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核心器件: 6L6束射功率管 本設計實例采用的6L6束射功率管盡管已經存在了66年，現仍然十分流行地應用于電吉他放大器中，與其同類的6CA7 (EL34)功率五極管也是高保真音響"發燒友"之所愛。這些電子管的開發人員將它們設計得以五極管模式工作，而在這種模式下它們能夠輸出最大的音頻功率。另一方面，許多高保真音響愛好者更喜歡以三極管模式工作，而且直到現在也不得不將輸出功率降低50%。輸出功率降低意味著他們需要更大的電源和兩倍數量的昂貴電子管來從三極管放大器中獲得五極管的功率。圖1a、1b和1c分別示出了將6L6變為五極管、實三極管和"升壓三極管"的三種連接方式。升壓三極管配置使得五極管在以真三極管模式工作時可以產生類似五極管的功率。為了理解升壓三極管的工作情況，重說一下真空管理論是有益的。6L6是一個束射功率管，有陰極、控制柵極、簾柵極、抑制柵極和陽極。抑制柵極實際上是一個由兩塊聚束板提供的虛擬抑制柵極，但是你可以將6L6束射功率管作為五極管來對待。你可以將五極管看作是具有下列電極功能的n溝道JFET： 圖1 五極管(a)能輸出比三極管(b)大得多的功率，但采用升壓三極管配置除外(c)。 * 熱電子陰極：電子源（對應于JFET源極）； * 控制柵極：控制陰極電流；在相對于陰極的負電位下工作（對應于JFET柵極）； * 簾柵極：靜電屏蔽控制柵極和板極，從而減小陽極電壓對陰極電流的影響；在相對于陰極的正電位下工作； * 抑制柵極：防止二次電子離開陽極到達簾柵極；在陰極電位下工作； * 陽極：收集電子（對應于JFET漏極）。 圖2示出了控制柵極電壓為0 ~ -25V和簾柵極電壓為250V時的五極管特性曲線。請注意理想化的負載線以及該五極管可以在板極電壓僅為50V時吸收150 mA的陽極電流。高電壓增益、高陽極阻抗和高輸出功率是五極管放大的三個特點。只要將簾柵極與陽極直接連接，該五極管可以以三極管模式工作。低電壓增益和低輸出阻抗是這種模式的特點。圖3示出了三極管曲線與五極管曲線的差別。這些曲線代表0 ~ -90V的控制柵極電壓。請注意負載線以及在三極管模式下板極無法在板極電壓低于200V時吸收150 mA電流。這一事實大大限制了放大器效率及輸出功率。但是，盡管輸出功率有限，一些人還是更喜歡三極管模式，因為他們聲稱它能產生一種優秀的音響放大器。對于圖1c所示的升壓三極管電路來說，你只是在標準三極管放大器電路上增加一個100V簾柵極-陽極電源(圖4)。這樣做就使三極管特征曲線向左平移了100V(圖5)。請注意負載線以及板極此時可以在陽極電壓僅為100V而不是純三極管模式電路所要求的200V時吸收150 mA電流。你可以利用升壓三極管放大獲得大得多的功率，并仍然保持三極管放大的特性。在使用MicroCap-7評估軟件(www.spectrum-soft.com)對三個單端A類音頻放大器進行Spice仿真中，靜態陽極電流的控制柵極偏置為75 mA，而交流柵極信號只是短少放大器限幅。變壓比可為五極管提供5 kΩ的陽極負載阻抗，為三極管和升壓三極管提供3 kΩ的陽極負載阻抗。表1給出了這些參數。 圖2 五極管的負載曲線表明，陽極可在陽極電壓僅為50V時吸收150 mA電流。 圖3 純三極管需要200V陽極電壓才能吸收150 mA電流。 圖4 一個100V簾柵極電源可將一個普通三極管轉變為一個升壓三極管。 圖5 升壓三極管的陽極可在陽極電壓100V時吸收150 mA電流，而純三極管則需要200V陽極電壓才可以。 |
