原 第二圖,V2, V3 有如 兩人三腳,綁在一起競走,要跑得快真難,不跌倒就不錯了。
V1,V2,V3全部採用 陰極電阻 建立偏壓。
只要給他一個 B電,例如 300V上下,他們自己會找到各自的偏壓值,也就是 靜態工作點。
比較弔詭的是,V3的偏壓值是架在V2的偏壓值上頭,表現在陰極電位Ek3 上。
為清楚起見,我把原圖加上 註記,說明相互的關係。
理想的情況是把 當做 反相 跟 放大的 兩管 V2, V3 設在 相同的工作點。
先不計較 動態的工作狀況。
直白的想法是 把 屏流Ip統一,偏壓值Ec 一樣,屏負載 RL 一樣,把 RK3 挑做 2*RK2,再給 V2 一個低於 V3 的 B電,補償相差值Ec。
這樣補償B 是太龜毛了。便宜行事,就接受這個小小的屏壓差異。
這個作法會讓RL3跟RL2一樣高,對高頻不利,可能不是好的選擇,但是動態表現可能比較一致。待考證。
原圖作法,是第二個選擇 :統一 Rk2, Rk3, 但是把 V3屏流 Ip 加倍,RL3設為大於RL2的一半,屏流雖然減半,但是祈望 偏壓、屏壓一致。
問題是:3. V2 的 RL2= 50k 可以 降低嗎 ?
它高出 2*RL3= 40k 約 10k。
如前說的,要給 V2 一個低於 V3 的 B電,補償相差值Ec,則相當於加上Rk2=3k,用不到 10k.
要釐清,就要在特性曲線圖上精算,看看動態表現,如 Voltage Gain, 輸出阻抗如何,Rk2 多少是好。
V2是陰極輸入,電壓放大 Voltage Gain = G2 會比 V3 柵極輸入大一點,如 原文 第一圖列的計算式。
選 Amplification Factor ( A.F.= u )大一點的管子,可以縮小 u 跟 u+1 的差距,但是 高 u 的 偏壓無法壓得低,輸出擺幅受到限制,12AU7 跟 12BH7 (燈絲電流加倍)都是 上選。
在特性曲線圖上畫一條靜態負載線,自 300V 到 300V/50K=6mA,工作點是在這條線上。
線上找出工作點是 Ec2= 2.7mA*3K= -8.1V, Eb2=170V,我不找的話,管子自己會在負載線上找。
有了工作點 2.7mA, 170V,,就可以找出參數 u=14, rp=13.5k,帶入 圖一計算式,得到 G2=11.8
V3的偏壓 Ec-3 表現在Ek-3 但是實際的偏壓 是要扣掉 Ek-2 ( 等同於 Ec-2 ),有點弔詭。
它的屏壓是比V2 低 Ec-2=8V,要算做 300-8= 292V, 屏負載線劃到 14.6mA=292/20K.
我就方便,先畫一條 陰極負載線,0 點到 Ec=15V = 5mA*3k
然後在這條負載線上找到水平的電流線 5.5mA
它跟 屏負載線交叉於 實際的偏壓 Ec-3=-7.5V, 又跟 陰極負載線交叉於 5.5mA*3k=16.5V=Ek-3
意即 V3 工作點是 180V-5.5mA-7.5V
同樣找到參數 u3=15.7, rp3= 9.5k, 算出 G3=10.6
跟 u2=14, rp2= 13.5k, G2=11.8 是有明顯的差異。表示精算是必要的。
Voltage Gain =G2, G3相差 10% 以上,有否縮小的機會?有待改變RL2看看。
RL2 由 50k 先降為 39k,依樣畫葫蘆,G2 由11.8 減為 10.9,比較接近 原來G3=10.6 了
再下降為 RL2=36k 得到 G2=10.5,接近G3=10.6 已經在誤差之內了。
降低了 RL2,偏壓提升 1V 之後,V3的屏壓只減低 1V,參數理該可以維持,意即 G3 還是 10.6。
慎重起見,驗證一下,沒錯。
既然 V2, V3, 偏壓只在 -10V 之內,V1 偏壓不必下到那麼深。
以 6DJ8=E88CC 替代 12AU7, 偏壓下在 -2V 應該夠用了。
偏壓變化 +/- 1V, 輸出有 -20/+15V
這時候,要改 Rk1=2V/2*5.5mA=180
PGC phase inverter 就這樣定了。
屏輸出內阻 小於 36k//13.5k=<10k
屏輸出 擺幅大於 7.5V*10.6=80 V-peak=56V-rms