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電子管的米勒效應(yīng)

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ID:128130 發(fā)表于 2016-6-26 01:52 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
驅(qū)動強(qiáng)放管的電壓放大管,除了要輸出擺幅要大到74V或以上之外,還要輸出阻抗低,這是因為強(qiáng)放管的米勒效應(yīng)(Miller Effect)比較高之故!也就是極間電容之故!
我們知道真空管的極間電容愈大,高頻響應(yīng)就愈差,強(qiáng)放管的各極之間的距離比較大,因此極間電容比一般小型電壓放大管要大得多,如果驅(qū)動強(qiáng)放管的輸出阻抗低,影響的程度就比較小,而三極強(qiáng)放管的米勒效應(yīng)比四極或五極管更大,因此驅(qū)動級的輸出阻抗要更低。
強(qiáng)放管的高頻響應(yīng)除了與強(qiáng)放管本身級與級之間電容有關(guān)之外,還與前面驅(qū)動級的輸出阻抗有關(guān),驅(qū)動級的輸出阻抗愈低,功率管的米勒效應(yīng)愈可以忽視,因此驅(qū)動級除了要輸出擺幅大之外,還要輸出阻抗低。
其實任何兩級放大之間都有這種關(guān)系,并不只是功率級與驅(qū)動級,只不過是功率管的極間電容較大,因此驅(qū)動級的輸出阻抗就變得更為重要了。
我們都可以用前一級的負(fù)載電阻,與后一級的極間電容,計算出其概略的-3db高頻截止點,其公式為:
fc=1/2πRL{Cin+Cgp(1+A)}
=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}
其中:
fc=后一級真空管的-3db高頻截止頻率,單位是KHz。
RL=前一級真空管的屏極負(fù)荷電阻,單位是MΩ。
Cin=后一級真空管的輸入電容,也就是柵極到燈絲之間的電容,單位是pf。
Cgp=后一級真空管的柵極到屏極之間的電容,單位是pf
A=后一級真空管的增益。
由上式即可知前一級的屏極負(fù)載電阻愈低,后一級的Cgp愈小,增益愈低,高頻截止點就愈高,換句話說,高頻響應(yīng)就愈好。
那要如何來選擇電壓放大級(驅(qū)動級)的真空管呢﹖當(dāng)然是要挑選輸出阻抗低的真空管,才能獲得較佳的頻率響應(yīng)。
怎么樣的真空管輸出阻抗低,又什么情況之下的輸出阻抗低呢﹖
‧真空管的屏極電阻(屏內(nèi)阻)愈低,輸出阻抗就愈低。
‧屏極負(fù)載電阻愈低,輸出阻抗愈低。
‧電流愈大,輸出阻抗愈低。
‧在陰極電阻上用一支電容器旁路,輸出阻抗就會大幅降低。
下列方法也可以降低輸出阻抗,但不符何「張八點」的原則,因此僅供參考用:
‧并聯(lián)真空管,可降低輸出阻抗。
‧用Cathode Follow電路,可降低輸出阻抗。
‧用SRPP電路,可降低輸出阻抗。
舉兩個真空管的例子:
我們可用最常見的兩種真空管代入上列公式,來看看頻率響應(yīng):
例如我們已知300B的極間電容:
Cgp=15pf
Cgf(即輸入電容Cin)=9pf
Cpf(即輸出電容Cout)=4.3pf
假設(shè)我們用一支rp較高的真空管12AX7/ECC83來驅(qū)動300B,根據(jù)規(guī)格12AX7/ECC83的rp為62.5KΩ,一般三極管的屏極負(fù)載電阻RL大多設(shè)定在屏內(nèi)阻rp的3~7倍之間,我們?nèi)∑渲虚g值5倍為屏極負(fù)載電阻:
62.5KΩ×5=312.5KΩ
代入上式:
fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}
=159/0.3125{9+15(1+3)}
=7.37KHz
試想,在一個沒有負(fù)回授的擴(kuò)大機(jī)內(nèi),放大電路的頻率響應(yīng)只到7.4KHz,這支真空管可以用嗎﹖
又假設(shè)我們?yōu)榍筝^低的輸出阻抗,所以取其最低的屏極負(fù)載電阻,即rp的3倍為屏極負(fù)載RL,即:
62.5KΩ×3=187.5KΩ代入上式:
fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}
=159/0.1875{9+15(1+3)}
=12KHz
試想,在一個沒有負(fù)回授的擴(kuò)大機(jī)內(nèi),放大電路的頻率響應(yīng)比輸出變壓器的頻率響應(yīng)還要窄,這支真空管可以用嗎﹖
又假設(shè)我們用一支rp較低的真空管來推300B,例如ECC82,根據(jù)真空管手冊ECC82屏內(nèi)阻在屏壓在250V時,rp=7.7KΩ,如果我們也用7.7KΩ×5=38.5KΩ為RL代入上式:
fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}
=159/0.0385{9+15(1+3)}
=59.8KHz
這個真空管的頻率響應(yīng)還不錯,也由此可知,想要頻率響應(yīng)寬,驅(qū)動級就需使用rp較低的真空管。
又假設(shè)我們用ECC82屏內(nèi)阻3倍即7.7KΩ×3=23.1KΩ為RL代入上式:
fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}
=159/0.0231{9+15(1+3)}
=99.7KHz
可知負(fù)載電阻愈低,頻率響應(yīng)寬,但反之負(fù)載電阻愈低,失真就愈高,因此我們只能在3~7倍之內(nèi)選擇之。
談到這里,我們回過頭再來談為什么我不喜歡并聯(lián),依上例如果我們采用300B并聯(lián)的方式以求較大的輸出功率,則300B并聯(lián)之后其極間電容加大兩倍,那高頻的頻率響應(yīng)又大幅下降,劃得來嗎?

  
  


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