正确认识电子管前级放大器电源的设计
正确认识电子管前级放大器电源的设计
陈国梁《音响技术》1999年06期
这几年“胆”“石”之争从来就没有停止过。依笔者认为：随着半导体的发明和数码音源的应用，电子管的退出、复出符合事物发展“螺旋式”的客观规律。与晶体管相比，电子管肯定有许多缺点，但是也有许多晶体管所没有的优点。哪怕在今后纯数字功放普及时，电子管这些优点也决定着它不可能马上退出历史舞台。然而，如果我们在使用中不是用批判的眼光去看待电子管的优缺点，或者完全否定，都是违背客观规律的。但是，就在电子管放大器电源的设计上，众说纷纭，有许多偏左或极右的观点，长期以来给众“发烧友”造成困惑。虽然也有过一些有识之士提出过一些批评，但是近两年来这些错误的做法似乎大有发展之势。对此笔者谈谈自己对这个问题的看法，并提出自己的建议。
严格说来，任何音响放大器都是一台能量转换器，因此一个有利于提高音响系统各项指标的、低消耗高可靠性的电源对音响系统来说是相当重要的。在这一点上电子管放大器绝对不符合“绿色环保”的要求，当年笔者开始玩胆机时，笔者的姐夫好奇的一句“你怎么还玩这老古董?又笨重、又耗电，不过音质还不错。”那语气和表情给我留下永恒的记忆。
“笨重、耗电，音质还不错”刚好就是电子管放大器恰如其分的写照。然而“发烧友”们所追求的也就是这不错的音质，但是在新技术一日千里的今天，我们为什么不留下优美的音质而舍弃那“笨重和耗电”呢?当然，现在我们还无法改变电子管本身的缺点，但是在电源电路中我们是可以有所作为的。遗憾的是，近两年来笔者却看到，在电子管电源方面，尤其是在前级放大器电源方面，复古越来越严重。似乎是越古老的技术越好。大家都知道：一个“大能量的、高速度的、无波纹的、零内阻的电源”是我们所追求的理想目标。只要能达到我们的目的你又何必在乎它是用什么做的呢?为此，笔者曾统计了一下％年以来在众多音响期刊上所发表的制作电子管放大器的文章，从中得出表(一)和表(二)的一些数据，感觉在文章中有一些观点和做法容易给“初哥”误导。
误区之一，滤波非电感线圈不可。不管是前级电源还是后级电源，这种做法所占比例非常大，占35．7％以上。由于电感线圈有“通直流、阻交流”的特点，用它来滤波效果确实不错。但是它也是一个非常笨重的耗能大户，它的工作原理是利用“感抗”的阻碍作用把各种高次谐波变成热和电磁波损耗掉。在一些电子管纯后级中，特别是六、七十年代的古董机中，常见到它的身影。那是在滤波电容的容量偏小，而且非常昂贵的情况下，前辈们无可奈何的选择(参看图1)。但是现在，电容的瓶颈作用不存在了，一些“发烧友”和厂家还在用电感，我认为是不足取的。它的缺点非常明显，滤波和稳压的效果完全可以由现在的高质量电容和已经非常成熟的晶体管电源电路所取代。不少的“发烧友”认为用电感听感好、胆味浓，笔者不敢苟同，笔者曾经用过晶体管有源滤波电路和大电感滤波电路进行同一前级的听音对比，听不出音质的差异，只听得出噪声的大小不同。事实上大多数“发烧友”都明白：所谓的胆味主要取决于电子管的特性和电路的设计、调试。之所以还有不少的朋友用电感滤波，也许是一种心理现象吧，而厂家总是要迎合顾客的。
误区二，在后级的影响下，电子管工作时不需要稳压，用RC滤波就可以了。用RC滤波往往是一些对电源不太重视的“发烧友”所为，在使用中效果也还可以。这是因为电子管有着与其它电子元器件不同的供电要求：电子管是靠热电子发射工作的，工作时灯丝要充分预热，
否则寿命会大打折扣；它的绝大部分能量消耗在灯丝，灯丝要求工作在低电压、大电流的条件下。除灯丝外，电子管主要工作在高电压小电流的状态下，这对稳压供电来说难度加大，这也就是为什么在胆后级中难寻稳压驱动的机器。不过通过特性曲线可以看到，由于电子管的增益不是很高，电子管的工作点受电源波动影响没有晶体管大。这就是为什么有这么多后级用RC滤波而音质还不错的缘故。但是作为前级，对电源的要求要高一些，而且一个10K以上的大功率电阻的耗电量也不能小视，稳压和滤波的效果也不尽人意，往往电流声较大。另外虽然电子管的工作范围很大，工作点偏一点也能工作，但是在前级中，如果电源波动太大的还是可以听得出来的。不少的“发烧友”说其音响系统的声场不稳，多少与电源的稳定性有关。如果说纯后级的功耗大，难以稳压供电，但是对前级来说适当稳压还是可以做得到的。
误区三，整流、滤波非电子管不可。持这种观点的“发烧友”前几年比较少，近年来有发展的趋势，在表(一)的统计中虽然只有5例，占35．7％，但全是98年以后使用的，大有后来者居上之势。这种做法原来仅仅是用在整流电路上，可现在越弄越复杂。笔者今年曾在某刊物上拜读过某位前辈的文章，文中介绍了一个优秀的纯电子管整流稳压电路，据说原来是用在一台老式电子仪器上的，原理如图1所示。该前辈虽然我未曾谋面，但一直深受我尊敬，我之所以玩胆，就是受惠于他的文章，可对于这次他推出的电路我则持保留态度。这电路的优点是显而易见的：电压稳定性高；并且电压在一定范围内连续可调；滤波效果好。但是缺点也是显而易见的：笨重庞大，一个10H的电感加上四个整流调整管就已经和一台前级体积相若了；其次是耗电大，四支管外加一个大电感起码要消耗25W以上的电能，然后才能输出小于72mA以下的电流(6P3P的最大屏流为72mA)，可见效率之低。何况电子管的内阻本来就很大，又是整流又是滤波，大家所关心的电源速度能快吗?一些“发烧友”总认为，用半导体器件整流稳压可能会带来“石声”，胆味不浓。其实这是一种误解，电源就是电源，只要满足上述“大能量的、高速度的、无波纹的、零内阻的电源”就是好电源，就能出好声。一些比较前卫的“发烧友”把开关电源用在胆前级后都说：声底更干净、解释力更高、透明度和空气感更好、胆味反而更浓。其实，开关电源内部没有一只胆，这就是事实。
