【闲谈】SRPP

Gautau · 发表于 2012-12-11 23:28

本帖最后由 Gautau 于 2014-8-12 17:40 编辑

SRPP（Shunt-Regulated Push-Pull）的结构十分简单，只是用了两只电子管及两支阴极电阻组成。
这一电路设计由英国马可尼（Marconi）实验室的 Henry Clough 于1939年研發成功，作为电视信号传送（当时 3MHz 的405线有线电视便已称为 “高清”）并于1940年注册专利。
马可尼注册文件 (5，暫无)

虽然随后美国人Artzt 在 RCA实验室于 1943年也有 SRPP 的专利注册，但只能称之为类近的设计 – 变形电路而已（Series-Balanced Amplifier）!
Artzt注册文件（暂无）

1951年, Peterson 及 Sinclair 终于将 SRPP 应用在音频处, 雄心勃勃地称其为无失真音频放大器（Distortionless Audio Amplifier），并在 1957年提交了其专利申请。
在这項申请中，又詳述了 μ-follower 的结构 . . . . . . 最终他们称其为单端推挽（Single-Ended Push-Pull Amplifier，SEPP）。SEPP与 SRPP 相关, 但卻并非相等。

80年代之前，这线路结构原本称为 “自举放大”（Bootstrap Amplifier）。这一名称現已被 SRPP 所取代。
自举放大包括了如 μ-follower、威氏阴随（White cathode follower，WCF) 及Peterson 与 Sinclair的SEPP.。

90年代初，β-Follower 出現 . . . . . .

不论中外，对SRPP的理解和计算都偏向于电压放大，并未能将SRPP的特性和重点发挥出来，且误区还不少 . . . . . .

市面上谈论SRPP的书籍并不多，其中以Amos的论述较为接近 Henry Clough（马可尼实验室）的理念，其他SRPP正确的相关资料便只能从 “有线电视广播系统” 的书籍处寻找。

SRPP 属定负载功率放大，在设计时须先定出负载的数值，然后才作计算。
阴极电阻:
RL = 负載（SRPP为定负载）
Rk1 = Rk2 = (2*RL+ ra) / μ

靜態电流:
Iq = HT / (2*ra + 2*μ*Rk)
输出阻抗
Zout = (ra + 2*Rk)[ra+Rk*(μ +2)] / [2*ra + 2*Rk*(μ  + 2)]

放大量:
∵ 2*Iq（每管）
2*(2*Iq)*RL = Eo（输出）
2*Iq*Rk = Ei（输入）
∴ A = Eo / Ei

电压方面尽量靠近最大工作点。

以 6N1 为例﹕
μ = 33
ra = 7KΩ
gm = 4.7mA/V
HT = 440V
设 RL = 6.8KΩ（即: 負載最少为 6.8KΩ）

阴极电阻
Rk1 = Rk2 = (2*6.8KΩ + 7KΩ) / 33 = 0.624KΩ （取 620Ω）

靜态电流
Iq = 440V / (2*7KΩ + 2*33*0.62KΩ) = 8.01mA

放大量
Eo = 2*(2*8.01mA)*6.8KΩ = 217.87V
E i = 2*8.01mA*0.62KΩ = 9.93V
∴ A = 217.87V / 9.93V = 21.94倍

输出阻抗﹕
Zo = (7KΩ+2*0.62KΩ)*(7KΩ+0.62KΩ*(33+2)) / (2*7KΩ+2*0.62KΩ*(33+2) = 4.12KΩ

SRPP对电容性负载的抵受能力较高。
上管的输出电流比下管大。
当负载低于额定值时，便会因过荷而致失真升高 - - 数值越低则失真越大。
反之却又会使电路的推挽动作削弱，数值越大越接近共阴加恒流源（有源负载）。
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
补充: 作重新编辑 . . .
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尝试变更一下，利用EL34 三极接法作 SRPP 功放計算:
Va = 250V
ra = 0.91KΩ，μ = 10.5
Ia = 70mA，-Vg = 15.5V

原式为利用负载 RL作阴极電阻計算:
Rk1 = Rk2 = (2*RL + ra) / μ

電源電壓
HT = (250V+15.5V)*2 = 531V

現选工作點并計算阴极電阻 Rk
Rk = 15.5V / 70mA = 221.43Ω（用 220Ω）

然后计算负载 RL
RL = （μ * Rk – ra）/ 2
∴ RL = （10.5 * 220Ω – 910Ω）/ 2 = 700Ω

靜態电流:
Iq = HT / (2*ra + 2*μ*Rk) = 82.071mA

输出阻抗
Zout = (ra + 2*Rk)[ra+Rk*(μ +2)] / [2*ra + 2*Rk*(μ  + 2)] = 675Ω

放大量:
Eo（输出）= 2*(2*Iq)*RL = 232.261V
E i（输入）= 2*Iq*Rk =  36.346V
∴ A = Eo / Ei = 6.39倍

上面的計算是先決定阴极電阻 Rk，然后才寻找负载 RL，这会更易掌握。

补 :
输出功率
Eo_rms = 232.261Vp-p / 2 *0.707 = 82.1V
Po = 82.1V^2 / 700 = 9.53W
以輸出牛為100%計算 - 實際約為 9W。

=  = 计算补充 =  =

天鸿 · 发表于 2012-12-11 23:42

非常感谢G版的好文章，G版能具体说说SRPP对容性负载能力強的原理吗?谢谢!

