有網友問起:
steinhsu兄您好~想跟您請教一下這電路 第1級 第2級的放大增益如何推算
另外台灣DIY網站或是一些土炮 這10幾年的觀察 到最後好像都是用功率管來推300B比較多呢
Coffee 300B
高雄漢斯 300B
LOOK-T 300B
還有此線路 300B
等等之類的都用功率管來推300B居多
我回他悄悄話說:
有二法:
1.查書查表,如
查到約 30倍
2.曲線圖上劃負載線,例如 下圖 得到 50V/2V=25
3. 6V6 triode 約 8倍
對於 300B推動管這個天大的問題,無法在悄悄話裡交代清楚,也不好由Diyer來解說商家選管的理由。
作為 週日自做派 只能作下列的考量。
1. 功率輸出大小:
輸出大小由工作屏壓(屏極對陰極的電位差)、屏電流、偏壓值決定。
按照300B祖師爺 WE公布的資料,屏壓300V做到 6W ,350V 做到 7W
而在相同的屏壓350 V之下,按照不同的輸出變壓器負載,會有高到 11 W 低到 6.5W不同的輸出。見下圖表。
所以輸出推力的大小,跟 驅動300B要不要採用功率管,並沒有直接的比例關係。
我記錄過幾家的工作點。
WE的範例是 class-A1, 350V-74V-60ma, 屏耗P=350*60=21W,輸出 7 W
距離 額定 40W還有一段距離。
古早的Loftin White 245V-45V-60ma, P=245*60=15W
黑川的 350V-74V-60ma, P=350*60=21W
還有 400V-87V-60ma, P=400*60=24W
Mats桑 408V-66V-75ma, P=408*75=31W
MJ 350V-71-80ma, P=350*80=28W
JJ 300V-61V-60ma, P=300*60=18W
AN kit 1 355V-70V-78ma, P=355*78=28W
Svetlana最猛 420V-82V-95ma, P=420*95=40W
同樣是近代管,JJ 跟 Svetlana一低一高,兩個極端。
除了 Svet之外,屏耗 P都是用到40 W的一半而已。
不像 2A3直熱管,用足屏耗。
2. 驅動 300B需要的功率:
300B 做共陰極Class-A1之下,柵極偏壓 設定在 -70V (便於計算), 前頭的驅動管做屏極電阻負載、電容交連,所謂的 RC輸出;需要取得的功率是:
RC輸出擺幅 峰對峰 2*70= 140 V, 有效值 = 140/2.8= 50 V-rms
透過柵漏電阻 Rg= 50k (固定偏壓時的高限)或 = 250k (自立偏壓時的高限)
照 P= V*V/R, P= 50*50/50k= 0.05 W 或 = 50*50/250k= 0.01 W
這樣 50-10 mW 對於功率管是 蚊子啶牛角,對於中倍數放大的訊號管,如 6SN7,12BH7 也不是難事。
因此驅動管未必一定要用功率管。
3. 驅動管的工作屏壓:
如上舉例,RC輸出擺幅 峰對峰 2*70= 140 V,假設管屏壓由靜態工作點,class-A1 被壓縮到最低值是 100 V, 那麼屏壓靜態工作點就是 70+100=170 V,而 B+ 就要 170 V + 70 V, 再加上 最低屏電流 (class-A) 經過負載電阻的電壓降~30 V,一共 270 V = B+
如果加上一些寬裕,則 B+ => 300 V
一些不耐高屏壓的管子,如 6DJ8,417A 就要小心了。
4. 驅動管的電壓放大倍數:
如果要 CD,PC網路 訊源強度 1 V-rms 以內 直接輸入的話,放大到 50 V-rms,倍數就要 50倍以上。
5. 驅動管的輸出內阻:
柵極對共地的電容是 Cg1= 17 pF ( 照 JJ 資料 ),
或是 Direct Interelectrode Capacitance, Input= 8.5 pF ( 照WE 資料 )
柵極對屏極的電容是 Cg1-a = 7.5 pF (JJ 資料), 或是 Grid to Plate= 15 pF ( WE資料 ),但是這個電容經過放大約 3倍,膨脹為 4 倍,即是所謂的Miller 米樂電容
柵極對地還有潛佈的電容,如管座、引線(越長越不利)
一併加起來才是真的 INPUT CAPACITANCE.
算它 100 pF 如何?
按照電容阻抗的公式 Zc= 1/(2*pie*F*C) = 1/(6.3*Hz*100 pF)
電容阻抗 等於 驅動管輸出阻抗的時候,柵極只能取的輸出電壓的一半,當時的訊號頻率 稱之謂 高頻截止頻率 F-3dB、它影響瞬間反應。
帶入公式,計算得到:
對於 F-3dB= 1k Hz, Zc-1k=~ 1600k
對於 F-3dB=10k Hz, Zc-10k= 160k
對於 F-3dB=20k Hz, Zc-20k= 80k
對於 F-3dB=100k Hz, Zc-100k= 16k
對於 F-3dB=200k Hz, Zc-200k= 8k
因此 要求 驅動管輸出內阻低於 10k, 高頻截止頻率 F-3dB 高過 160 kHz 並不過份。
綜合以上的考量,應該採用什麼驅動管子跟架構?
有樣學樣,沒樣自己想。
1. 一支五極管 放大兼驅動
五極管放大倍數 約為 G (transconductance 互導 mA/V)*RL(屏負載),而輸出內阻約比 RL 小一點。
找一隻高 G的 就可已有低的 RL 滿足放大倍數 G*RL=50
WE 91A 用五極管,加上 屏極負回受
日本達人用 WE 310A五極管,加不加負回受,任選。
我要是能找到G值超高 12GN7,未知如何
2. 一支高放大倍數、低內阻的3極管
我用 417A=5842 內阻 1.5k 放大 35倍, 推 45-2A3 嫌不足。
日本達人 黑川達夫 用一支3極管6DL4=8255,A.F.=65, G=13.5 mA/V 推 固定偏壓的 300B
3. 兩段放大,輕而易舉,如 Audio Note 用SRPP, 如篇首的 Voyager 兩支 全做 3極結法,不用細提。
值得一提的是 黑川達夫 用一支高倍放大的3極管 12AX7 @ 200V-/ -1.9 V,因為內阻高,需要加上隨偶 6J5 @ 180 V- 3.1 mA 推 300B @ 280 V/自立偏壓 -56 V/70 mA
4. 如果一支3極管 借助 極間變壓器來推,那就更簡單省事啦。
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