图上四点法计算电子管在线工作点

丢丢1

最早我这个帖子发表在隔壁胆某轩和DiyAudio论坛，近来胆某轩在进行备案无法打开，只有从DiyAudio往回搬，因为是英文百度批量粘贴复制翻译回来的，难免出现个别疏漏望请海涵。


大家好，我有一种简单的方法来计算，只有元件数值而没有电压标注的电子管工作点，这是我已经使用了20多年的方法，非常准确和方便。

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例如，在下面的电路图中，只有电子管电路，HT电压和电阻值。 如果要计算电子管的栅极电压，阳极电压和阳极电流，可以使用如下图上四点法。

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四点法是找到四个点来定义两条交叉线，即栅极电压和阳极电流的动态负载线，以及阳极电压和阳极电流的动态负载线。直线的交点是实际的工作点。

只需选取阳极两个工作电流数值点。


电流点必须选择在这个电子管的正常工作区域内（线性区），在工作区域外是没有意义的。最好标出准确的阳极电流点，这样通过绘图测量出的结果更准确。

例如，在下图中：



在这张6SN7的图中，每个网格电流单位的垂直方向为1mA，我们将在线性中心区域附近选择两个电流点。为了准确地手动绘制直线，将选择两个相距较远的点，因这两个点太近可能会导致较大绘制直线误差。例如，我们取3MA-10mA。

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第一点：假设屏流为3mA，阴极电阻上的压降为0.003Ax910ohm=2.73V。这是获得的栅极偏压值-2.73V。我们在图上标记它。该位置标记有栅极电压和阳极电流值，不需要考虑阳极电压值。通过这点画的线属于栅压-屏流负载线。



事实上，这张图是一个三维关系图：阳极电压在X轴方向，阳极电流在Y轴方向，区域内的栅极电压在Z轴方向。

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第二点：仍然假设屏流为3mA，则（阳极+阴极）电阻合并压降为0.003Ax（12000ohm+910ohm）=38.73V，阳极电压=230V-38.73V=191.27V，并且该点也标记到图上。通过这点画的线属于屏压-屏流负载线。

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第三点：假设阳极电流为10mA，栅极电压等于-9.1V，如图所示。通过这点画的线线也是栅压-屏流负载线。



第四点：假设阳极电流为10mA，按照以上计算得出阳极电压等于100.90V，如图所示。通过这点画的线线也是屏压-屏流负载线。

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两条（栅压-屏流）与（屏压-屏流）动态负载线斜向交叉，在交叉点获得的阳极电流为5.4mA，阳极电压为160V，该交点即是直流工作点。栅极直流电压可以通过-0.0054Ax910欧姆=-4.914V得出。

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这种计算方法的原理是；

由于阴极电阻决定了唯一的阴极动态负载线，阳极电阻决定了唯一的阳极动态负载线，因此直流工作点只能位于这两条线的共同交叉点。

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如果电路图如下所示，带退耦电路的，则使用（12K+5.6K）=17.6K作为阳极电阻，再列入上述方法计算直流工作点。



在这种情况下，6SN7的阳极交流动态负载线与阳极直流动态负载线不在同一负载线上，是在工作点交叉斜率不同的两条负载线。

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以上是作为一个胆机初烧总结的一点不起眼的小技巧与各位老大分享，其中若有疏漏失误欢迎予以批评指正

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好办法！认真学习领会！

lxy7208

很详细的教程，谢谢，请教如果是推挽电路用管如何根据输出牛负载阻抗确定工作区域或者说工作电压电流范围呢，因为有时条件是有输出牛了要选管，比如10K的牛用KT66 PP，应如何选工作电压电流呢，希望能解答一下，谢谢啊

丢丢1

lxy7208 发表于 2023-10-7 15:25
很详细的教程，谢谢，请教如果是推挽电路用管如何根据输出牛负载阻抗确定工作区域或者说工作电压电流范围呢 ...

这个容易的哈，首先找一张KT66的曲线图，在图上划一根10K参考负载线。为了计算方便，最好找容易计算的点，因为500V/10K=50MA，所以在这两点之间先画一根蓝色参考线。

丢丢1

然后保持蓝色线的斜率不动，上下移动这根线找我们需要的静态工作点位置，移动后就是图中的红线。找位置需要考虑的问题比较多，首先这个点的静态功率不能超过屏耗，考虑到安全因素一般不超过屏耗的85%，比如天梭KT66是30W我们就不超过26W；静态点的电压也不要超过屏压，天梭KT66限制是500V以内，再有就是工作在甲类区多一点还是少一点。
比如图上这个小叉叉的点就是个比较合适的推挽点。

当然从功率输出效率角度，黄线会更加适合。

丢丢1

当然这是个粗浅的方法，实际上KT66推挽并不是在这条负载线上工作的。电子管很难做到真正的乙类推挽，都是在甲乙类工作。KT66接成四极管真的会工作到截止区，所以在小功率甲类下，它处于5K+5K的工作区间，在其中一个管子截止的时候，另一个管子工作在2.5K的状态，实际的工作曲线是一个三折线。以上方法是利用甲类工作的原理快速找到管子工作点的方法，并不是进行功率和失真分析的方法。

lxy7208

丢丢1 发表于 2023-10-7 16:28
当然这是个粗浅的方法，实际上KT66推挽并不是在这条负载线上工作的。电子管很难做到真正的乙类推挽，都是在 ...

非常感谢，受教了，正准备装个10K牛 KT66PP，这下有底了

丢丢1

其实这个方法，跟四点法中找那个点用的方法是一样的，首先找到静态工作点，然后根据实际工况下的负载阻抗不同，再找不同的负载线。真正工作的负载线斜率，一定是从这根线开始向右旋转不同的角度。但是无论是多大阻抗的牛，负载线都必须经过这个点。有经验的老烧不需要这么麻烦，直接根据管子参数就能快速选定一个点，再来分析负载线，这个适合不太熟悉工作状态的朋友刚开始画线时候有个大概的负载线起始依据。

普洱茶88

感謝分享， 學習了。

牛哥

很多论坛都在逐渐的关闭了，也许是到了另外一个网络时代了，楼主的一些难得的经验还是多搬回来一些吧，不能把所有的鸡蛋都放在同一个篮子里。