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电子管音频放大器技术基础6

Hi—Fi之友 SRPP前级放大电路又称为 串叠式放大电路。SRPP(Shunt Regulated Push Pul1)直译为分 路调整推挽。该放大电路由下边 V1管与上边V2管串叠而成,音 频信号由V1管的栅极输入,工作 于共阴极方式,经放大后的音频 信号由V1管的屏极输出,并直接 耦合至V2管的栅极。静态时两管 电流相等,当有音频信号输入时, 两管反相导通,在V2管阴极电阻 R 上的信号电压与V1管栅极上 输入的信号电压其相位相反。即 Vl管栅极如果为正信号时,而在 V2管的栅极则为负信号,因此电 流变化亦相反,即V1管电流增加 时,V2管则减少,从而两管工作 于A类推挽状态。 附表是各种SRPP电路的增 益与输出阻抗特性表。 SRPP电路简洁,放大线性 好,且具有共阴极放大与阴极跟 随器的优点,即输入阻抗高、输出 阻抗低、输出负载能力强、动态范 围大、频响宽阔、高频瞬态响应 佳、音质清丽柔和、音场再现能力 强,是目前应用较多的前级放大 电路。 在各种SRPP电路的特性表 中,共列出了目前常用电路5款, 电路中V1管与V2管的参数相同, 且电路中阴极电阻R .=R ,=R , 电路中的输出负载阻抗R 为设定 值,其阻值随输入信号与输出信 48 徐松森 号高低而变化,当电路中的负载 阻抗足够大时,即可按R =OO看 待。 表中前两款SRPP电路中的 阴极电阻R 旁,均设置了旁路电 容C ,因此放大器的增益较高,输 出阻抗较低。后两款SRPP电路中 的阴极电阻R 旁无旁路电容,形 成电流反馈,故此种放大器的增 益较低,输出阻抗相对提高。最后 款为定电流负载式SRPP电路, 是将输出端直接从下边管的屏极 输出,此电路实际上是一款带电 流源负载的共阴极放大器,它具 有一定的电压增益,其输出阻抗 与一般共阴极放大器相近,也比 较高,但失真系数比较低。 .SRPP放大器的特性 现代电子管前级放大电路层 出不穷,性能特性不一,其中最 为流行的电路即为SRPP前级放 大电路。主要由于现代数码音源 设备CD、VCD、DVD等一般输 出电平较高,其输出的音频信号 电压可达1~2V,因此与这些音 源设备相匹配的前级放大器多为 l0倍放大器,对前级放大器的要 求并 ̄20dB的增益,而是要求前 级放大器必须具备较低的失真 度、较大的动态范围、较高的信 噪比,较强的负载能力与良好的 声场再现能力。同时要求电子管 前级放大器必须发挥出它的特 色,对数码音源起到柔化与润色 的作用,使聆听者能品尝到胆机 的韵味。 SRPP前级放大器工作于A 类状态,如电源高压取值为200V 时,则V1与V2上下两管屏阴极 间的电压均为电源电压的一半, 即100V,电路会达到自动平衡状 态。 SRPP放大器的电压增益与 V1管、V2管阴极电阻的阻值有密 切关系,即阴极电阻的阻值越高, 放大器的增益也越高,而输出阻 抗也越低。但输出阻抗过低时,其 A类放大器的输出电压却要下降, 因此阴极电阻的取值为510 Q~ 5.1k Q为宜。 对于输出信号较强的数码音 源来说,无需复杂的多级并列式 前级放大器,因为放大级数越多, 失真度越大,频率响应和信噪比 也会变差。 SRPP前级放大器的输入动 态范围较大,如输入信号在0.1~ 3V变化时,其输出电压为0.6~ 1 8V之间,其失真度约为0.05%~ 0.5%之间。而一般多级并列式共 阴极阻容放大器的失真度为1%~ 3%。 SRPP前级放大器的频率响 应较好,在10Hz-60kHz的频率 范围内,其放大器的增益变化为 ±ldB,频响开阔平坦,特别是高 

维普资讯 http://www.cqvip.com Hi—Fi之友 附表各种SRPP电路的增益与输出阻抗特性 工作方式 电路图 电压增益计算公式 实例计算 输出阻抗计算公式 实例计算 

a= RL( Rk+Rp)/ 12AU7双三极管 Zou.r=Rp(Rk+Rp)/ 12AU7双三极管 {RIJ【(1+ )Rk+2R 】 u=15 【(1+ )Rk+2Rp] u=15 +Rp(Rk+Rp)} Rp=17k Q Rp=17k Q SRPP RL 7、6k Q Rk=4k Q R 有负载 C 有电容 

Rk=4k Q Ip=1·6mA 

《) Ip1.6mAa=8(倍) Zoo.r=3.6k Q 增益为18dB 

SRPP a= ( Rk+Rp)/ 12AU7双三极管 Zou.r=Rp(Rk+Rp)/ 12AU7双三极管 R,=oo 【(1+ )Rk+2R 】 u=15 【(1+ )Rk+2Rp】 u=15 C 有电容 Rp=17k Q Rp=17k Q RL=* Rk=4k Q Rk=4k Q a=12(倍) Zoo.r=3.6k Q 增益为21dB 

12AU7双三极管 Zou.r=R D【(2+ ) 12AU7双三极管 a= RL/(2RL+Rp) u=15 Rk+Rp】/2【(1+ ) u=15 R17k Q Rk州p】 Rp=17k Q 