误区四，灯丝电源不重要，用交流供电就可以了。这种观点在后级中更为突出，在统计表上很明显地反映了出来。这是因为电子管灯丝要求低电压、大电流，一只大功率电子管的灯丝电流往往达3A，这就给高质量的稳压供给带来一定的困难，使得部分后级只能就简。但是也有部分朋友认为，交流直接供电，能量来得快，有利于提高动态。不过前级与后级不同，前级主要负责小信号放大，增益高，用交流供电易染上交流噪声，这对提高信噪比是极为不利的。而且在我国目前的供电现状下，要保证电源变压器的输出总维持在6．3V也有一定的难度。我们知道灯丝供电不稳定，这将严重地影响到电子管的寿命。不管是直热式还是旁热式电子管，都是靠热电子发射工作。如果电压太低，加热的功率达不到规定值，阴极就无法在正常的温度下工作，很容易造成局部过热而受到损坏。这是由于为了加强阴极发射电子的能力，在阴极表面都涂有一层薄薄的氧化物，这涂层不可能做到很均匀，厚的地方电阻大些，发热也大些，当阴极的电流不足时，这些具有负温度系数的氧化层的电阻就会更大。如果屏压正常不变，栅极输入一个大信号，结果涂层厚的地方由于电阻较大，屏流流过时发热更大，从而被屏极“吸走”更多的电子，以满足屏流增大的需要，所以当灯丝电压太低时反而易导致阴极局部过度蒸发而受到损坏。反之如果加热电压太高，整个阴极表面层氧化物的蒸发也会加快，又会缩短电子管的寿命。此外从技术上讲，要给前级灯丝稳压供电，也不难实现。利用三端稳压应该是最简单的一种，但是，也许是本人才疏识浅，在多次制作过程中，从来没有达到理想的效果。原因是电流太大，三端稳压的内阻剧烈增加，导致输出电压跌幅过大。按道理说，三端稳压的输出电流要达到1A以上，而三极管的灯丝电流大约才0．6A。但是即使笔者加大散热器、并管工作，效果未见得好，我也不知诸君是如何解决这一问题的。
针对上述情况，笔者认为对于电子管放大器，不管是前级还是后级，为了赶上时代的进步，达到比-end的境界，应该合理的舍弃那些笨重的、低效的电源设计，大力提倡研制高素质的半导体稳压电源。只要达到“大能量的、高速度的、无波纹的、零内阻”的条件，“发烧友”所担心的“动态、石声”等就可迎刃而解了。如推广开关电源，这完全符合当今“绿色环保”的要求。如果厂家能在电磁兼容性、可靠性上再上一个台阶，价格方面更合理些，那是最好的选择。除了开关电源外，可采用甲类电源，虽然损耗大些，但总比纯电子管电源强。但是笔者也不是完全否定电子管在电源中的作用，恰好相反，笔者在此文中要强调的是如何辩证对待这一问题。
为了抛砖引玉，笔者介绍一组自己重料设计的前级电源，该电源从”年来用在SPRR前级和“马兰士7”前级中，没有动态不足、胆味不足、速度不够的现象，效果非常满意。整个电路的设计有三个特点：一只进口35WE型变压器单独给灯丝稳压供电，保证了灯丝电压纹丝不动；主电源用另一个老红灯收音机的旧变压器，用晶体管来稳压滤波；利用了继电器进行高压开机延时，关机同步断电控制。
电源电路如图2所示。在图2中下部分是灯丝电源电路，灯丝电源的电流调整管分别用折机的大、中功率三极管2SD1148和2SD669，并且给2SD1148配上包络体积约140cm3的铝质散热器。三个精密稳压TCL431为调整管Q7、Q8提供基准电压，这种电脑级的TCL431每只的稳压值是2．5V，三只共7．5V，用数字表测得电压输出是6．3±0．03V。整个电路空载时电流约100mA，消耗约0．7W，基本上工作在甲类状态，接上四个6N6做负载时，输出稳如泰山。值得注意的是：在散热器足够大的情况下，调整一下R1和B2还可以增大输出的电流，使之用在中小功率的纯后级中。本人把整个灯丝电源做成相同的两组，安装在一块5X12em2的电路板上。
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主电源电路也是经典的三极管稳压滤波电路，如图2上部分所示。该电路有三个优点：(一)是考虑到了电子放大管预热的延时性需要。从图中可以看到：主电源设计了延时电路，它通过灯丝变压器供电，共有两组触点，一组控制主电源变压器的输入电流，另一组触点控制直流高压的输出。接通电源时，电容C缓慢充电，当Uc达1．28V时，三极管导通，继电器吸合，接通主电源变压器，点燃624的灯丝。(二)是考虑到了高压建立的递增性和关机高压断电的即时性。在图中整流还是用电子管，似乎与笔者的观点是前后矛盾的。从实验研究表明，在图2的电路中主电源改用半导体二极管整流时，高压电压的建立是在二到三秒内完成的。这样即使是用继电器延时装置，也只能给电子管灯丝一定的预热时间，但却不能避免高压给电子管的冲击，这种高压浪涌也是非常致命的。而用电子管整流时，高压的输出却是缓慢的，就图2的电路，电压从0增大到100V要15秒钟。因此用电子管整流时，主电源即使不用延时电路，对电子管的寿命影响也不是很大。在此笔者认为，尽管用电子管整流时内阻大些，损耗大些，电流小些，速度也慢一点，但是却换来电子管的寿命，权衡利弊，其优点还是主要的。所以我们应该—分为二地看待电子管在电源电路中的作用，既不能完全否定，也不应该绝对肯定，要具体情况具体分析。不难看到，通过延时电路的继电器J，还可以在关机时在瞬间断掉高压，避免灯丝中毒。(三)强调了高压输出的稳定性。在图2中，充分考虑到了主电源的稳压性，原理与灯丝电源差不多，只要基准源用的是彩电用的高压稳压二极管。经测试稳压性能还不错，接改进型的“马兰士7”输出从257V跌到253V，电源波动仅1．56％。换了一个300W的变压器后，再接一只15W／220V的电灯，电源的波动不超过1．87％，可见，本电源的内阻还是很低的。
在图2中部是经典的功率放大器的延时保护电路。通过调整C你可以得到满意的延时量，47μ时，延时约为70S，笔者C取220μ，此时延时量约为40S，再加上6Z4的输出还有十多秒的延时时间，我认为已经足足有余了。另外，还用Q5、Q6等组成一个延时指示电
路来提醒用户，发光二极管在继电器尚未接通时，处于闪烁状态，吸合后立即稳定下来。
以上是笔者对电子管电源的一些认识，之所以成文，是希望各“发烧友”能理性地去分析和认识各电子管的电源电路，辩证的认识半导体和电子管的特性，合理地去使用它们，以推动我国音响事业的发展。如有不足之处，敬请指正。
回答者：大拿工友- 经理五级 1-11 21:09
用电子管做整流,可就没有电子管功放那么有凝聚力了!和晶体管整流来对比,几乎都是缺点,除非你要的的是电子管的外表形象!
