一起来玩电感单端

牛哥

180016200 发表于 2026-7-6 08:22
上面分析了不同的电感量在相同的静态电流下的表现，下面看一下相同的电感量在不同的静态电流下是如何表现的 ...

从另外的角度看问题可以得到另外一个结论：

因为电感量小，所以低频信号在电感上不能得到足够的阻抗，这就不能忽略电感的分流作用，相当于输出管的视在负载减小了，只有调整大静态电流才能维持甲类单端的特性。

180016200

最后我们再来探讨一下分布电容的影响
由于无法获得分布电容这个指标，相应的也不能在LTspice里面进行仿真的测试，不过可以简单的从理论上来分析一下。
可以知道的是电感量由铁芯尺寸和铜线匝数这两个参数确定，在铁芯尺寸、线径固定的情况下，铜线的匝数越多，电感量越大。但是匝数多了后，相应的分布电容也就越大，大家都认可的一个事实是分布电容对于高频相移、衰减有极大的影响。
由此可以得出一个结论：相同的铁芯尺寸下，如果采用同样的线径，匝数越少，分布电容也就越小，对应的高频响应也就越好。但是电感量也就越小。
这样还带来一个好处就是匝数少了，内阻也会变小。
通过上面的分析，可以做一个总结：
1、电感量越大，低频响应越好，这点按照牛哥的话来说，70mh勉强可用，100mh才是起步。
2、相同的电感量下，静态电流越大，低频失真越小
3、相同的电感量下，内阻越低，低频失真越小。
4、相同的铁芯尺寸下，电感量越小，高频响应越好。

180016200

牛哥 发表于 2026-7-6 09:41
从另外的角度看问题可以得到另外一个结论：

因为电感量小，所以低频信号在电感上不能得到足够的阻抗， ...

您说到根本，实质是静态电流的变化，改变了工作点，对应的是功率管内阻变小，输出阻抗也随之变小，从后面电感内阻的分析也印证了这一点

ltokok

我也画个超简单带增益的

红烧牛肉

空调电抗器1A100mH的可以拿来用吗？

180016200

红烧牛肉 发表于 2026-7-6 11:05
空调电抗器1A100mH的可以拿来用吗？

是铁芯电感吧，如果是 就没有问题，无非是功率小点，失真大点，重要的是先玩起来

180016200

ltokok 发表于 2026-7-6 10:44
我也画个超简单带增益的

可以的，不过最好是把参数带上

ltokok

180016200 发表于 2026-7-6 11:21
可以的，不过最好是把参数带上

以前做过单管的，现在做这个可以调增益。参数未定，等我实做后再公布参数。电感自己买铁芯铜线绕，感量尽量大，至少要几百豪亨才好

180016200

漏极还是源极输出？
电感单端中，一般有源极输出和漏极输出两种方式，两者在放大倍数、输出阻抗这些差异就不用再叙，但是从另一个角度来看，又可以得到不一样的答案
从本级的输入端来看，为了和前级匹配，需要尽量高的输入阻抗，还需要尽量小的米勒电容，前者可以通过匹配电阻和场效应管本身的特性轻松实现，后者就不是那么轻松了。
先看下IRF250级间电容方面的参数 输入电容(Ciss)：2200pf，反向传输电容(Crss)：83pf
根据Crss*（Av+1）+Ciss这个公式计算米勒电容，在LTspice中仿真得出漏极输出时放大倍数Av=36，源极输出时放大倍数Av=0.9  
得到漏极输出的米勒电容为：83*（36+1）+2200=5271pf
源极输出的米勒电容为：83*（0.9+1）+2200=2357.7pf
可以根据下式来计算截止频率在-3dB所需的前级输出阻抗
Rs=1/2*3.14*截止频率*后级米勒电容*10-12
按照100K Hz  -3dB作为截止频率计算，漏极输出时需要前级输出阻抗300欧，源极输出时需要前级输出阻抗675欧,无论如何，这都是对前级相当高的要求。
相对比较起来，还是选择漏极输出作为电路的结构形式。
需要说明的是，标准做法为前级采用晶体管作为缓冲来驱动单端场管，但是我想的是前级采用电子管共阴输出来直接驱动。

