FU-29A类单端功率放大器,FU-29 VACUUM TUBE AMPLIFIER
关键字:FU-29A类单端功率放大器
许多音响发烧友对A类单端输出情有独钟,利用FU-29制作A类单端输出级也有相当诱人的效果。根据FU-29的两个极限条件,Pamax≤20W(每个四极管),Ug2max<225V,阳极供电、第二栅极供电都取200V.
从FU-29特性曲线族可看出,Ua=Ug2=200V时,阳极电流截止点栅负压约-25V,就是说在栅极瞬间达到一20V时阳极电流尚有约20mA,因此选择-10V作为A类静态工作点,当输入信号10Vp-p时符合A类状态的要求。从曲线族上可查到此时单级四极管静态为100mA,可以算出阳极功耗为Pa=200V×100mA=20W,符合安全使用的要求。按上述状态计算,FU-29单组四极部分的输出功率为4.3W,最佳负载阻抗1200Ω。FU-29是复合管,将两组束射四极管接成并联是顺理成章的事,此时一只FU-29两组四极并联,单端A类状态工作条件是:
灯丝电压/电流:串联连接①~⑦脚为12.6V/0.95A,并联连接①~⑦脚相连对⑤脚为6.3V≈2A,阳极电压200V,第二栅极电压200V,栅负压-10V,工作点阳极电流100mA+100mA,第二栅极电流9mA+9mA,最佳负载600Ω,输出功率8.6W,开环非线性失真度<9%。
由上述结果可看出,FU-29作并联A类单端输出级,输出功率超过6L6GC,而且其低电压大电流特性,内阻远低于常见束射输出管,最佳负载阻抗仅600Ω,结果是使输出变压器的结构、工艺都变得极为简单,对初级电感量的要求大力降低。可以算出,即使将输出管低端转折频率设为10Hz,初级最大电感量也只有8H,使放大器的频响低端延伸更为容易。
FU-29并联A类单端输出级放大电路如图1所示。V2为FU-29并联组成,可直接在管座上将②、⑥脚连接为G1、③脚为两组第二栅极,已在管内连接,④脚为两组阴极共用引出端,①、⑦脚为两组灯丝12.6V引出端,⑤脚为灯丝中心抽头,以便与①、⑦脚接6.3V并联供电,两组阳极可用管帽直接连接。两组束射管并联用于A类,静态阴极电流达到220mA(P、G2电流之和),当采用自给栅负压时,阴极电阻Rk的值应为Rk=10V/0.22A=45.5Ω,可用两只91 Ω/2W金属膜电阻并联。Ck的值可选用1000μF/16V以上的电解电容器,同时并联接入O.47μF薄膜电容器。
FU-29在A类放大,驱动信号只要达到10Vp-p即可输出8W的功率,因此前级电压放大器无需过高增益。该机中V1采用双三极管6SL7(国产6N9P与之相同)接成SRPP电路,以降低输出阻抗,改善线性和频响。电压增益约45倍,远远超过设计灵敏度的要求,因此在前级和输出变压器次级间加入-14dB的负反馈,控制过高的增益,同时改善五极输出管的非线性失真。输出功率为8W时输入信号电压为70mVrms,
为了避免在工作中FU-29第二栅极电压超限,电路调整时可选择100Ω/2W电阻,使供电电压在200~220V之间。前级SRPP电路,两三极管串联供电,为了得到300V供电电压,专用一组倍压整流电路,以提供小电流300V电压。此处负载电流在毫安级,不存在电压负载调整率的问题。
电源变压器6.3V绕组用于前级供电,前级V1阴极有145V直流电压,为避免击穿6SL7阴极、灯丝间绝缘,6.3V绕组不能一端接地。该机中用两只100kΩ电阻将300V电压分压为+150V(图注H点),与灯丝6.3V绕组相连,可有效避免SRPP电路击穿V1管阴极。同时此种接法使阴极电位略低于灯丝,可避免灯丝热电子放射被吸收引起的交流50Hz噪声。12.6v灯丝电压向FU-29的①、⑦脚提供电压,将FU-29灯丝中心抽头⑤脚接地,以降低灯丝交流电磁场的干扰。
该机的输出变压器初级阻抗仅600Ω,但是FU-29并联运用,变压器直流磁化电流达到200mA。因此,铁芯截面以稍大为佳,否则留有0.2mm的气隙后有效磁通量将大幅降低,使初级电感过低。输出变压器数据如下:
铁芯截面用E30高硅钢片叠厚35mm,配用单槽阻燃骨架,铁芯EI片各自单向对插,EI间留有0.2mm(4张牛皮纸)气隙后夹紧。 绕组数据:初级用φ0.31mm漆包线绕1500匝;次级0~4Ω,用φ0. 71mm漆包线线绕120匝:4~8Ω,用φ0.64mm漆包线绕50匝。 该变压器可不必分段,只将次级绕在初级绕组各1/2足矣。次级两侧与初级间用0.05mm聚脂薄膜和一层牛皮纸绝缘。整机在额定输出功率8W时THD=7%,输出5W时为1%。上述指标对单端A类功放而言已属上品,且其线性失真以偶次谐波为主。
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