电子管功放交流声如何解决
电子管功放交流声如何解决 电子管功放，只接上最后的功放管，交流声就特别大，如何解决呢？ 严格说来，任何音响放大器都是一台能量转换器，因此一个有利于提高音响系统各项指标的、低消耗高可靠性的电源对音响系统来说是相当重要的。在这一点上电子管放大器绝对不符合“绿色环保”的要求，当年笔者开始玩胆机时，笔者的姐夫好奇的一句“你怎么还玩这老古董?又笨重、又耗电，不过音质还不错。”那语气和表情给我留下永恒的记忆。 “笨重、耗电，音质还不错”刚好就是电子管放大器恰如其分的写照。然而“发烧友”们所追求的也就是这不错的音质，但是在新技术一日千里的今天，我们为什么不留下优美的音质而舍弃那“笨重和耗电”呢?当然，现在我们还无法改变电子管本身的缺点，但是在电源电路中我们是可以有所作为的。遗憾的是，近两年来笔者却看到，在电子管电源方面，尤其是在前级放大器电源方面，复古越来越严重。似乎是越古老的技术越好。 大家都知道：一个“大能量的、高速度的、无波纹的、零内阻的电源”是我们所追求的理想目标。只要能达到我们的目的你又何必在乎它是用什么做的呢? 误区之一，滤波非电感线圈不可。 不管是前级电源还是后级电源，这种做法所占比例非常大，占35.7%以上。由于电感线圈有“通直流、阻交流”的特点，用它来滤波效果确实不错。但是它也是一个非常笨重的耗能大户，它的工作原理是利用“感抗”的阻碍作用把各种高次谐波变成热和电磁波损耗掉。在一些电子管纯后级中，特别是六、七十年代的古董机中，常见到它的身影。那是在滤波电容的容量偏小，而且非常昂贵的情况下，前辈们无可奈何的选择(参看图1)。 但是现在，电容的瓶颈作用不存在了，一些“发烧友”和厂家还在用电感，我认为是不足取的。它的缺点非常明显，滤波和稳压的效果完全可以由现在的高质量电容和已经非常成熟的晶体管电源电路所取代。不少的“发烧友”认为用电感听感好、胆味浓，笔者不敢苟同，笔者曾经用过晶体管有源滤波电路和大电感滤波电路进行同一前级的听音对比，听不出音质的差异，只听得出噪声的大小不同。 事实上大多数“发烧友”都明白：所谓的胆味主要取决于电子管的特性和电路的设计、调试。之所以还有不少的朋友用电感滤波，也许是一种心理现象吧，而厂家总是要迎合顾客的。 误区二，在后级的影响下，电子管工作时不需要稳压，用RC滤波就可以了。 用RC滤波往往是一些对电源不太重视的“发烧友”所为，在使用中效果也还可以。 这是因为电子管有着与其它电子元器件不同的供电要求：电子管是靠热电子发射工作的，工作时灯丝要充分预热，否则寿命会大打折扣;它的绝大部分能量消耗在灯丝，灯丝要求工作在低电压、大电流的条件下。
晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：电子1001班 指导教师：韩屏工作单位：信息工程学院题目：晶体管中频小信号选频放大器设计 初始条件： 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务： 1.采用晶体管或集成电路完成一个调幅中频小信号放大器的设计； 2.放大器选频频率f0＝455KHz，最大增益200倍，矩形系数不大于5； 3.负载电阻R L＝1KΩ时，输出电压不小干0.5V，无明显失真； 4.完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。 时间安排： 1．2013年12月10日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。 2．2013年12月11日至2013年12月26日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。 3. 2013年12月27日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要............................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................... I I 一、绪论 (1) 二、中频小信号放大器的工作原理 (2) 三、中频选频放大器的设计方案 (3) 3.1 稳定性分析 (3) 3.2 提高放大器稳定性的方法 (4) 3.3中频选频放大 (5) 3.4 信号负反馈 (6) 四、电路仿真与分析 (7) 4.1 multisim仿真软件简介 (7) 4.2 中频选频放大部分仿真 (7) 五、实物制作及调试 (9) 六、个人体会 (12) 参考文献 (13) 附录I 元件清单 (14) 附录II总电路图 (15)
电子管差分放大电路设计及优势解析
差分放大电路是为解决直流放大器的工作点漂移而出现的。由于集成电路中晶体管的一致性好，且大电容不易制造，差分电路已成为模拟集成电路中放大电路的主要形式。电子管差分放大器与晶体管差分放大器原理差不多，但在音频领域内实际应用并不多。其基本电路如上图所示。 当两个电子管的特性一致时，两管的屏流相等，两个输出端的电压幅值相等，相位相反。由于阴极电阻R5的作用，在电子管的栅极输入信号时，一个管子屏流的增加必然导致另一个管子屏流的减少，并且增加量与减少量相等，而输出电压则是二者之差，这正是差分电路名称的由来。 但当电子管的工作点选择不当时，仍可能出现一个管子的增加量不等于另一个管子减小量的情况，即放大器出现了失真。当双端输出时，失真被抵销一大部分，而单端输出时，失真并不能被抵销，与单管放大器（工作点相同）差不多。电子管差分放大电路对管子的配对要求也比较高，两管一致性越好，电路性能越好。此外还与阴极电阻R5有关，R5越大，电路性能越好。但阴极电阻大，相应要求负电源电压高。例如《电子报》2006年24期《电子管差分放大电路》一文阴极电阻高达68kΩ，若每管屏流为1mA，则负电源应达－134V）（栅负压－2V）功耗也增加。为此，也可采用在阴极电路接入恒流源的方法，如下图所示，但又增加了电路的复杂性，恒流源除可采用晶体管，也可采用恒流二极管或电子管，此时，阴极负电压只需10～20V。 在采用阴极电阻的情况下，电阻大小可用下式计算： R5＝｜VS｜＋｜VG｜／2I式中VS为阴极负电压，VG为栅负压，I为单管屏极电流。当｜VS｜｜VG｜时，可按R5＝VS2／2I选取电阻。当电阻接入电路后，其直流负反馈作用可自动提供适宜的栅负压稳定工作点（工作点可能与原选值略有差异，但不影响正常工作）。 较之单管放大器，电子管差分放大器有如下优点： 1.省去了阴极旁路电路，电路频响可至OHz，成为直流放大器，但高端频响不变。 2.具有高的共模抑制能力，对共模干扰、噪声及电源电压变化不敏感。 3.工作点十分稳定，阴极负电压越高，工作点越稳定。 4.输入、输出均可选择单端、双端任意搭配，十分灵活。如可实现单端输入，双端输出，且输出大小相等、相位相反的电压。 但同时也存在固有缺陷： 1.多用了一倍的电子管及元件，且选管配对要求高。 2.必须另设一组单独的较高质量阴极负电源。若负电源质量不高，反而引入干扰和噪声。 3.单端输入、单端输出时的尖真与单管放大器差不多，而其放大倍数减少一半。 通常，音频放大器并不需要放大直流信号，其输入、输出端大都为电容耦合，工作点轻微变动并不影响交流放大。同时，工作中的共模干扰也很少，加之又存在上述三个固有缺陷，决定了电子管差分放大电路在音频领域中应用并不很多。特别是一般前级放大器，根本没有必要采用差分放大器。当然，音响发烧进行试验及追求完美另当别论。电子管差分放大器在音频电路中应用主要有两个方面：一是作为平衡输入的前级放大器，以配合线路平衡传输时要求的双端输入及对共模干扰的抑制。二是作为末级推挽功放的倒相推动级，由于差分放大器双端输出的是相位相反的音频信号，故可通过电容耦合直接推动末级推挽功率电子管，较之常见的分负载倒相或变压器倒相有更好的性能。另外，电路上图、下图中的电位器是在两管特性不太一致时调平衡之用，以保证输入为零时双端输出为零。用于交流放大时，两管屏流的轻微不平衡不影响正常工作，此电位器可省去。也可在每个管子的阴极串一小电阻再接阴极电阻上，以提供适量的本级负反馈。
