采用FU-50高跨導五極管實現AB1類推挽放大電路的設計

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 類的首要優點是效率高，對膽機而言，高效率不只是節約幾瓦幾十瓦電能，關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到 100W 。其次， AB1 類充分發揮推挽電路互補的優勢，不僅提高電子管輸入、輸出動態范圍，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的非線性，使輸入信號正半周產生失真。負半周時陽極電流接近截止點也會產生失真，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，靜態工作點電流小，可以提高陽極電壓而不超出陽極功耗，結果是使電子管線性區向大電流方向延長，正半周信號輸入不會產生特性彎曲導致的非線性失真。靜態工作點下移的結果，柵負壓比 A 類更負，自然使信號負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，但當推挽運用時兩管信號相位相反，上管的負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 屬高跨導五極管，用于 AB1 類使其輸出動態范圍增大， 40W 的陽極功耗可以充分發揮，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 類推挽放大的參數如下。

Gr50(FU-50 相同 ) 在 AB1 類放大的應用數據：

燈絲電壓／電流 12.6v ／ 700mA ，陽極供電 450V ，靜態陽極電流 2 × 60mA( 兩管 ) ，第二柵極電壓 250V ，第二柵極電流 2 × 10mA( 兩管 ) ，固定柵負壓 -30V ，最佳負載阻抗 8000 Ω，柵一柵極驅動信號電壓 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 為穩壓的 250V ，采用 50k Ω電位器調定固定柵負壓一 30V 。電路前級由 12AU7 作為對稱驅動放大器， 12AU7 負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，為達到 -20dB 的負反饋， RNF ：選用 6.8k Ω，其負反饋量可改變 RNF 的值予以調整。

輸出級采用五極管后，其內阻較高，陽極供電的紋波率增大到 2 ％，也是允許的。所以， 450V 供電采用 100 Ω電阻和 220 μ F 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到的。

Gr50 的第二柵極 " 采用充氣穩壓管穩壓供電，以保護 Gr50 。其中 vr150 可用國產 WY-4P 、蘇式 Cr-4C 代用， VR105 可用 WY-2P 、蘇式 Cr-2C 代用。如果用半導體穩壓管，需選用多只串聯組成 250V 穩壓電路，最大齊納電流不小于 45mA 。 AB1 類固定柵負壓無負載電流，可用大電阻、電容濾波，該機中濾波電阻 47k Ω和 50k Ω電位器兼作分壓器，使電位器兩端有 -45V 左右負電壓調整于 -30V ，使 Gr50 兩管靜態陰極電流 (P+G2 電流之和 ) 為 140mA 。

該機輸出變壓器采用成品 8k Ω /8 Ω、 16 Ω /45W 的產品，其本身頻響為 20Hz~100kHz ± 0.2dB ，初級陽極一陽極為 8k Ω，允許推挽管最大電流 140mA 。當兩管靜態電流差值小于 5mA 時，初級全部電感量為 120H ，最大功率 45W 。依此要求，自制可按下述數據繞制：

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φ 0.2mn 漆包線繞 2000+2000 匝，次級繞組 0~8 Ω用φ 0.8mm 漆包線繞 120 匝， 8 φ～ 168 Ω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邊框處，繞線時應注意橫向間距，寧為稀繞幾匝，也勿穿越線圈橫向引出。應注意，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 ( 用萬用表查繞組結構 ) 后，不能久置空氣中，立即加熱烘干，并浸漆。

高質量輸出變壓器繞制煩瑣，但只要頭腦清醒，頭尾加標記，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 8 Ω端頻響 16Hz~45kHz-1.5dB ，額定輸出功率時 THD 為 .7 ％。

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