[转帖][原创]五极管推高极间电容高的三极管为什么高频那么惨？现在学习Miller效应。

kenny

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kenny

<p>那退耦以薄膜电容为好了？古董电解高频特性差是因为卷绕电感大吗？</p>

Julien

<p>ECC32兄的－3db点如果我没记错，就在20K左右，是符合理论计算的，结合分布杂散电容，误差甚小。另外需要考虑，多数人采用电解电容退耦，当古董电解电容高频特性较差的时候，电源高频内阻也相应增大，于是本级输出阻抗也提高了</p><p>而张八点就纯粹是在胡说了</p><p>显然他不懂管内阻和交流负载并联等效成为输出内阻的道理</p>

kenny

<p>对比一下张八点的Miller效应：</p><blockquote>请看:米勒效应(Miller&nbsp;Effect)<br/><br/>上面提到驱动强放管300B的电压放大管，除了要输出摆幅要大到74V或以上之外，还要输出阻抗低，这是因为强放管的米勒效应(Miller&nbsp;Effect)比较高之故！也就是极间电容之故！<br/><br/>我们知道真空管的极间电容愈大，高频响应就愈差，强放管的各极之间的距离比较大，因此极间电容比一般小型电压放大管要大得多，如果驱动强放管的输出阻抗低，影响的程度就比较小，而三极强放管的米勒效应比四极或五极管更大，因此驱动级的输出阻抗要更低。<br/><br/>强放管的高频响应除了与强放管本身级与级之间电容有关之外，还与前面驱动级的输出阻抗有关，驱动级的输出阻抗愈低，功率管的米勒效应愈可以忽视，因此驱动级除了要输出摆幅大之外，还要输出阻抗低。<br/><br/>其实任何两级放大之间都有这种关系，并不只是功率级与驱动级，只不过是功率管的极间电容较大，因此驱动级的输出阻抗就变得更为重要了。<br/><br/>我们都可以用前一级的负载电阻，与後一级的极间电容，计算出其概略的-3db高频截止点，其公式为：<br/><br/>fc=1/2πRL{Cin+Cgp(1+A)}<br/><br/>=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}<br/><br/>其中：<br/><br/>fc=後一级真空管的-3db高频截止频率，单位是KHz。<br/><br/>RL=前一级真空管的屏极负荷电阻，单位是MΩ。<br/><br/>Cin=後一级真空管的输入电容，也就是栅极到灯丝之间的电容，单位是pf。<br/><br/>Cgp=後一级真空管的栅极到屏极之间的电容，单位是pf<br/><br/>A=後一级真空管的增益。<br/><br/>由上式即可知前一级的屏极负载电阻愈低，後一级的Cgp愈小，增益愈低，高频截止点就愈高，换句话说，高频响应就愈好。<br/><br/>那要如何来选择电压放大级(驱动级)的真空管呢﹖当然是要挑选输出阻抗低的真空管，才能获得较佳的频率响应。<br/><br/>怎麼样的真空管输出阻抗低，又什麼情况之下的输出阻抗低呢﹖<br/><br/>·真空管的屏极电阻(屏内阻)愈低，输出阻抗就愈低。<br/><br/>·屏极负载电阻愈低，输出阻抗愈低。<br/><br/>·电流愈大，输出阻抗愈低。<br/><br/>·在阴极电阻上用一支电容器旁路，输出阻抗就會大幅降低。<br/><br/>下列方法也可以降低输出阻抗，但不符何「张八点」的原则，因此仅供参考用：<br/><br/>·并联真空管，可降低输出阻抗。<br/><br/>·用Cathode&nbsp;Follow电路，可降低输出阻抗。<br/><br/>·用SRPP电路，可降低输出阻抗。<br/><br/>举两个真空管的例子：<br/><br/>我们可用最常见的两种真空管代入上列公式，来看看频率响应：<br/><br/>例如我们已知300B的极间电容：<br/><br/>Cgp=15pf<br/><br/>Cgf(即输入电容Cin)=9pf<br/><br/>Cpf(即输出电容Cout)=4.3pf<br/><br/>假设我们用一支rp较高的真空管12AX7/ECC83来驱动300B，根據规格12AX7/ECC83的rp为62.5KΩ，一般三极管的屏极负载电阻RL大多设定在屏内阻rp的3￣7倍之间，我们取其中间值5倍为屏极负载电阻：<br/><br/>62.5KΩ×5=312.5KΩ<br/><br/>代入上式：<br/><br/>fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}<br/><br/>=159/0.3125{9+15(1+3)}<br/><br/>=7.37KHz<br/><br/>试想，在一个没有负回授的扩大机内，放大电路的频率响应只到7.4KHz，这支真空管可以用吗﹖<br/><br/>又假设我们为求较低的输出阻抗，所以取其最低的屏极负载电阻，即rp的3倍为屏极负载RL，即：<br/><br/>62.5KΩ×3=187.5KΩ代入上式：<br/><br/>fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}<br/><br/>=159/0.1875{9+15(1+3)}<br/><br/>=12KHz<br/><br/>试想，在一个没有负回授的扩大机内，放大电路的频率响应比输出变压器的频率响应还要窄，这支真空管可以用吗﹖<br/><br/>又假设我们用一支rp较低的真空管来推300B，例如ECC82，根據真空管手册ECC82屏内阻在屏压在250V时，rp=7.7KΩ，如果我们也用7.7KΩ×5=38.5KΩ为RL代入上式：<br/><br/>fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}<br/><br/>=159/0.0385{9+15(1+3)}<br/><br/>=59.8KHz<br/><br/>这个真空管的频率响应还不错，也由此可知，&nbsp;<br/></blockquote>