RL:=24k Q Rk=4k Q 

SRPP 

萍L= Rk4k Q Ip=1.6mA R有负载C 无电容 I。=1.6mA

a=5(倍) Zorn.=8.9k Q 增益为14dB 

SRPP a= ( Rk+Rp)/ 12AU7双三极管 Zoo.r=R D【(2+ ) 12AU7双三极管 RL=oo 2【(1+ )Rk州p】 u=15 Rk+Rp】/2【(1+ ) u=15 C 无电容 IUT Rp=17k Q Rk+Rj Rp 17k Q ' RL=∞ Rk=4k Q Rk=4k Q a=7(倍) Zorn.=8.9k Q 增益为17dB 

a= RL/[2RIJ+ 12AU7双三极管 ZOUT=(1/2)x 12AU7双三极管 (1+ )Rk州p】 u:15 【(1+ )Rk州p】 u=15 

Rp=17k Q Rp=17k Q 

RL=24k Q Rk 4k Q Rk 4k Q a=3(倍) ZouT=8k Q 增益为10dB 

SRPP 

L.一 . 定电流 负载式 

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维普资讯 http://www.cqvip.com Hi—Fi之友 频段延伸范围较宽,这样在聆听 音乐时保真度高,因为一般音乐 信号中的高音泛音均在高频段。 二.SRPP电路选蕾要求 SRPP前级放大器一般多采 用双三极电子管,因为双三极管 电参数特性对称,电子管的老化 程度也较一致。但不是所有双三 极管均能使用,因为在放大电路 中上下两管串联使用,如高压电 源为250V时,每只电子管屏阴间 的电压即为125V,而一般的6N1、 6N2等双三极管屏阴极与灯丝之 间的E 耐压均小于100V,特别 是上边管阴极与灯丝间的耐压已 超过极限值,随时有被击穿的危 险,所以必须选用灯丝与阴极间 耐压E 大干150V的双三极管。国 产双三极管有:6N卜M、6N6、 6N1 1、6N16等;进口双三极管有: ECC82、ECC83、6DJ8、6922、 12AT7、12AU7、12AX7等。 如果一时难以找到E 耐压高 的双三极管,比较简单的方法是: ①牺牲电性能,将电源高压降低至 180V以下;②电子管灯丝采用悬 浮供电方式,灯丝不接地,采用单 独电源供电;③可从直流高压中 分压取出60~80V直流电压接在 灯丝一端,将灯丝直流电位提高。 采取以上任何一种方法,即 可采用一般双三极管。 SRPP前级放大器一般与现 代数码音源相匹配使用,因为一 般的CD、DVD等音源的输出信 号电压较强,且动态范围较大。为 了适应强信号、大动态的特点,必 须选用屏极内阻小,屏流和跨导 值大的中放大系数双三极管来担 任,这样栅负压较深,屏流特性曲 线范围较宽。 

三.SRPP电路的应用 1.SRP-200前级放大器 图1是三荣无线SRP一200前 级放大器电路图。日本三荣无线 的SRP-200为双声道前级放大 器,每个声道由三级SRPP电路所 

5 0 保险丝 图1 三荣无线SRP-200前级放大器电路图 

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维普资讯 http://www.cqvip.com 组成,对于微弱信号的PHONO 拾音系统,由第一级与第二级 SRPP电路进行放大,并在两级之 间设置了频率均衡网络(频率均 衡网络以后详述),对唱机拾音系 统进行放大与频率均衡。 现对第一级SRPP放大电路 进行简析。sRPP前级放大由 l2AX7(E83CC)高放大系数双 三极电子管担任。该管的放大系 数 --100,内阻R。=62k Q,阴 极电阻R =l k Q,负载电阻 R =80k Q,电路中的输出负载阻 抗为设定值。 根据以上已知条件,即可推 算出第一级SRPP放大电路的增 益al为 al= R ( R +R )/{R [(1+¨)Rk+2Rp】+Rp(Rk+Rp)} :l 00×80000×(1O0×l 000+ 62000)/{80000×【(1+l00)× l 000+2×62000】+6200O× (1000+62000)} 59(倍) 由放大倍数从分贝表中查得 增益为35dB。 第三级s R P P输出级由 12BH7中放大系数双三极电子管 担任,该管的放大系数 =l6,内 阻R =5 k Q,阴极电阻R = 820 Q,输出级的负载阻抗非常 大,故可采用R =oo来计算。 Hi—Fi之友 根据以上已知条件,即可推 算出第三级的电压增益a3为 a3=“(“R +R )/【(1+“) Rk+2Rp】=l6×(16×820+5000)/ 

[(1+16)×820+2×5000]=12(倍) 从分贝表中查得输出级的电 压增益为21dB。 输出级的输出阻抗Zn" 为 ZOUT=R。(Rk+R。)/【(1+ ) 

R +2R ]=5000×(820+5000)/ 【(1+16)×820+2×5000】一l200Q 2.和田茂氏前级放大器 图2是和田茂氏前级放大器 电路图。日本的和田茂氏于20世 纪60年代,对经典前级放大器 Marantz一7进行了适当的改进。 第一级与第二级仍为并列式共阴 极阻容耦合式放大电路,而将第 

三输出级由原来共屏极方式的阴 极输出电路,改进为SRPP阴极输 出电路。由于改进后的前级放大 器性能显著提高,故音响界称为 和田茂氏前级放大器。 未改进前的Marantz一7的整 机负反馈网络设置在输入级与输 出级之间,由于此负反馈网络造 成输出级较重的负担,使高频端 阻抗下降,导致整机高低频延伸 范围变窄,解析力降低。 将输出级改进为SRPP阴极 输出器后,此电路无电压增益,其 作用是增加输出级电流,并降低 输出阻抗,使得输出级的负载能 力比共屏极接法的阴极输出器大 得多;同时,SRPP的输入阻抗较 高,将前级放大后的信号直接耦 

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