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用绍6AS7组成的SEPP放大电路
来源:本站整理  作者:佚名  2011-04-09 08:07:48



  1.电路组成
  
  放大器的电路如附图所示。由1只双三极功率管6AS7组成ABl类SEPP输出级,可输出12W的有效功率。前级倒相兼驱动采用高跨导中μ双三极管6FQ7(和国产6N12P类似)作长尾式倒相。

  前级电压放大采用高μ双三极管12AT7的1只三极管(另1只用于另一声道)作小信号RC耦合放大器,与倒相器间采用直接耦合。

  电源部分除灯丝供电6.3V绕组外,设有3组高压整流滤波电源,其中1组ACll0V绕组经二极管全波倍压整流,大电容滤波输出±137V电压向输出级供电,实际是两组输出极性相反的半波整流器,正半周时向V4上管提供正电压,负半波时向下管阴极提供负电压,总输出电压为交流电压最大值的两倍,即2x1.414x100V=282V。

  前级电路供电由AC220V全波倍压整流,输出+480VB2电压。前级放大器、倒相器采用高压供电,可提高电子管动态范围。

  6AS7组成ABl放大,要求-63V的栅负压,由次级绕组AC48V经桥式整流,RC滤波器提供,为了使电容滤波输出电压有更好的调整率,避免整流输出电压随负载产生过大的变动,3组供电都采用了容量较大的滤波电容器

  输出级的工作状态选定为±137V板极供电,栅负压为-63V,静态板极电流60mA,在6AS7的特性曲线族中作出负载线可以求得其最佳负载阻抗为ZLP-P=280Ω时,输出12W的有效功率,非线性失真小于4%。在此状态下,6AS7每三极部分静态板极耗散功率为137V×60mA=8.22W,距6AS7每三极管最大板极耗散功率Pamax=13W,尚有足够的余地。

  2.有输出变压器的SEPP
  
  用于SEPP后,6AS7负载阻抗应为最佳负载2800的1/4,即负载阻抗为70Ω,显然不能直接驱动扬声器。

  即使如此,对胆机而言已获益匪浅了。其一,输出管最佳负载阻抗的降低使低端频响的扩展无需大的初级电感。本例最佳负载阻抗为800℃很明显,当输出变压器初级感抗XL=2πfL>800两倍时,对负载阻抗的分流作用即可忽视。初级电感量的要求降低,使其匝数成平方比减小,相应的分布电容也减小,输出变压器的高端频响得到改善。所以,SEPP虽然未实现OTL,却将输出变压器扩宽频响宽度的难题解决了80%。OTL表示的是无输出变压器,而采用低负载阻抗输出变压器的SEPP的消除了输出变压器对频响的制约,称其为准OTL也许更符合实际。所以,对6AS7组成SEPP电路设计中采用工艺简单的输出变压器是提高效率的最佳选择。

  3.驱动级的选择
  
  低内阻三极管组成SEPP的另一难点是驱动灵敏度。6AS7组成的SEPP电路,其栅极驱动信号均在2x60Vp-p左右,设计输出信号幅度2x60Vp-p以上的驱动级,无论电子管的选择、电路设计都比较困难。其中只有采用高跨导、低μ三极管才有输出更大幅度信号的可能。电子管的三项基本参数,内阻Ri、跨导S和放大系数μ的关系恒为μ=S·Ri。若欲输出幅度大的信号,首要条件是内阻不能太高,否则阳极电流动态范围小,必然形成大信号失真,而作为电压放大器,必须有一定的增益。单级电压增益与本级电子管μ成正比,内阻低的三极管欲有一定的μ值,则只有尽量提高跨导。因此,高跨导、低内阻三极管是首选。为此,6AS7的前级驱动选用高跨导双三极管6FQ7,作为有倒相功能的驱动级。与6FQ7类似的有5687、6463以及国产的6N12P。