kenny

<p>那么*坛的*32兄的EF37A推300B为什么测试的0db转折点在15Khz左右呢？</p>

Julien

<p>第二个是对的</p><p>当然还有实际安装的分布电容</p>

kenny

<p>现在验算：</p><p>1）按五极管输出阻抗计算，五极管由于内阻很大，输出阻抗可近似认为是屏阻，即便91K。300B标准工作状态时的Cgp=15pf，Cgk=9pf，Mu=3.85，则Cin=81.75pf。代入公式，得截止点频率为21.75Khz，0db转折点为: 15.38Khz。好像现实合乎计算。</p><p>2）按五极管负载阻抗计算，负载阻抗为66.72K（屏阻与栅漏之并联），代入公式，得截止点频率29.6K，0db为20.9Khz。</p><p>哪一个计算是对的呢？</p>

Julien

严格来说，整体的衰减是连续的，0db在工程上认为10个倍频程即可
如果是0db衰减，那么阻抗和中频段是一样计算的
实际上，如果整机带有负反馈，对于胆机，开环－3db点在音频上限的一倍以上即可
如果是无反馈，最好有5个倍频程的宽度
实际上不宜把－3db点设置为20KHz的原因是这个时候有较大的附加相移，而频率越高，相移对声音的影响越大
对于第二个问题，本来计算放大倍数的时候，交流负载即要考虑下一级栅漏电阻
所以也就不需要分开考虑了
P.S. 资料我收到了，等我周末贴上

kenny

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kenny

<p>J版，看完这个资料后我有两个问题请教：</p><p>1) 如果我想算出20Khz处0db衰减时的Zs应如何计算? 因为只给了-3db的公式。因为-3db的意义是放大率是0db的0.707倍，是否我把-3db处算出的Zs乘以0.707即可。</p><p>2) 这个模型没有考虑栅漏的影响，那么我们能否把栅漏也考虑为信号源的内阻，即实际上在阻容耦合的情况下，这个Zs是前级的负载阻抗，是所谓Rp//rp//RL，而不仅仅是一般意义的输出阻抗，如三极管情况下的(Rp*rp)/(Rp+rp)。</p>

还是土八路

8错！

家家乐

<p>尽管不是很懂，也知道了个大概！</p><p></p><p>好贴！</p>

Julien

<p>[em03]玩新东东中，稍等</p><p>这几天懒了点</p>

kenny

<p>这个顶起来，J版还没有回答。</p>

kenny

<p>如果我想20khz仍然保持0db，即频响曲线仍然平直，应该如何计算呢？</p>

Julien

<p>古董电解由于寿命，材料，设计等等因素都不如现代的了</p><p>因为电容不是专为音响生产的，所以拿主观听感来说古董电容比现代电容好是毫无意义的</p><p>显然现代电容体积更小，漏电更小，高频特性也更好，也不容易发热，脉冲特性好</p><p>用薄膜电容则体积过大，成本较高，如果有这个空间可以尝试</p><p>一般以质量较好的电解电容即可</p>

Julien

<p>拖了点时间，很抱歉了，最近一直在玩小单端</p><p>对于这个问题，参考资料我先介绍一下：自动控制原理，电子电路教材模拟部分，信号系统分析等都有论述</p><p>实际问题分析：</p><p>把前一级的电压放大考虑等效为：信号源内阻Ri，电压信号源Us</p><p>后一级考虑为输入对地等效电容Ci，输入电阻忽略不计</p><p>这样，Ri和Ci构成了一阶低通网络</p><p>他们的高频区电压增益Avh（复数值）＝1/[1+j(f/fH)]，j为虚数单位，即数学上常用i来表示，工程上用j表示</p><p>其中fH就是我们工程上所述的半低功率点，也就是－3db点</p><p>f是所在点的频率</p><p>这样，高频区的电压增益幅值和相角分别是：</p><p>Avh（实数值）＝1/√￣[1+(f/fH)^2]</p><p>φh＝－arctan(f/fH)</p><p>这样，当－3db点，f＝fH时。显然，φh＝－arctan1＝－45度</p><p>而要Avh＝0，则要求分母√￣[1+(f/fH)^2]无穷大</p><p>这样显然是不可能的，于是工程上认为，当f＝0.1fH时即为0db衰减</p><p>实际上，对于多数电子管而言，开环设计f＝0.3－0.2fH即可</p><p>即对于20kHz，fH设计为60kHz－100kHz就足够了</p>

kenny

J斑玩够了指导一下后进呃。

Julien

<p>实际上频率越高相移对听感的影响越大</p><p>但是一般人耳对谐波起始相位角的敏感程度不严重</p><p>有负反馈的情况下，需要考虑剪切频率的相角裕度，防止系统不稳定或者临界稳定</p>

kenny

谢谢！截止点相移45度，对人的听觉产生的实际影响是什么？假定没有采用反馈的话。