2.1晶体管单级放大器
2.1晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图2.1－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直 流电源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) （2.1-1） I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 （2.1-2） I BQ =I EQ /β（2.1-3） V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ）（2.1-4） 1、放大器静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号， 测量此时的V CQ ,就得到了静态工作点。 2、电压放大倍数的测量 电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比 A V =U O /U i （2.1-5） 用示波器分别测出U O 和U i ，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与 负载R 6 有关。 3、输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻Ri用电流电压法测得，电路如图2.1-3所示。在输入回路中 串接电阻R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压V i 和V s ，则可求得输入电阻 R i 为 R i =V i /R i =V i ×R/（V s -V i ）（2.1-6）
功放制作——胆前级
功放制作——胆前级 今天终于把毕业论文交出了。两周前开始画功放的电路图，心里一直想着这件事情，已经拖了不少时间了。主要原因是一直没有找到漂亮的电路图绘制工具。总觉得 Protel、Visio 画出来的电路不好看。Protel 元件比例不协调，Visio 有些格点自动捕捉功能太霸道了，而且在两条导线交叉时会自动加上难看的桥形跳线符号（可能是我不会用）。也试过SmartDraw，觉得也是自动捕捉功能太要命，鼠标一靠近元件就被捕捉过去了，得非常小心才行。后来，还是决定使用 Johns Hopkins University 开发的 Xcircuit。它必须在 Linux、Unix 下用，所以为此还学了 Linux。从而也就改变了以前觉得 Linux 特费事的观点，装一个 ubuntu 比装 windows 还省事，office、播放器什么都不用单独装，系统装完就完全可以用了。杀毒软件也免了。使用后发现，用 Xcircuit 可以直接画出 ps 的文档，全都是矢量图，缩放没有失真，而且自己觉得看上去和国家半导体、德州仪器元件数据手册上的电路图风格有些相似了，嘿嘿。 言归正传，上次介绍的功放采用了如下的电子管前级电路。 该电路事实上是一个SRPP电路和阴极输出器的级联，两者之间直接耦合。对于我们这一代人来说，晶体管电路已经先入为主，一下子可能还不能接受电子管电路。实际上，电子管电路实现的是和晶体管电路同样的功能。下图是实现同样功能的电子管共阴极放大器和晶
体管共射极放大器。 而下图是实现同样功能的电子管阴极跟随器和射级跟随器。 虽然说功能相同，但是电路上还是有很多不同。 首先，电子管的工作电压比晶体管高得多，前者为数百伏，后者仅需几伏。显然两者不能直接替换。 第二，电子管依靠阴极受热后发射电子，屏极（阳极）加有高正电压，可以收集这些电子。如果屏极相对阴极加负电压则屏极排斥电子，没有电流产生，这就是电子管二极管的整流原理。所以，电子管要工作需要加热，这一般通过给靠近阴极的灯丝通电来实现，否则电子管不能工作。这也是电子管发热大的原因。 第三，三极管工作原理是是在阴极和屏极间用细金属丝网加了一个栅极，屏极加正高压时，栅极上加一个很小的负电压就能够使减小屏极电流，达到控制屏极电流的目的。所以于NPN型晶体管放大电路需要在基极加正向偏置不同，电子管正常工作时栅极和阴极之间的电
6N11电子管前级放大器
6N11电子管前级放大器 2018年2月21日17:06 6N11电子管前级放大器电子管放大器的音色是发烧友们 所喜好的，下面介绍一个用6N11制作的胆前级。放大器分前级和后级，我们常说的功放是将两者合二为一的机器。前级主要作用是对输入的微弱信号进行电压放大，以推动后续的功率放大管。一般情况下。前级放大器因工作电流较小，元器件比较简单，材料容易购买而制作相对容易。自制放大器时线路的选取很重要，考虑到业余条件的限制，DIY时选取简洁线路较容易取得成功。在设计电压放大级时主要考虑是有足够的增益，频响和失真、噪声等特性。在晶体管(俗称“石”)和电子管(俗称“胆”)放大器中，由于电子管的放大因数(μ)很大，往往用一个电子管就相当于用几个晶体管构成的电路，因此两者比较电子管功放制作的成功率远高于晶体管机。用于前级电压放大的电子管，一般有6N1、6N3、6N11、12AX7、12AT7、12AU7、6SL7、6SN7、6SJ7和EF86等多种三极管和五极管。由于等效输入噪声较大，6SJ7、EF86等五极管现在一般已不常采用。了解一只电子管的特点和衡量它的性能，常用跨导(S)、内阻(Ri)、放大因数(μ)表示，其中跨导是电子管栅压对屏流的控制能力；内阻是当栅极电压为定值时，屏极电压的变化量与相应的屏极电流变化量之比，内阻
