＂單管直交教練機計畫＂之基本功PART I

請連往下列網址詳閱圖文

http://tw.myblog.yahoo.com/fullranging/article?mid=1315&prev=1330&next=1135&l=f&fid=46

好久沒就這個計畫寫些言之有物的東西了
隨著計畫將於6月底完成第一階段並進入於7月舉辦之下一階段的現場教學
因此趕緊再把單端直交管機設計時所需要的重要學理複習一下
以饕各位同好並方便各位先行預習
這一系列＂單管直交教練機計畫＂之基本功的部分
主要要談真空管的工作設定
因此
接下來就是要談三極管的三個重要的數據
一是內阻（plate resistance; Ri）
二是增益（amplification factor; mu）
三是互導（mutual conductance; gm or S）
這三個基本數值可以讓吾等在挑選真空管時不失焦
可謂重要啊
先來談談內阻
對於單端直交後級擴大機中的前級管而言
訊號放大和驅動下一級的功率管為其主要工作
若其內阻太高
則會讓訊號在作第一次放大時就限制到其頻寬
因此
為了維持訊號放大後的完整性
我多半會選擇低內阻的管子
早期的常用管如：12系列的管子
內阻越低的增益也越低
所以在設計管機時一定要慎選
老式的設計就常會以增加放大級數來應對單級增益不足的窘況
多級放大常造成增益過大的現象
此時則會再施以負回授以抵銷過大的增益
多級放大即是在訊號經過的途徑上多放些香爐
這樣影響放大結果甚鉅
會有許多極細微的訊號在放大過程中損失
此外
若是因多級放大而造成增益過高
為避免下一級的過荷
一般會施予負回授以降低增益和表像地改善頻寬
在此
雖然以我的專業無法就負回授對音樂再生的功過給個客觀的評價
但若單就個人淺薄的經驗而言
我已選擇拿掉負回授
這會讓音樂更貼近我的心
看到此
你就大概已經知道
其實增益和內阻對於選擇適當的管子是有多重要了
不過好在近代的真空管已可以在內阻和增益間達成不錯的妥協
例如：
我常用的三極管EC86，EC8010，6J4WA，6C45P，5842，E180cc
及用來接成三極管的五極管E280F，E180F，D3a等
都是低內阻高增益的好管子
這些優秀的前級管子已可實現單一放大級驅動深偏壓的功率管了
以我目前的經驗而言
300B的偏壓已經是兩級直交線路中的極限
若功率管的偏壓再深
則就無法在合理的條件下設計為兩級直交工作了
此外
屏內阻低也可讓第一放大級的輸出阻抗降低
若因此對應到下一級功率管
則所產生的Miller效應也比較不會像高內阻管般的嚴重
所以囉
只要掌握這些原則
在線路設計時就不會模稜兩可或是人云亦云了
談到此該切入正題囉
先來看一下內阻應如何求得
這一點
雖然我已在＂1.2W的獨奏者＂中示範過了
但為了長時間關心本計畫的同好
在此就再度野人獻曝一番
再以6EM7（6FD7的官方資料中無曲線圖 ，但其特性與6EM7相似）示範一次
其實在真空管的官方資料中
即有許多敘述性的資料可以參考
而其中屏內阻在各式資料中則常以Ri表示
而屏極電阻則多以Rp來表示
首先
先將官方資料中的圖印下來
再由敘述性資料中找到屏內阻
找到資料中所述之屏內阻後
即以該值的2～8倍決定負載阻抗
若為電阻式的負載
則負載阻值可取內阻值之3～8倍
若是電感式的負載（如：屏極電感或是輸出變壓器）
則負載阻抗大約抓在2～3倍即可
例如：
6FD7的功率半邊之屏內阻大概在800歐姆左右
而此功率半邊之負載即為輸出變壓器之初級
故若取2.5K為負載
則約在其內阻值之2~3倍的合理範圍內
如此
就在曲線圖上畫下負載線
負載線畫好後先設定工作點
本計畫將工作點設定在屏壓175V，屏流40mA上
再於此工作點所在的工作曲線上畫上一個切線
若工作點剛好不在既有曲線上
則自行依兩側的曲線趨勢畫上經過該工作點的工作曲線
再在此工作點上畫出切於此假想工作曲線之切線
則此切線的斜率即為此管於該工作點工作時之屏內阻
如下圖：
畫好切線後
將切線下緣直接交於橫座標
上緣則向下引線至橫座標
於是得到兩個點（本例即為：137V及252V）
切線上下緣亦分別引線探向縱座標並得兩點（本例即為：0及122mA）
將（橫座標兩點之差）除以（縱座標兩點之差）即得此切線之斜率
（225V-137V）／（122mA-0）＝ 942.6歐姆
雖然以此工作點所求出之內阻與官方資料中的800歐姆有所差距
但此結果尚在可接受的範圍內
所以負載線設定在2.5K依然合理喔
至於剩下的
再慢慢談囉
若末學在本文中有任何的錯誤
也請先進們不吝指正
以正視聽啦！！