如何选取电子管工作点？

如何选取电子管工作点？

在设计音频功率放大器时，选择合适的电子管工作点是至关重要的。本文将以6P6P电子管为例，详细介绍如何根据其特性曲线来选择合适的工作状态。

电子管工作点选取

设计步骤：

1. 板压及帘栅压的选定：设各选取为250伏。
2. 最大的板极电流的选定：设取87毫安（这个数值应在最大额定板流值的范围之内，6P6P最大屏流为120毫安）。
3. 最小板流的选定：选取5毫安。一般选取为最大板流值的0.1~0.05。
4. 栅偏压的选定：根据最小板流从特性曲线上可找到相对应的最大的负值栅偏压为-25伏。（栅偏压应为这个数值的一半，故得固定栅偏压为-12.5伏）为上列各值选定时，电子管的全部工作状态已经选定。
5. 工作点的确定：从横坐标上Ua=250的一点作垂直线与Ug1=-12.5伏的曲线相交，得T点。这就是已经选定的工作点！
6. 负载电阻的确定：根据Ia=87毫安的直线与Ug1=0的曲线相交确定O点。连接O、T两点作一直线与Ug1=-25伏的曲线相交，得M点。根据O及M两点能确定当栅极电压在0伏与-25伏之间变动时，相应的最低和最高板极电压。从O点得最低板压Uamin=42伏，从M点得最高板压Uamax=456伏，由之得板流的交流分量的振幅：Ima=（Iamax-Iamin）/2=41毫安；变压器初级上的电压交流分量的振幅：Uma=（Uamax-Uamin）/2=207伏；由之得板极负载：Ra=1000×（Uma÷Ima）=5000欧。
7. 板耗的检验：从T点得Iao=45毫安，没有讯号时板极上的损耗为：Pa=Uao*Iao/1000=11瓦。因6P6P的额定板耗为13.2瓦，可见，现在的损耗是在额定板耗的限值范围以内，因此，所选定的这个工作点是许可的！
8. 输出功率的计算：输出功率可根据下列的公式计算求得：P=（Iamax-Iamin）×（Uamax-Uamin）×η/8000（式中是η输出变压器效率）。一般，输出变压器的效率当功率小与5瓦时，约为0.70.75；大于5瓦时，约为0.80.85。在现在的情形下，设为0.75则P=（87-5）×（456-42）×0.75/8000=3.2瓦。
9. 畸变的计算。关于输出中的畸变可根据下列公式计算求得：

• 二次谐波畸变为γ2={0.5×（Iamax Iamin）-Iao}÷（Iamax-Iamin）＝{0.5×（87＋5）－45}÷（87－5）＝1.2％
• 三次谐波畸变为γ3={2×（I'a-I'a）-（I'a I'a）}÷{2×（Iamax I'a）-（Iamin I'a）}（式中为I'a栅极电压为0.5Ec时的板流）
• 从图上得I'a=68毫安及I'a25毫安，因此：γ3={2×（68－25）－（68＋25）}÷{2×（87＋68）－（5 25）}＝2.5％
• 总畸变为：γ=3.7%

10. 阴极电阻的计算：阴极电阻可由下式求得。

• Rk=1000×Ug0÷（Iao Isg）（式中为Isg帘栅流，在板压=250伏及帘栅压=250伏时，为7.5毫安）
• ＝1000×12.5÷（45＋7.5）＝238欧姆

当计算所得的输出功率不够，或输出中的畸变百分数过大时，就需要另行选择电子管的工作状态。可以改变负载的斜率、工作点或板压。在提高板坟时，要当心不要超过额定值或使板耗超过额定值！