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電子管自動(dòng)平衡式倒相電路原理分析
來(lái)源: 日期:2013-11-5 23:27:46 人氣:標(biāo)簽:
推挽功率輸出有許多優(yōu)點(diǎn),諸如兩功率管靜態(tài)直流電流產(chǎn)生的磁勢(shì)在輸出變壓器中相互抵消,磁心不易飽和;因失真而產(chǎn)生的偶次諧波在變壓器中被抵消:整流濾波電路中殘留的交流分量也可被抵消。因此追求高音質(zhì)的發(fā)燒友,都會(huì)選擇推挽輸出的功放電路。
推挽功放需要倒相電路。通常有變壓器倒相和電子管倒相兩種,變壓器倒相多用于大功率推挽輸出,如50w以上的甲乙2類(功放管有柵流1擴(kuò)音機(jī)。音頻推挽變壓器制造工藝復(fù)雜,且頻率失真大。當(dāng)采用甲類或甲乙1類(功放管無(wú)柵流)推挽放大時(shí),功放的推動(dòng)級(jí)可不必采用推動(dòng)變壓器倒相推動(dòng),可以選擇電子管倒相。電子管倒相通常又有3種電路,即分壓式倒相、陰極輸出倒相和自動(dòng)平衡式倒相。其中以自動(dòng)平衡式倒相電路綜合性能較好。
倒相器的功能是為兩推挽功放管的柵極提供相位相反,幅度相等的推動(dòng)電壓。
下圖為自動(dòng)平衡式倒相器的電路原理圖,早期的教科書及相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)自動(dòng)平衡武功放只有比較籠統(tǒng)的介紹,未有定量分析。原“華東師大”的教科書涉及了定量分析,然而也僅僅給出了兩個(gè)倒相電壓的幅度比較式(見后面的(1)式),沒有證明過程,也沒有給出該公式推導(dǎo)過程忽略了那些因素。對(duì)于精益求精的發(fā)燒友來(lái)說(shuō),難免心存疑慮。
試用近來(lái)常用的電路分析法推導(dǎo)自動(dòng)平衡式倒相器兩倒相電壓幅度的關(guān)系式。
參看上圖和下圖。u1為q1的輸出信號(hào)電壓。uf為rf的端電壓即q2柵極輸入電壓,u2為02經(jīng)耦臺(tái)電容c3輸出到q4柵極的電壓。
顯然u2的相位必須與ul相差180度,幅度應(yīng)盡可能相等。
等效電路忽略了三極管放大器的極輸出電阻(三極管的內(nèi)阻通常在數(shù)十kω的量級(jí),遠(yuǎn)小于q3、q4的數(shù)百mω量級(jí)的柵漏電阻r1、r2)。
(l)式表明:u2恒比u1小,但如果盡量減小(r/r)的比值,及提高三極管v2的電壓增益a,兩倒相電壓的幅度可以非常接近。再參看上圖中u2和u1的電壓參看方向,顯然u2和ul反相。
需要指出,(1)式是在忽略02放大器的板極輸出電阻的條件下推導(dǎo)出來(lái)的,因此rl、r2阻值必須遠(yuǎn)大于02的輸出電阻(q2的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻與板極電阻ra2的并聯(lián)值},可選500kω,rf阻值也可選500ko。
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