  6N12P内阻极低,仅为。24kQ,当用于RC耦合放大器时,板极负载电阻Ra取值超过内阻的5倍以后,可获得接近最大增益。本机中采用36kQ的负载电阻,使V2的无负反馈增益已接近其μ值,当两三极部分用于长尾式倒相时,阴极接入30kQ共用电阻,整机增益低于此值。高跨导管用于RC耦合放大、倒相电路的优势是在不太高的增益下,可取得较高的输出信号电压。Ra大增益提高,但不会达到电子管的μ值,但Ra增大使电子管阳极电流值减小,不但输出信号幅度减小,还会因板极电流的限制使大信号输入时产生非线性失真。本机中V2的静态电流为每三极部分2mA左右,因而共用阴极电阻上压降达到128V,板极负载电阻Ra降压值为83V。为了不因电子管等效板-阴极电压过低而使失真增大,该放大器中V2板极采用480V供电,倒相器电子管实际工作有效板-阴极电压静态为210V,在输出端输出70Vp-p信号电压,可有效减小大信号失真。

  4.自举电路的应用
  
  为了消除SEPP输出上管V4的电流负反馈,在上管驱动电路中加入56kΩ电阻和10μF电容器组成的自举电路。此种自举电路中隔离电阻的值应远大于负载阻抗,因为电路接法实际使隔离电阻经10μF电容器与负载阻抗并联到信号公共端,输出信号被分流。本例中负载阻抗仅80Ω,选用5.6kΩ电阻足以使此种分流减小到可以忽略的程度。

  V2的负载电路中加入自举RC电路以后,从电路形式上看类似低频提升电路,当信号频率较低时,10μF电容的容抗增大,隔离电阻构成低频负载的一部分,使总负载电阻变成Ra之和。所以,此种自举方式使放大器频响的不均匀性增大,也使低音域倒相器的两路输出难以平衡。于是将倒相器下管的Ra总值采用38kΩ+10kΩ的方式进行弥补,但其频响的不平衡无法弥补。真正有效的改进方式是,将自举电路RC值增大,使RC形成的低频提升电路转折频率更低,以致移到放大器低端截止频率以下。

  为了满足放大器增益要求,前置放大器采用μ=60的12AT7,尽管采用高阻值的阳极负载电阻,此级的无反馈增益为40倍以下,加入大环路反馈以后整机增益偏低,使负反馈量难以提高,整机测试指标并不十分理想。以致加入大环路反馈后整机输入灵敏度在输出10W时已达2.6Vp-p,输出12W时为3Vp-p。

  5.6AS7组成SEPP放大器的调整
  
  由于6AS7采用双电源±137V供电,其平衡调整至关重要,调整的目的是,使V4两三极部分静态阳极电流相等,均为60mA,且输出端电位为0V,电流调整是通过每个三极管的栅负压分别进行的。SEPP放大,两输出管阴极处不同-的电位,为了得到63V的栅负压,两管必须分别供电。48V的交流电整流滤波后得到约62V的-供电,其正端直接与下管阴极相连,负极62V经R1、R2分压向下管栅极供电,调整R1可使R3压降为06V。V4上管阴极电位为OV,A点负电压由R4、R5分流,向上管栅极供电,调整R4可使-上管栅-阴极间电压为63V,电流为60mA。很明显,如果两管特性完全对称,R4调整后R4+R5=R2,因两路分流电阻都与R1串联,调整R4的过程中会影响A端电压,从而使下管栅负压有改变,调整中R1、R2需反复进行,最终使输出中点电压为OV。

  当倒相器输出不平衡时,会使两管输出不平衡,从而使非线性失真增大。因此,可借助信号发生器和毫伏表进行调整。输出1kHz、1Vp-p信号至放大器输入端,调整音量电位器,用毫伏表检测V2两板极输出端(第1脚和6脚)信号电压应相等,若下管输出电压高于上管可改变R6进行调整。

  最后是调整R7的值,使V2有正常的偏置。用数字电压表正极接V2阴极,测得阴极电压准确值后,再检测V1的板极电压,两者之差即为V2栅负压。此种方法检测较直接测量V2栅-阴极压差更准确。当V2采用6FQ7时,栅负压选图示值11V,如选用6N12P应调于-8.5V。

  由上述原理可知,串联供电SEPP输出级,无论是否加入低变比输出变压器,输出级静态调整都比较严格,当串联两管板流不相等时,输出级两管中点存在较大环流通过负载,使输出变压器产生直流磁饱和,更为不利的是,推挽两管将严重不平衡,使输出功率降低,非线性失真增大。

  而输出级交流信号的动态平衡更为重要,虽设有R6进行驱动平衡调整,最多也只能使1kHz左右的中音段驱动平衡有所改善。

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