何根據它的特性曲線來選擇它的工作狀態!

              在設計音頻功率放大器時首先確定的是選用電子管。這應根據所需要的輸出音頻的功率來選擇。從電子管手冊中可查到各種電子管在標準工作狀態下的輸出功率,我們可以選擇到我們所需要的電子管,同時也確定了它們的應有的工作狀態,這種情況不是說不需要做什么設計的工作。

              在很多的情況下,電子管并不能在手冊中所給出的標準狀態下運用,這就需要進行設計。例如,需要將電子管運用在比較省電的狀態,使之具有較小的板極損耗,在較高的板壓電源可以利用,這個電壓是電子管所能夠容許的,但與標準工作態所規定的數量不同;需要將電子管運用在與標準工作狀態規定的不同的負載等等。

              下面以6P6P為例,來說明如何根據它的特性曲線來選擇它的工作狀態!

              6P6P

              6P6P


              電子管工作點選取

              設計步驟:

              1、板壓及簾柵壓的選定,設各選取為250伏。

              2、最大的板極電流的選定:設取87毫安(這個數值應在最大額定板流值的范圍之內,6P6P最大屏流為120毫安)。

              3、最小板流的選定:選取5毫安。一般選取為最大板流值的0.1~0.05。

              4、柵偏壓的選定:根據最小板流從特性曲線上可找到相對應的最大的負值柵偏壓為-25伏。(柵偏壓應為這個數值的一半,故得固定柵偏壓為-12.5伏)為上列各值選定時,電子管的全部工作狀態已經選定。

              5、工作點的確定:從橫坐標上Ua=250的一點作垂直線與Ug1=-12.5伏的曲線相交,得T點。這就是已經選定的工作點!

              6、負載電阻的確定:根據Ia=87毫安的直線與Ug1=0的曲線相交確定O點。連接O、T兩點作一直線與Ug1=-25伏的曲線相交,得M點。根據O及M兩點能確定當柵極電壓在0伏與-25伏之間變動時,相應的最低和最高板極電壓。從O點得最低板壓Uamin=42伏,從M點得最高板壓Uamax=456伏,由之得板流的交流分量的振幅:Ima=(Iamax-Iamin)/2=41毫安;變壓器初級上的電壓交流分量的振幅:Uma=(Uamax-Uamin)/2=207伏;由之得板極負載:Ra=1000×(Uma÷Ima)=5000歐。

              7、板耗的檢驗:從T點得Iao=45毫安,沒有訊號時板極上的損耗為:Pa=Uao*Iao/1000=11瓦。因6P6P的額定板耗為13.2瓦,可見,現在的損耗是在額定板耗的限值范圍以內,因此,所選定的這個工作點是許可的!

              8、輸出功率的計算:輸出功率可根據下列的公式計算求得:P=(Iamax-Iamin)×(Uamax-Uamin)×η/8000(式中是η輸出變壓器效率)。一般,輸出變壓器的效率當功率小與5瓦時,約為0.7~0.75;大于5瓦時,約為0.8~0.85。在現在的情形下,設為0.75則P=(87-5)×(456-42)×0.75/8000=3.2瓦。

              9、畸變的計算。關于輸出中的畸變可根據下列公式計算求得:

              二次諧波畸變為γ2={0.5×(Iamax+Iamin)-Iao}÷(Iamax-Iamin)={0.5×(87+5)-45}÷(87-5)=1.2%

              三次諧波畸變為γ3={2×(I'a-I"a)-(I'a+I"a)}÷{2×(Iamax+I'a)-(Iamin+I"a)}(式中為I'a柵極電壓為0.5Ec時的板流)

              從圖上得I'a=68毫安及I"a25毫安,因此:γ3={2×(68-25)-(68+25)}÷{2×(87+68)-(5+25)}=2.5%

              總畸變為:γ=3.7%

              10、陰極電阻的計算:陰極電阻可由下式求得。
              Rk=1000×Ug0÷(Iao+Isg)(式中為Isg簾柵流,在板壓=250伏及簾柵壓=250伏時,為7.5毫安)
              =1000×12.5÷(45+7.5)=238歐姆

              當計算所得的輸出功率不夠,或輸出中的畸變百分數過大時,就需要另行選擇電子管的工作狀態??梢愿淖冐撦d的斜率、工作點或板壓。在提高板墳時,要當心不要超過額定值或使板耗超過額定值!

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