【屏_阴分割倒相电路的传说】

mld

kenny 发表于 2013-6-13 20:07
我周末用实搭电路测试一下，把负载电阻弄小点，看带载能力，给示波器图。

    负载电阻也不可过小，会造成波形严重失真，这样的测试数据不好作参考比较。
应该是低内阻胆管可用小些，高内阻管还是要用大些的，例如6C11内阻为3.5k，而6N2内阻为47k，两管的直流配置(工作)状态都不一样...

kenny

我用大路管，12AU7。

doctorqianbing

也来试着分析一下：
现在问题的焦点是上臂的输出阻抗到底是高还是低？
下图是标准的屏阴分割倒相电路，R4，R5是下一级栅极电阻。可见两臂输出完全平衡。



现在将R4，R5改为10K，输出幅度略有下降，但仍然完全平衡。两臂输出阻抗似乎也完全一致，而且很低。



输出阻抗按下式计算



其中R1=100K，R2=10K，U1=6.624V，U2=6.433V
得出，两臂输出阻抗相同，Ro=0.33K。结论与MLD兄完全一致。

且慢！！
当我们用两次电阻法测量一个信号源的内阻时，是不允许改动信号源内部的，也就是说，要测量上臂的输出阻抗，仅仅可以改变上臂的负载R4。而R5与R3并联作为电流负反馈取样电阻已经是整个信号源的一部分，是不能做任何改动的。请看下面的仿真结果。



R1=100K，R2=10K，U1=6.624V，U2=1.69V
计算得Ro=48K

由于上臂的输出阻抗是屏极输出阻抗与R2并联，故可求得屏极输出阻抗约1200K
这与传统计算方法得出的阴极电阻无旁路电容的共阴极放大器屏极输出阻抗是非常接近的！！
Rp=(μ+1)Rk+ra=(μ+1)(R3//R5)+ra≈1200K        （自建模型μ=35）

下臂的输出阻抗也必须用同样的方法求得，但要低得多，大家有兴趣可以试一下。

至于在两臂负载相同的情况下，上下完全平衡的机制，似乎可以这样理解：同一个电流源流过两个电阻，当然产生两个相同的电压信号。那么当面对下一级的米勒电容时，又会出现什么情况呢？隔壁田版之前也提出了这个问题。那就仿一下看看







可见只要两臂负载相同，输出就是几乎完全平衡的，而负载不平衡的情况下，两臂不仅输出幅度不平衡，而且有很严重的相移。
不过话又说回来，谁会让两臂负载不平衡呢？

以上是一点个人拙见，请大家继续讨论。

doctorqianbing

用电流注入法分别从上臂和下臂注入信号测其内阻更直观，而且与楼上所得结果完全一致。

jollee

一个问题，这样的情况下，可否再做一下失真的测试？谢谢。

kenny

doctorqianbing 发表于 2013-6-14 00:26
也来试着分析一下：
现在问题的焦点是上臂的输出阻抗到底是高还是低？
下图是标准的屏阴分割倒相电路，R4 ...

上臂输出阻抗1.2M？计算可能有误。输出阻抗如果不考虑下一级负载，应是Rp（屏载）//rp（屏内阻）。如果要将屏出部分视为有深度本级反馈的共阴，则rp=（rp'（真实屏阻）+ Rk（阴极电阻）* Mu）。总体上输出阻抗仍由Rp决定。

如果按D兄的算法，五极管无法使用。单级输出阻抗上M。

mld

doctorqianbing 发表于 2013-6-14 00:26
也来试着分析一下：
现在问题的焦点是上臂的输出阻抗到底是高还是低？
下图是标准的屏阴分割倒相电路，R4 ...

谢谢D兄! 分析得好!

