采用FU-50高跨導(dǎo)五極管實現(xiàn)AB1類推挽放大電路的設(shè)計

近年來，AB1類放大器越來越受歡迎，國外膽機幾乎全部采用AB1類。AB1類的首要優(yōu)點是效率高，對膽機而言，高效率不只是節(jié)約幾瓦幾十瓦電能，關(guān)鍵是使陽極耗散功率一定的電子管可以輸出更大的功率。
陽極功耗42W的KT88，A類單端輸出功率不過12W，而用于AB1類推挽最大輸出功率可達(dá)到100W。其次，AB1類充分發(fā)揮推挽電路互補的優(yōu)勢，不僅提高電子管輸入、輸出動態(tài)范圍，同時對改善非線性失真也十分有利。A類推挽每只輸出管放大的是信號的全部波形，正半周時陽極電流一柵極電壓特性接近飽和區(qū)的非線性，使輸入信號正半周產(chǎn)生失真。負(fù)半周時陽極電流接近截止點也會產(chǎn)生失真，兩管失真都雙向的，合成后仍保留失真成分。
AB1類推挽則不然，首先，AB1類輸出級電子管陽極功耗得以充分利用，靜態(tài)工作點電流小，可以提高陽極電壓而不超出陽極功耗，結(jié)果是使電子管線性區(qū)向大電流方向延長，正半周信號輸入不會產(chǎn)生特性彎曲導(dǎo)致的非線性失真。靜態(tài)工作點下移的結(jié)果，柵負(fù)壓比A類更負(fù)，自然使信號負(fù)半周輸入非線性失真度增大。
AB1類放大器的失真呈不對稱的失真成分為主，但當(dāng)推挽運用時兩管信號相位相反，上管的負(fù)半周恰為下管的正半周，因此在AB1類推挽中在輸出級失真得到相互補償，這就是某些型號電子管AB1類推挽與A類推挽非線性失真幾乎相同，甚至更小(此類電子管的典型是歐洲的KT88)。
FU-50屬高跨導(dǎo)五極管，用于AB1類使其輸出動態(tài)范圍增大，40W的陽極功耗可以充分發(fā)揮，即使采用500V以下的陽極電壓，也可以輸出30W以上的功率。制作AB1類推挽放大的參數(shù)如下。
Gr50(FU-50相同)在AB1類放大的應(yīng)用數(shù)據(jù)：
燈絲電壓／電流12.6v／700mA，陽極供電450V，靜態(tài)陽極電流2×60mA(兩管)，第二柵極電壓250V，第二柵極電流2×10mA(兩管)，固定柵負(fù)壓-30V，最佳負(fù)載阻抗8000Ω，柵一柵極驅(qū)動信號電壓2×30Vp-p，輸出功率34W。
電路如圖1所示。輸出級采用兩只RCA公司的Gr50，B1為450V，B2為穩(wěn)壓的250V，采用50kΩ電位器調(diào)定固定柵負(fù)壓一30V。電路前級由12AU7作為對稱驅(qū)動放大器，12AU7負(fù)載分割倒相和前置放大。不難看出，此前級放大電路為威廉遜放大器的同類，只不過將6SN7改為12AU7而已，本來前級三級電壓放大器閉環(huán)增益為20倍，在威廉遜放大器中輸入信號電壓1.9Vrms，輸出相位相反的兩組38Vrms驅(qū)動信號。該機改用五極管Gr50，輸出級只需2×30Vp-p，即2×21Vrms，故前級輸入信號電壓只需1Vrms。由于輸出級采用五極管，其本級增益大為提高，為達(dá)到-20dB的負(fù)反饋，RNF：選用6.8kΩ，其負(fù)反饋量可改變RNF的值予以調(diào)整。
采用FU-50高跨導(dǎo)五極管實現(xiàn)AB1類推挽放大電路的設(shè)計
采用FU-50高跨導(dǎo)五極管實現(xiàn)AB1類推挽放大電路的設(shè)計
輸出級采用五極管后，其內(nèi)阻較高，陽極供電的紋波率增大到2％，也是允許的。所以，450V供電采用100Ω電阻和220μF大電容濾波已足夠，省去了笨重昂貴的阻流圈濾波，這是三極管和超線性輸出級無法達(dá)到的。
Gr50的第二柵極"采用充氣穩(wěn)壓管穩(wěn)壓供電，以保護(hù)Gr50。其中vr150可用國產(chǎn)WY-4P、蘇式Cr-4C代用，VR105可用WY-2P、蘇式Cr-2C代用。如果用半導(dǎo)體穩(wěn)壓管，需選用多只串聯(lián)組成250V穩(wěn)壓電路，最大齊納電流不小于45mA。AB1類固定柵負(fù)壓無負(fù)載電流，可用大電阻、電容濾波，該機中濾波電阻47kΩ和50kΩ電位器兼作分壓器，使電位器兩端有-45V左右負(fù)電壓調(diào)整于-30V，使Gr50兩管靜態(tài)陰極電流(P+G2電流之和)為140mA。

該機輸出變壓器采用成品8kΩ/8Ω、16Ω/45W的產(chǎn)品，其本身頻響為20Hz~100kHz±0.2dB，初級陽極一陽極為8kΩ，允許推挽管最大電流140mA。當(dāng)兩管靜態(tài)電流差值小于5mA時，初級全部電感量為120H，最大功率45W。依此要求，自制可按下述數(shù)據(jù)繞制：
鐵芯選用E28×40分成每兩片EI交錯、無氣隙插法，配雙槽阻燃骨架。
初級繞組P1～B～P2用φ0.2mn漆包線繞2000+2000匝，次級繞組0~8Ω用φ0.8mm漆包線繞120匝，8φ～168Ω繞阻用∞．64mrTl漆包線繞48匝。
為滿足頻響高端100KHz的要求，可采用分成兩段的多層夾繞的方式。其示意圖如圖2所示。三層次級分成兩段共六段，每段20匝后由隔板開槽穿過繞另一段，開槽上口是開口的，導(dǎo)線從夾縫穿過，避免剪斷。
初級分成兩層兩段，正、反向繞組交叉相連接，除初級外所有次級與初級正繞組為同一方向，以避免頻繁拆下繞組重新反一方向重裝上繞線機。繞組引出端或連接端應(yīng)注意絕緣，同時盡量避免橫向跨過線圈。為了使每層尾端在兩側(cè)邊框處，繞線時應(yīng)注意橫向間距，寧為稀繞幾匝，也勿穿越線圈橫向引出。應(yīng)注意，每分層初、次級間用厚0．05mml聚脂薄膜加一張電纜紙絕緣。繞好后稍加檢測(用萬用表查繞組結(jié)構(gòu))后，不能久置空氣中，立即加熱烘干，并浸漆。
高質(zhì)量輸出變壓器繞制煩瑣，但只要頭腦清醒，頭尾加標(biāo)記，還是極為容易的。
該機輸出功率34W時輸入信號電壓0.8Vrms，整機8Ω端頻響16Hz~45kHz-1.5dB，額定輸出功率時THD為.7％。