12AX7类高u三极管和五极管电压放大管真的频响窄吗？

Julien · 发表于 2008-3-30 09:55

本帖最后由 Julien 于 2023-8-29 00:13 编辑

原本不打算再写基础贴，这些知识书上都有。但无奈屡次看到有人认为12AX7频响很窄，不加负反馈无法使用；或看到五极管推300B频响窄，故做一些简单的理论解释。

1，典型的三极管共阴放大电路

交流分析，中频下，各电容相对的容抗很小，可以视作短路（电容的作用：通交流，隔直流），得到交流等效电路：

A1类共阴放大情况下，电子管的栅阴输入阻抗甚高，视做开路。屏流受控于栅-阴电压，屏内阻很高，可以看做一个受控电流源与内阻并联。
于是得到交流小信号情况下的等效图：

其中，
Rs —— 信号源内阻
Us —— 电压信号源
Rg1 —— 栅漏电阻
rp —— 屏极内阻
RL —— 屏极电阻
Rg2 —— 负载电阻

受控电流源 I = gm*Ug1
其中，gm —— 跨导，Ug1 —— 栅-阴交流电压

中频放大倍数是大家常见的公式：
u
A = ───────———
1＋ra/RL+ra/Rg2
其中，u —— 三极管放大系数

高频段，由于电子管极间的分布电容不可忽略，故等效电路转变为如下：

其中，
Cak —— 屏-阴极间电容
Cgk —— 栅-阴极间电容
Cga —— 屏-栅极间电容

红字突出的Cga就是著名的密勒电容元凶。关于密勒电容分析可以参见，这里不再重复了：http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=32579

和密勒电容有关的参量是信号源内阻和电路放大倍数。降低信号源内阻或者降低电路放大倍数（降低负载值），都可以减轻问题。

五极管的情况：

由于五极管的Cga甚小，因此密勒电容也特别小，五极管的高频原应该是很好的！

Julien · 发表于 2008-3-30 10:17

高频段的第二个问题，12AX7类电子管高频下跌的真正原因：

由于受控电流源的内阻视做无穷大，电路的输出阻抗（Zo）实际是管内阻，屏极电阻，负载电阻的并联
即 Zo = rp||RL||Rg2

举例：
某12AX7电路，RL=100K，Rg2=400K，12AX7在线工作点内阻rp= 80K
则输出阻抗 Zo = 80K || 100K || 500K = 40K

当面对下一级输入对地电容为Cg2 = 200pF时，

把12AX7输出部分看做电压源和输出阻抗Zo串联：

典型的低通网络，其转折频率（-3db点）：
f3 = 0.159/(40K*200p) = 19K8

这是12AX7类高内阻三极管和五极管频响不宽的真正原因：输出阻抗过高！无法很好的驱动较大的容性负载。

显然，这个Cg2电容在电路最可能的就是下一级的是密勒电容！特别当下一级是三极管时。

五极管的情况类同，由于五极管的内阻rp甚高，一般高达1M以上，因此输出阻抗近似等于RL||Rg2，比12AX7类高内阻三极管更大，高频跌落也更厉害，因此才有五极管推动300B高频不好的假象。

电流负反馈的情况：
电流负反馈的外特性是增加输出阻抗。一个电流负反馈电路，电子管等效内阻增加为：

举例说明，内阻为20K的6N7P，放大系数u=35，阴极电阻等于1K，则其等效内阻增加至：
R'F= 20K+（1+35）*1K= 56K
输出阻抗也同时上升，驱动容性负载的能力降低。

Julien · 发表于 2008-3-30 10:41

12AX7的高频真的不会好吗？

本贴的主旨是想澄清，12AX7的开环高频响应在电路设计得当的情况下，也是合格的。
前述，密勒电容可以低内阻信号源驱动解决，而高输出阻抗则完全可以避免去驱动高容性负载来解决。

举一实例来说明：

此列12AX7级带有电流负反馈，本级输出阻抗Zo = 80K
12AU7级密勒电容 Cm = 30~40pf

则电路的开环高频-3db为：
f3 = 50K

2.5倍于音频上限20K，即使开环放大，频宽也是合格的。

同样的，当五极管采用大电流，小负载区域时，其输出阻抗也大幅下降，高频特性也大大改善。

简单的结论：片面的根据电路程式或者器件性能去做出判断是不合理的，应该具体考察线路的具体参数设置和应用后才能得到结果。
而12AX7和五极管的高频响应同样是很出色的。

AQDIY · 发表于 2008-3-30 11:17

好文

魔幻公子 · 发表于 2008-3-30 11:24

想玩玩 · 发表于 2008-3-30 11:32

好文.

万能大师2008 · 发表于 2008-3-30 12:11

高高手

fung668 · 发表于 2008-3-30 12:14

sutuile · 发表于 2008-3-30 12:18

睡完觉再仔细看看

snoopy · 发表于 2008-3-30 12:53

luelue666 · 发表于 2008-3-30 12:57

经过分析已经改掉"偏见"了! 呵呵!

不过看那张频谱图,不到10K就开始缓降了,10K和100K正中间那一格是 20K对吧!所以到约20K就已经有点下垂了,过了20K就急速下垂......我觉得只是及格的边缘啊!

若是 12AT7 或 12AU7 应该会到30K以后才会下垂吧?

ys-kh · 发表于 2008-3-30 13:28

谢谢J版！学习了！

极品骑兵 · 发表于 2008-3-30 13:32

学习

neozou · 发表于 2008-3-30 13:48

学习了，我等新手就是需要像J版这样的引路人啊

家家乐 · 发表于 2008-3-30 14:01

既然这样，加一级阴随直藕不就啥都解决了么？好像一级放大+阴随就是这样的道理吧？

事物都是一分为二的，带来的缺点是啥？

octflower · 发表于 2008-3-30 14:02

希望J版继续讲讲 12AT7 和 12AU7 谢谢

ef184 · 发表于 2008-3-30 15:13

坐在地板,学习中

kpdodododo · 发表于 2008-3-30 16:13

音乐魂 · 发表于 2008-3-30 16:31

学习了!

em9900b · 发表于 2008-3-30 17:38

好人啊，，
这样的帖子应该永久保留。。

[胆机基础] 12AX7类高u三极管和五极管电压放大管真的频响窄吗？

终于弄清楚了。

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