越小，电子管的负载能力、频响方面要好些，应优先采用；放大因数是用来表示放大品质的量。跨导、内阻、放大因数三者的关系是：μ=S×Ri。前级电压放大用电子管，常常按它们的放大因数分成高μ、中μ、低μ类型。μ值大于35的叫高μ管。如以上列举的12AX7、12AT7、6SL7。μ值大的管子，放大倍数较大，但输入范围较小。适合做小信号前级和功放的第一级。μ值在20-35之间的称为中μ管.如12AU7、6SN7、6N3、6N11等，它们的特点是输入范围要大一些，有相对较小的失真。6N11(国外同类产品称为6DJ8或6922)是高频低噪声双三极九脚电子管。它的板极为非封闭形，两片板极的中间部分贴近栅极，两三极管之间有屏蔽板隔离，所以使用时。米勒效应引起输入电容的增加部分较少，频响容易做得很宽。由于这一特点，6N11以前主要用于高频电压放大。常被用于示波器的X、Y轴偏向放大。6N11的内阻比12A系列电子管低，兼之它的跨导大，噪声低，既能充分体现电子管的大动态长处，又有晶体管频响宽、速度高的特点，因此近年来在高保真音响设备中被广泛使用。国内外很多功放的输入级，甚至在CD唱机的数码转换器中都能看到它的踪影。下面是采用一个6N11电子管即能完成立体声左右声道放大的前级放大器它以Simpleisbest(简洁是好)的宗旨设计，线路非常简洁实用，而且音质水平较高，非常适合爱动手的入门爱好者制作。该线路为经典的阻容耦合单级
几款经典电子管前级线路的特色2
几款经典电子管前级线路的特色 2007-03-12 16:39:26来源:詹海峰《音响技术》关键字: 电子管前级几款经典电子管前级线路的特色 电子管在音响应用方面，最简单又最实用的莫过于作前级放大，因为前级不需要昂贵又复杂的输出变压器，同时也由于它需要的工作电源电压高，这使得讯号的放大倍数较大、动态裕量高，即使是放大到几十伏电压也不会因为供电压的限制而造成削波失真。 我十年前的音源是飞利浦早期的16bit CD机，出于电子管前级能给干硬的数码声增添音乐韵味和改善听感，也由于因它较易制作和回报率高，这些年来也制作过不少不同线路几款前级，当然这不是想研究出什么伟大的经典之作，但边学边玩的制作乐趣也让人得到一定享受和进步。前一段时间笔者再从收藏箱中将这几部前级取出来并略经改良以重温旧梦。这几部前级各具特色，值得电子管爱好者他细玩赏聆听，为了吸引更多读者制作胆机，也期望能抛砖引玉，笔者在这里向各位介绍和比较这些前级线路及它们的音效特色，以供读者作参考。 6N11一级共阴极放大线路 6N11的国外型号为6DJ8，用6N11制作一级共阴极放大的前级线路如图1.此机是笔者制作的第一部电子管前级，当年为了求简单和制作容易，高压不设稳压线路，当然采用稳压供电时效果更好，现为了取得较好的音效，笔者给它加了一个简单的三端稳压电源，并且原来串在电源中的5W2.5K电阻也用一个小型扼流圈替换，这使得滤波效果更好，电源的质量得到简单的提高。灯丝用稳压直流供电时可减低交流噪声，而用交流供电时，虽对电子管寿命有益，但对信噪比的影响较大，而且灯丝接地点须反复试验才有较好的效果，结果灯丝还是采用了直流稳压供电。
晶体管放大器的设计
设计任务书 一、设计目的 1、学习晶体管放大器的设计方法； 2 、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法； 3 、掌握静态工作点电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法； 4 、研究信号源内阻对波形失真的影响。 二、设计要求与技术指标 1、技术指标：+Vcc=12V，外接负载Rl=2k,Vi=10mv,Rs=50Ω，工作频率 100Hz-500 Hz,电压放大倍数大于30，输入电阻大于2K，输入电阻 小于3K，电路稳定性好。 2、设计要求： （1）设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极的小信放大器，输入和输出分别用电容和信号源及负载隔直流，设计静 态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤。 （2）在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点。 （3）测量设计好的电路的偏置电压和电流。 （4）测量所设计电路的实际电压放大倍数。 （5）测量所设计电路的实际输入、输出电阻。 （6）给所设计的电路加上频率为20KHZ，大小适合的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在无失真、饱和失真和 截止三种情况下，记录相应的偏置电阻大小、I 和波形，并 CQ 绘制表格； （7）用EWB对电路进行防真，打印防真结果。 （8）写出设计报告。
三、电路设计原理及工作原理说明 1、设计原理 由NPN型三极管构成的共发射极放大电路如下图所示；待放大的输入信号源接到放大电路的输入端，通过电容C 1 与放大电路相耦合，放大后的输出信号通过电容C2的耦合，输送到负载RL，C1、C2，起到耦合交流的作用，称为耦合电容。为了使交流信号顺利通过，要求它们在输入信号频率下的容抗很小，因此它们的容量均取得较大，在低频放大电路中，常采用有极性的电解电容器，这样，对于交流信号，C1、C2可视为短路。为了不使信号源及负载对放大电路直流工作点产生影响，则要求C1、C2的漏电流应很小，即C1、C2还具有隔断直流的作用，所以C1、C2也可称为隔直流电容器。 共发射极放大电路 直流电源V CC 通过R B1 、R B2 、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置，为三极管的放 大作用提供必要的条件，R B1、R B2 称为基极偏置电阻，R E 称为发射极电阻，RC称 为集电极负载电阻，利用R C 的降压作用，将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。
电子管功放电路大全
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本贴图纸都经过实做验证，转载请注明出处。 6L6G(6P3P推挽1，输出功率25W THD=0.3% EL84(6P14)推挽，输出功率15W
前级 1(12AX7+12AU7) Lin XU in. 1G0/3V 4.71 迁 imv V4/V7 Fl 再4 ETB5 CT/C1D 卜 0血. mny FT 翻 B20 /I23 WB0 6SK Rir/Tr ' F=,制 1? R1/E2 ■=20 I 3LIK .K22 ^TOK CJ L/D12 seouF EUd^TJl ^L.D Lkai t i bv Jul a 6h hifidir Cft/ra F 「I -； T WO'/ ㈣ 3K Lfb/'Rfl
Lin /Kir 150K R3/R7 15K R2/R6 1.2K稳庄 10u 22K-- RW5 150K L _ 1 0.1 u0.1 U J-. C1/C2 厂。眈4 厂 信号 输入 R1/R8 IM R12R13 /R1 7 470K75tJ 4-30 CIV C5 lOu* 385/ + R14 /R15 56K 12/IU7 1U 05)06豔Xt RI9 /R19 4 7 Oik 1DK R12 R10/R11 前级2(12AX7+6DJ8) Gir o 4K +30(V Lin 信号 /Kin辆天 2K ZIOK R5 R4卜 /R41 3.3K 270K R2 ZR2 ‘ 3 " 1 $4 压 至 r VI, V2^12AX7; V3=E36CC/6S2￡ C3/C3P 4.TuF Lout /Rout R9 4.70K lOuf RIO IO皿 Ell LOOK CUD
