805是优秀的乙类功率三极管,主要用途是乙类推挽音频功放,一对输出管可输出300~370W 音频功率;另一个用途是射频丙类功率放大。所以其板极由管顶引出,若是只为音频设计,板极就不必从管顶引出了,可以和其他电极一并由管脚引出,如美国型号838。由于805产量较大,广泛使用于大功率扩音机,故社会保有量较多,国产管型号为FU-5。许多发烧友尝试用它做甲类单端功放,制作图纸也比较多,但结果大多不太令人满意,低音松散、高音不耐听,音质明显比功率相当的845管甲类单端机差。不过,发烧友们知难而进、屡败屡战,精神可嘉。
一、不足之处
乙类功率管和甲类功率管是有很大区别的,甲类功率三极管一般栅负压较深,最大板流时栅压为零,在整个放大区内不产生栅流,理论上输入阻抗为无穷大。板极内阻较小,电路对扬声器有较大的阻尼系数。栅极对板极电压放大系数很小,是所谓低μ管。如2A3、300B、211、845等。而乙类功率三极管,栅负偏压较浅,甚至为正栅偏压,在整个放大区内,栅压在正栅压与负栅压之间交替变化,并且在正栅压范围中有相当幅度的摆动,产生栅流。该栅流随板压变化而变化,与栅压不成正比,呈非线性状态。板极内阻普遍较大,功放对扬声器的阻尼系数很小,一般为零点几。栅极对板极有很大的电压放大系数,μ常有60~200,是所谓高μ管。如805、806、809、810、8l1A、812A、833、838、572B等。其中838的各项参数与805相同,唯一不同的是板极由管脚引出,没有屏帽,都是乙类推挽功放用管。据说曙光厂也生产无屏帽的805,型号为FU-5A,即为838的全等管。805管约有11kΩ板内阻,μ值约为60。805管脚接线如图1(a)所示,板极特性曲线如图1(b)所示。板极最高工作电压1500V,最大板极损耗125W。
在乙类推挽功放电路中有乙1(即B1)类和乙2(B2)类之别,乙1类最高栅压为零伏,乙2类是在动态过程中有正栅压,有栅流驱动的,而805正是乙2类用管。如果用于甲类单端电路,其推动电路必须提供一定的栅流,该栅流与栅压是非线性的关系。为使推动信号不失真,就必须具有很低的内阻。805栅极工作于正栅压,大动态时,正半周有栅流而负半周没有。在这种条件下,要做到不失真推动才可以(推动信号电压不失真)。805管放大系数较大,故推动电压要求不高。805管板内阻较大,约为11kΩ,故其对扬声器阻尼系数较差,对10kΩ负载阻抗而言,阻尼系数约为0.9。这就是其低音松散、高音失真的原因。对干高保真功放显然是不行的。这就一定要用负反馈来降低其输出内阻。综上所述,用805作甲类单端功放是比较困难的,这些问题对211、845一类甲类专用管来说都不存在。因此,甲类单端机还是用甲类专用管比较容易。
二、克服措施
805管作甲类单端功放虽有上述不利条件,但如果采取措施逐一加以克服,还是可以制作出性能优良的甲类单端功放,有些方面还可以超出845一类甲类专用管的性能,这就是本文的目的。相信读者会对805管刮目相看的。其要点之一低内阻推动,要点之二加适当负反馈。
有的电路使用低内阻三极管300B由推动变压器2:1降压推动,使推动内阻降低至200Ω,效果就不错,但推动变压器是一个制约,制作成本高,频响较差。该推动电路的805板流调整电路也较难处理。另一个方案是推动级使用阴极输出器,大幅降低推动内阻。阴极输出器失真小,内阻很低,Ri=1/S,以6L6GC接成三极管为例,Ri≈1/6(mA/V)=167Ω。输出峰值电流可达100mA以上,而805在动态Us=150V板压下,板流190mA时,栅压UG=+57V,栅流IG=50mA,如图1(b)所示,所以推动没有问题。阴极输出器电压放大系数A≈1,增益为0dB。
845管内阻为Ri=1.7kΩ,若使用7kΩ负载,负载与内阻之比为4,即其对扬声器的阻尼系数为4。805要达到并超过其阻尼效果,负反馈量要有12~18dB,即4~8倍,此时加上805自身内阻的阻尼系数约0.9,即为(F-1)+0.9,在负反馈12dB时阻尼系数为(4-1)+0.9=3.9。18dB负反馈时,阻尼系数为(8-1)+0.9=7.9,都已达到或超过845管。这样805管甲类单端功放音质不如甲类专用管的问题便迎刃而解。同时要求前级电路要有较大的电压放大量,必须拿出4~8倍即12~18dB放大量用干负反馈。同时获得两个好处:
①降低了输出内阻,使功放对扬声器阻尼系数大幅提高;
②克服甲类单端输出电路失真系数较大的缺点,使失真也大幅减小。
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