补充内容 (2026-7-6 17:23):
此处源极输出的米勒电容计算式有误  感谢lin889889指正 具体算法详见后面

180016200

功率管的选择
前面已经对源极输出所需前级输出阻抗进行了分析。可以看到，巨大的输入电容导致了前级输出的极大压力，从场效应管本身的特性来看，大功率管的输入电容都在这个量级，是个无解的难题。除非选用三极管做射级输出，2SC5200的输入电容仅200PF，倒是可以满足要求，但是要想驱动5200，那必须在前面加一级电流放大，超纲了。
还是回到场效应这个思路，大功率管输入电容大，小功率管呢？看一下IRF610的基本参数
输入电容(Ciss)：140pf，反向传输电容(Crss)：15pf ,连续漏极电流(Id)：3.3A
耗散功率(Pd)：36w。
根据上面公式算出100K Hz -3db截止频率时所需前级的输出阻抗为9.4k，看来大部分的电子管都可以轻松驱动。
需要纳入重点考虑的是IRF610耗散功率仅36w，而实际工作中静态功耗轻松达到12w，如果采用并管的方式来解决，虽然每管的功耗降低了，但是米勒电容又翻倍了，看来并管这个方式走不通。
问一下AI呢，看豆包一本正经的胡言乱语是这么说的。
豆包的前言不搭后语不表，仔细看了计算思路，IRF610是否安全不是功耗多少，而是通过散热环境来进行计算，其中有三个关键数值：散热器表面积，irf610热阻，绝缘云母片热阻。
我准备采用原来的PASS ZEN4的机箱，这个机器我用了十多年，功耗在20w的情况下，最热的时候还能摸住散热器，说明散热器的表面积是没有问题的
irf610热阻是无法改变的，如果不用绝缘云母片呢？
牛哥经常在他的帖子呼吁采用负电压供电，漏极不需用云母片绝缘直接安装在散热器上。必须要借鉴这个思路。
为了稳妥起见，在LTspice里面仿真了正、负电源下的表现，发现任何指标两者都无差异。

lin889889

180016200 发表于 2026-7-6 14:18
漏极还是源极输出？
电感单端中，一般有源极输出和漏极输出两种方式，两者在放大倍数、输出阻抗这些差异 ...

源极输出的米勒电容为：83*（0.9+1）+2200=2357.7pf

这个计算有误。
源极输出时，源极电压跟随栅极。由于电压自举作用，栅极的等效输入电容远小于Ciss。

180016200

lin889889 发表于 2026-7-6 16:02
这个计算有误。
源极输出时，源极电压跟随栅极。由于电压自举作用，栅极的等效输入电容远小于Ciss。

喔 那该怎么计算呢

lin889889

180016200 发表于 2026-7-6 16:14
喔 那该怎么计算呢

我认为应该是输入电容=Cgd+Cgs(1-Av)。
其中Cgd=Crss，Cgd+Cgs=Ciss。

180016200

lin889889 发表于 2026-7-6 16:24
我认为应该是输入电容=Cgd+Cgs(1-Av)。
其中Cgd=Crss，Cgd+Cgs=Ciss。

83+2200*（1-0.9）=300Pf？
感觉有点问题，在仿真里面做了6C3+IRF250的频响仿真，-3db在28K
而6C3的内阻仅2.5k，插入2357pf计算，28K -3DB的前级输出阻抗是2.4k  
仿真和计算基本吻合

lin889889

180016200 发表于 2026-7-6 16:31
83+2200*（1-0.9）=300Pf？
感觉有点问题，在仿真里面做了6C3+IRF250的频响仿真，-3db在28K
而6C3的 ...

计算方法是没问题的，你的仿真结果为何如此不知道。

hwckent

即便等效电容降了10倍，也会与 50K 的高阻抗驱动源相组合，依然会引入一个低频的 RC 低通滤波器,限制高频频响

180016200

lin889889 发表于 2026-7-6 16:56
计算方法是没问题的，你的仿真结果为何如此不知道。

仿真电路如下  

180016200

hwckent 发表于 2026-7-6 17:03
即便等效电容降了10倍，也会与 50K 的高阻抗驱动源相组合，依然会引入一个低频的 RC 低通滤波器,限制高频频 ...

改变50k的电阻，从10k到100k  仿真结果未变

lin889889

180016200 发表于 2026-7-6 17:04
仿真电路如下

我的信号源阻抗为2.44k时的仿真：

180016200

lin889889 发表于 2026-7-6 17:13
我的信号源阻抗为2.5k时的仿真：

您的算法是对的  我搞错了仿真目标  仿真160K -3db  和计算值吻合