西工大模电实验报告总结计划晶体管单级放大器.docx
实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用 multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放 大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图 2.1 －1 所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源 V cc而未加入信号（ V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 图2.1 －1 晶体管单级放大器 V BQ=R2V CC/(R 2+R3+R7) I CQ=I EQ=(V BQ-V BEQ)/R 4 I BQ=I EQ/ β V CEQ＝ V CC－I CQ（ R5＋R4） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压， 静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶
体管的集电极电流I CQ和管压 降 V CEQ。其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但 要断开集电极回路，比较麻烦。 （ 2）间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知R5算出I CQ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 现象出现截止失真动作减小 R 出现饱和失真 增大 R 两种失真都出 现 减小输入信号 无失真 加大输入信号 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的 V CQ, 就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数的测量 Ui 输出电压 Uo 之比 电压放大倍数是指放大器的输入电压 Au=Uo/Ui（2.1-5） 用示波器分别测出 Uo 和 Ui ，便可按式（ 2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与负载 Rl 有关。 3.输入电阻和输出电阻的测量 （ 1）输入电阻 Ri 用电流电压法测得，电路如图电阻 R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压 2.1-3 所示。在输入回路中串接Ui 和 Us，则可求得输入电阻Ri 为 Ri=Ui/Ri=Ui×R/（Us-Ui ）（2.1-6）
一部电子管放大器组装完成
一部电子管放大器组装完成，试音正常，还只是完成了工作量的一部分，要想出好声，还有大量细致的工作要做，那就是调 试和校声，因为只有经过仔细、合理的调整、校验，使放大器各级放大管均工作在最佳的工作点上，并且再经过校声，使放大器 的音色圆润，音乐感丰富，动态凌厉、频响宽阔，才会乐声细致、清澈、悦耳动听。校声工作需要多花精力，需要的时间较长， 甚至几个月才能完成，因此要有毅力，有耐心。下面就谈谈电子管放大器的调试和校声的方法。 发烧友焊机时，一般是根据手中现有的元件，再选择优秀线路或照名机的线路按图索骥，进行焊接，元件的规格、数值虽然 与线路图上的要求相差不大，甚至有的元件档次还要高级一些，但元件的排、走线的长短、焊接的质量，或其他方面的差异，如 B+电压的高低，电流的大小等，都会影响放音的效果，所以焊出胆机不一定开声就靓，需要经过精心的调试，使各放大器工作在 量佳的工作状态，才能充分发挥每只胆管和线路的魅力，达到满意的放音效果。 胆机的调整和校声的内容包括：将噪音、交流声降低到可以接受的水平；调整电子管的屏压、屏流和栅负压，使电子管工作 在较佳的工作点上；更换级间耦合电容的容量和品牌，更换B+滤波电容的容量和品牌，甚至更换机内小信号线、电阻、电子管的 品牌等，使放音系统放出好声。 关于交流声的消除方法，过去已有较多文章介绍，本文不再重复。如果音量电位器开大后有“咝、咝”声，说明电路有自激 的现象，是元件排列、走线不合理引起的交连感应。可拨动某些导线或元件听有无反应，要逐根引线，逐个元件的查找，然后改 换位置消除感应。当音量电位器开度小时放音系统并无噪音，但扭到某一位置时突然有噪音，过了这个位置再开大，噪音反而消 失，这是输入部分的元件排列不合理造成的。消除的办法是输入部分的元件重新排列，改变走线。 三极管的工作点由屏压和栅负压决定。屏压确定后可调整栅负压来调工作点。五极管的屏压升高到一定程度后，帘栅压的变 化会对工作点有较大的影响，因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。当电源的容量较大，内阻较低时，调整屏流的大小，B+ 电压一般不会有变化，若电源的富裕量不大，屏流调得较大时B+电压会有较大的下降。 一、栅负压电路 电子管的栅极一般是接负压，习惯上称“栅负压”或“栅偏压”。栅负压的供给有两种方法：一种是利用电子管屏流（或屏 流加帘栅流）流经阴极电阻所产生的电压降，使栅极获得负压，称自给式栅负压，一般用于屏流较稳定的甲类放大器电路上。另 一种是在电源部分设一套负压整流电路（电源来自变压器的单独绕组或者从B+电源的负端抽取）供给栅负
东大模电实验三极管放大电路设计
东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：模拟电子电路基础 第三次实验 实验名称：三极管放大电路设计 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室: 105 实验组别： 同组人员：实验时间：2015年05月04日评定成绩：审阅教师：
实验三三极管放大电路设计 一、实验目的 1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 2.了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、 增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法； 3.了解负反馈对放大电路特性的影响。 4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 5.掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、 函数发生器的使用技能训练。 二、预习思考： 1.器件资料： 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： 注：额——表示Absolute maximum ratings，最大额定值。 2.偏置电路： 图3-3中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答： ①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。 ②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理： 当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE 也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ 的减小，进而保证了Q点的稳定。 ③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。这是因为在此情况下， 流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。