7mu · 发表于 2012-12-11 23:47

谢谢Gautau正式发贴传授SRPP电路。
在这里讨论μ-follower，Gyrator是不是更加切题。

Gautau · 发表于 2012-12-11 23:55

非常感谢G版的好文章，G版能具体说说SRPP对容性负载能力強的原理吗?谢谢!
天鸿发表于 11-12-2012 23:42

通常阴随已具備這条件，SRPP只是省了一级阴随而已。

電視信号在有线傳輸時，除有大容量出现外，更因这現象而产生 Echo（回音），使输出級過载而致整个机柜被彈射出来（作保護）。

水东芥菜 · 发表于 2012-12-12 00:03

G版新课。零点后也要听。

7mu · 发表于 2012-12-12 00:08

回复 5# Gautau

谢谢Gautau，6n1示例中电流取8mA，已经是管子的标称值，是不是大电流更有好处？

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:15

谢谢Gautau正式发贴传授SRPP电路。
在这里讨论μ-follower，Gyrator是不是更加切题。
7mu 发表于 11-12-2012 23:47

也不成，因又准備迟點谈 Gyrator . . .
μ-follower 以前曾发過帖矣。

7mu · 发表于 2012-12-12 00:16

继续请教
在帘栅输入帖中，诸位学兄谈及srpp类电路的相移问题，按模拟和测验结果的相移量，在实际应用中，对保真度或者说听感，有什么样的影响？

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:20

回复 Gautau

谢谢Gautau，6n1示例中电流取8mA，已经是管子的标称值，是不是大电流更有好处？
7mu 发表于 12-12-2012 00:08

RL = 6.8KΩ 时确須要 8mA，但通常很少用至这样低的负载 . . . 故又变通一下，使坛友们更易理解。

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:23

继续请教
在帘栅输入帖中，诸位学兄谈及srpp类电路的相移问题，按模拟和测验结果的相移量，在实际应用中， ...
7mu 发表于 12-12-2012 00:16

沒有環路反馈便诸事大吉，否则便只有忍受、或加上时間补偿电路。

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:37

本帖最后由 Gautau 于 2012-12-12 01:11 编辑

SRPP（Shunt-Regulated Push-Pull）的结构十分简单，只是用了两只电子管及两支阴极电阻组成。
这一电路设计 ...
Gautau 发表于 11-12-2012 23:28

1# 的 HT 為（250V + 15.5V）*2 = 531V

补: EL34

小鱼儿NN · 发表于 2012-12-12 00:43

为什么很多童鞋做了SRPP线路做输入后声音都偏向石机呢?

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:48

为什么很多童鞋做了SRPP线路做输入后声音都偏向石机呢?
小鱼儿NN 发表于 12-12-2012 00:43

作電壓放大時，上管应視作為恆流源，此時并不具备 SRPP 的特性。

及，工作電壓太低了。

小鱼儿NN · 发表于 2012-12-12 00:53

回复 13# Gautau

G版可否上张经过优化的SRPP线路? 一般用到350V是否还低?

Gautau · 发表于 2012-12-12 00:57

回复 Gautau

G版可否上张经过优化的SRPP线路? 一般用到350V是否还低?
小鱼儿NN 发表于 12-12-2012 00:53

若為 12AX7 等，HT 最少為 490V。

又若下管 Rk1 = 1.2KΩ，则上管 Rk2 = 1.7KΩ（或以上）。

小鱼儿NN · 发表于 2012-12-12 01:00

本帖最后由小鱼儿NN 于 2012-12-12 01:02 编辑

回复 15# Gautau

受教了, 继续听课吸收消化一下!

对了, 是否6DJ8/6922(ECC88)跟适合SRPP线路?

Gautau · 发表于 2012-12-12 01:06

回复 Gautau

受教了, 继续听课吸收消化一下!
小鱼儿NN 发表于 12-12-2012 01:00

既然上管為恆流源，则 Rk2 大點也不怕，因
ra' = ra + Rk2 * (μ + 1) = 234.2KΩ ← Rk2 仍可再大點，但要留意 Vak2。

红昌家电 · 发表于 2012-12-12 01:12

srpp电路是非常优秀的电路，这么具体的说明，真是有大的收获。

Gautau · 发表于 2012-12-12 01:14

回复 Gautau

受教了, 继续听课吸收消化一下!

对了, 是否6DJ8/6922(ECC88)跟适合SRPP线路 ...
小鱼儿NN 发表于 12-12-2012 01:00

个人認為 6DJ8 作串叠会不錯 . . . 当然 SRPP 也行，但不及串叠。

小鱼儿NN · 发表于 2012-12-12 01:28

但很奇怪的是, 在国内某杂志上却说SRPP电路始创于五十年代末期，它出自于日本设计师之手?

帖几个典型线路架构,和SEPP很像(图片来自网络)!

[胆机基础] 【闲谈】SRPP

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