我在72#就说:   
   电路无论是直流回路还是交流回路都是一个平衡完整的整体，在对电路作分析时不能分开。若上下臂只单独断开或者变动任意一臂的交流负载的值后，都会出现输出阻抗及输出电压的不平衡。
   上臂负载断开后电路就是阴极跟随器，而下臂负载断开后电路就只能是负反馈电压放大器，它们都有各自的电路分析计算模式，都不能当作屏_阴分割式倒相电路来分析。

   这一点若未加注意，则极易得出上下臂输出阻抗相差巨大的结论。


再次感谢D兄关注和支持!

kenny

等效总内阻啊，内阻没关系，输出阻抗不取决于内阻。

mld

    的确如上J兄弟所说的，是有个尾巴，既然电路不能使用其他公式、方法、模式来操作计算，应该另有适用于它的方法或公式计算其实际值。
    老M知道自己几斤几两，不可能创造出来，我只知道走“捷径”四处寻找搜索，首帖中的方法和计算公式(见图5)便是，该方法所出之处因为时长日久已忘记，此方法也有称为“公式法”(见下图)，这个方法对此电路解释的很清楚(见图9、图10)，我觉得该法还可适用于其他的电路，若认为此乃属“捷径”而嗤之以鼻，那老M只有等待更精确的途径出现...

mld

上面图中第2方法，便是D兄84#提到的。。。

mld

jollee  您这个是实践出真理,但是我还想知道的是在没有实做的情况下如何预计算这个阻抗.昨天晚上想了想，一头雾水ing。

   在没有实做的情况下我是用仿真软件，至于直接对着电路图用公式计算出输出阻抗，用斋虅彰英的《负反馈放大器》一书中关于“屏极阴极负载式倒相电路”的计算方法进行了N遍，还有一书刚译完出版的《电子管放大器》我没有，据说也谈到这个电路的..

doctorqianbing

电流注入法分别测内阻更直观

上臂注入（电流源信号输出是峰值，也就是1mARMS）



下臂注入



上下臂内阻一目了然

doctorqianbing

jollee 发表于 2013-6-14 07:47
一个问题，这样的情况下，可否再做一下失真的测试？谢谢。

失真测试

doctorqianbing

jollee 发表于 2013-6-14 07:47
一个问题，这样的情况下，可否再做一下失真的测试？谢谢。

93#错了，失真应该是这样

mld

doctorqianbing 发表于 2013-6-14 11:30
失真测试

回D兄，电流注入法的LTspiceIV_上下臂输出阻抗特性曲线测试图:

mld

电感负载测试

图1、RL1=RL2=10K




图2、RL1=RL2=1K

mld

电感负载测试的输出波形(电压)

1、负载=100k时的波形


2、负载=10k时的波形


1、负载=1k时的波形

mld

可以看到，负载=1k时波形电压值开始下降(注意是上下臂同时下降)，只能说明这时内阻开始起分压(压降)作用，而且还说明上下臂输出阻抗几乎相同、且都很低...

而上面96#图输出阻抗测试还为了证明此测试电路的合理性。

BossXPOX

思路越来越来清晰了，其实早期g版发过一个电路倒相就是这样的方式。6u8，5级放大，3级倒相，Ra=15k,,,,,Rk=15k....。当时想不明白工作原理，感谢楼主兄弟们的详细解说——受益匪浅。

mld

   顺便再说下神兄弟在63#所提到的问题，说实在他那里说的什么意思我还没完全明白，只感觉与交流正负波形和有关失真的问题。因本人的水平问题，我只能试看说的对不对，高手可不必看了，路过就是...
   屏_阴分割倒相电路在强信号情况下，倒相级管的栅极会发生一个正极性的电流尖峰，但似乎那是在强信号情况下才有，那尖峰的模样见图1：

图1、U2栅极电流波形及屏阴输出电压波形图（电路图参考73#）


图中可看到U2栅极确实有个尖峰(失真)，而输出波形却看不出来，此时输入信号为Vin=3.3Vpp 输出Vout1.2=65.8Vpp ，当我们将输入信号降低些，Vin=3Vpp时，U2栅极尖峰信号即消失了，见图2：

图2、Vin=3Vpp时U2栅极电流波形及屏阴输出电压波形图（此时输出Vout1.2=60.1Vpp ）



所以此情况只要输入信号不是很大即可避免，而实际上我们的信号源大多在2Vpp左右。