晶体管单级放大电路实验报告
晶体管单级放大电路 实验目的： 1.掌握放大电路的组成，基本原理及放大条件。 2.掌握放大电路静态工作点的测量方法。 3.观察晶体管单级放大电路的放大现象。 实验仪器： 1.双踪示波器 2.函数发生器 3.数字万用表 4.交流毫伏表 5.直流稳压电源 实验原理： 1.晶体管，又叫半导体三极管，其主要分为两大类：双极性晶体管(包含发射极，基极和集电极)和场效应晶体管(包括源极，栅极，漏极)。晶体管在电路中主要起放大和开关的作用。 2.共射放大电路原理图： 3.放大电路的本质为它利用晶体管的基极对集电极的控制作用来实现，即iC= iB。放大的前提是晶体管的发射极正偏，集电极反偏。 4.放大电路的电压放大倍数是指电压不失真时，输出电压U0与输入电压Ui振幅或有效值之比，即Au=U0/Ui 5.输出电阻R0是指从放大器输出端看进去的等效电阻，其反映了放大器带负载的能力，在被测放大器后加一个负载电阻RL，输入端加正弦信号，分别测空载时和加负载电阻RL时的输出电压U0与UL，则RL=(U0-UL)/UL。 6.输入电阻Ri是指从放大器输入端看进去的等效电阻，其大小表示放大器从信号源获取电流的多少。在信号源与放大器之间串入一个样电阻Rs，分别测出UA与UB,则：Ri=UAXRs/(UB-UA)。 实验内容： 1.静态工作点测量 实验电路： 实验步骤： 1.使用万用表检查三极管的好坏：红笔接三极管基极，黑笔接集电极或射极，此时PN 结正偏，若显示数字为“500~700”（PN结正向导通管压降的毫伏值），说明其正向导通。当
用黑笔接基极，红笔分别接集电极.射极，此时PN结反偏，如果显示“1”，说明其反向不导通。当红笔接射极，黑笔接集电极，显示“1”，表示不导通；交换红黑笔，显示“1”，表示不导通。测试三极管满足上述数值，基本可以认为三极管是好的。 2.按照实验电路图连接电路。稳压电源的+极接到电路的Vcc，-极接地。 3.将稳压电源调到+12V，用万用表直流电压档测量静态工作点 UBQ,UCQ,UEQ。 实验结果： 提示：,Ucq,Ueq分别为晶体管各极对地的电压 =Ieq=Ueq/(Re1+Re2); Ubeq=Ubq-Ueq; Uceq=Ucq-Ueq 3.静态工作点是载电路无输入信号下测量的 :晶体管的集电极c与发射极e之间的电压。 2.输入输出波形观察及放大倍数的测量 实验步骤 1.在第一个实验的基础上，在电路A点输入Ui=50mV（峰峰值），f=1kHz的正弦波信号。 2.用示波器的二通道分别观察输入输出波形。 实验结果： 3.输出电阻Ro的测量 实验电路：
5款较常用的电子管前级制作电路图
5款较常用的电子管前级制作电路图 第一款介绍为1/2 6DJ8电子管作一级共阴极放大，见图①。由於是实验关系，只求了解各线路的特性及优缺点，也为求简单易制成功，除此机外，全不设稳压线路，特别是高压，相信在一般聆听环境，区别不会太显著，当然是设稳压电路更好。零件方面，除交连电容用较佳品种如VitaminQ、Rel Cap、Wima外；电阻除了6DJ8SRPP用东京光音外，其他均用0．5元一只货色；整流管用Mur1100E；电源变压器分别高低压各用一只，每只约10到20元，效果也算好。另外，以下各比试结论均只以300B单端电子管后级及KEF IS 3／5A为配搭器材，结论当然有其局限性。本线路简单易制，不失为初学者入门之选，成功率极高，也可尝试校声乐趣，即改变输出电容数值，改变负载电阻数值或加设负反馈等。交连电容牌子方面，曾以300B后级最后交连至强放电子管的位置作试听，试用了Mitppmfx、RelCappp、Kimber及Vitamin Q，结果是Mit音质细微通透，但却欠了动态；Rel Cap声厚而有力；Kimber音色通透高贵；SpragueVita-rain Q则醇厚顺滑兼备，泛音丰富，而动态也最好，表现最全面。笔者喜用一些旧的Vitamin0，因不用煲而数值也十分准确。音效方面，此机背景聆静，音质通透，分析力高，全频表现算平均，力度及控制力一般，但却少了厚度及顺滑音色，声底偏向干及清。曾试用1．8mA及4．5mA作偏流，高偏流时声音较细致。笔者未试过加入负反馈，读者可自行尝试，听声选择合乎自己的音色。要注意反馈电阻要接到栅极而不是阴极，因一级共阴极放大输出波形是反相的，如接人阴极，便会使阴极电位下降，相对地是栅极电位提高了而形成正反馈，这区别於两极共阴极放大电路把反馈电阻接回第一级阴极。 6DJ8一级共阴极放大，输出电容并了多只Wima 电容 6SN7 SRPP线路 第二款是6SN7SRPP线路，相信不少读者试制过此线路，见图②。名为分路调节推挽线(Shunt regulated push-pull)，一般人相信该线路有下列优点：失真率低、线性度优良、放大率高、过荷量宽及输出阻抗低等。原理是下级电子管为共阴极，其增益取决於屏极阻抗，大部分发生於上级电子管身上，上级电子管为一恒流源，作为下级电子管的有源负载，另外，也作为一阴极跟随器，信号由下级电子管屏极输送至上级电子管栅极。R1及R2均为同值。但上级电子管绝对不是能达到百分百的恒流目的，故后
晶体管共射极单管放大器 实验报告
实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E +R F1） 电压放大倍数 1 )1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量 图2－1 共射极单管放大器实验电路
和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电 压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R 算出I C （也可根据C C CC C R U U I - = ，由U C 确定I C ），同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放 大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2－2(a)所示； 如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进 行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ，检查输出电压u O 的大小和波形 是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
西工大模电实验报告 晶体管单级放大器
一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电 源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即 图－1 晶体管单级放大器 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 I BQ =I EQ /β V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下：
电子管放大器的调整与校声
电子管放大器的调整与校声 作者：实用影音技术戴洪志 欢迎访问e展厅 展厅 8 家庭影院/音响/耳机展厅 耳机, 音箱, 音响, 迷你音响, 扬声器, ... 一部电子管放大器组装完成，试音正常，还只是完成了工作量的一部分，要想出好声，还有大量细致的工作要做，那就是调试和校声，因为只有经过仔细、合理的调整、校验，使放大器各级放大管均工作在最佳的工作点上，并且再经过校声，使放大器的音色圆润，音乐感丰富，动态凌厉、频响宽阔，才会乐声细致、清澈、悦耳动听。校声工作需要多花精力，需要的时间较长，甚至几个月才能完成，因此要有毅力，有耐心。下面就谈谈电子管放大器的调试和校声的方法。 发烧友焊机时，一般是根据手中现有的元件，再选择优秀线路或照名机的线路按图索骥，进行焊接，元件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大，甚至有的元件档次还要高级一些，但元件的排、走线的长短、焊接的质量，或其他方面的差异，如B+电压的高低，电流的大小等，都会影响放音的效果，所以焊出胆机不一定开声就靓，需要经过精心的调试，使各放大器工作在量佳的工作状态，才能充分发挥每只胆管和线路的魅力，达到满意的放音效果。 胆机的调整和校声的内容包括：将噪音、交流声降低到可以接受的水平；调整电子管的屏压、屏流和栅负压，使电子管工作在较佳的工作点上；更换级间耦合电容的容量和品牌，更换B+滤波电容的容量和品牌，甚至更换机内小信号线、电阻、电子管的品牌等，使放音系统放出好声。 关于交流声的消除方法，过去已有较多文章介绍，本文不再重复。如果音量电位器开大后有“咝、咝”声，说明电路有激的现象，是元件排列、走线不合理引起的交连感应。可拨动某些导线或元件听有无反应，要逐根引线，逐个元件的查找，然后改换位置消除感应。当音量由位器开度小时放音系统并无噪音，但扭到某一位置时突然有噪音，过了这个位置再开大，噪音反而消失，这是输入部分的元件排列不合理造成的。消除的办法是输入部分的元件重新排列，改变走线。 三极管的工作点由屏压和栅负压决定。屏压确定后可调整栅负压来调工作点。五极管的屏压升高到一定程度后，帘栅压的变化会对工作点有较大的影响，因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。当电源的容量较大，内阻较低时，调整屏流的大小，B+电压一般不会有变化，若电源的富裕量不大，屏流调得较大时B+电压会有较大的下降。 一、栅负压电路 电子管的栅极一般是接负压，习惯上称“栅负压”或“栅偏压”。栅负压的供给有两种方法：
晶体管放大电路的设计
晶体管放大器的设计与调测 一、实验目的 1、学习晶体管放大器的设计方法； 2、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法； 3、掌握静态工作点、电压放大倍数和输入输出电阻的测试方法； 4、研究大信号激励下信号源内阻对波形失真的影响； 二、实验原理 在晶体管放大器的三种组态中，由于共射极放大器既有电流放大，又有电压放大，所以在以信号放大为目的时，一般用共射极放大器。分压式电流负反馈偏置是共射放大器广为采用的偏置形式，如图3-1所示，由于负反馈的引入它的静态工作点的稳定性较高。这里就以该电路为例介绍单管放大器的设计方法。 1、确定静态工作点电流I CQ I CQ 的选取，在不同的情况下是不同的： （1）小信号工作情况时，非线性失真不是主要矛盾，因此，以其他因素来考虑，若以少耗电为主，工作点应选得低些，如图3-2中的Q 1点；如果耗电不是主要矛盾而需要放大倍数大些， 那么工作点可选得高些，如图3-2中的Q 2点。一般小信号放大器取I CQ ＝0.5～2mA 。 图3-1 共发射极放大电路 图3-2 不同的工作 点 （2）大信号工作情况时，非线性失真是主要矛盾，因此，考虑的因素主要是尽量大的动态范围又尽可能小的失真。此时，应设计选择一个最佳负载，工作点尽量选在交流负载线的中央，如图3-2中的Q 3点。 如果设计指标中对放大器的输入电阻R i 有要求，也可以根据对R i 的要求来确定静态工作点I CQ 。由图3-1可见 21////B B be i R R r R = （3-1）
CQ b b CQ b b be I r I r r 2626)1(ββ+≈++=′′ （3-2） 对于小功率低频管r bb '的典型值为300?，小功率高频管r bb '，的典型值为50?，由于一般r b 比R B1∥R B2要小得多，因此在初选I CQ 时，可以近似认为R i ＝r be ，则由上式可确定I CQ 。 2、确定偏置电阻R B1，R B2的值 根据这个电路的工作原理，只有当I 1远远大于I BQ 时，才能保证U BQ 恒定，；这是工作点稳定的必要条件。一般取I 1＝(5～10)I BQ ，由于锗管I CBQ 大，因此锗管的I 1取大一些。 βCQ BQ I I = （3-3） 负反馈愈强，电路的稳定性愈好。若U BQ 取大一些，则容许的R E 较大，反馈较深，电路较稳定，但考虑电源供电电压的大小，折衷选定。U CC 大，容许的U BQ 也可以大一些，一般取U BQ =(1/3~1/5) U CC 。 由电路图可得 BQ BQ BQ B I U I U R )10~5(12== （3-4） 211B BQ CC B R I U U R ?= （3-5） 实际中R B1通常有一固定电阻与电位器串联，便于调整工作点。 3、确定的R E 、R C 值 21B BQ CC E R I U U R ?= （3-6） 据对电压放大倍数的要求确定R C 的值 'L R r A be U β ?= （3-7） 式中R ’L =R C // R L ，电路所接负载R L 为已知，Au 是设计指标要求的，于是可计算出R C 。 4、核算管子工作点电压 各电阻值取定后再反过来核算一下管子的工作点电压U BQ ，U CQ 和U EQ ，看管子是否处于放大状态，否则学要重新设计。 电容C B 、C C 的作用是隔直流，对交流信号应是近似短路，所以电容C B 、C C 的阻抗应远小于与之串联的电阻。电容C E 的作用是减小发射极交流负反馈，C E 与R E 并联的阻抗应小于与之并联的等效电阻。与电容C B 、C C 、C E 所对应的等效