共陰極電壓放大電路的簡單設(shè)計

1、5030209288王偉f0302010共陰極電壓放大電路的原理分析5030209288王偉電子管的工作特性可以通過曲線圖來描述，因此我們一般都是利用電子管的靜態(tài)特性曲線來研究和設(shè)計電子管電路， 這種分析方法就是我們常說的圖解法，現(xiàn)在我們就利用常見的國產(chǎn)電壓放大管6n1來說明一下分析方法。如圖是一個常見的 6n1電壓放大電路，其中柵壓為一4v,電源電壓為300v ,屏極負(fù)載電阻為 30k。在沒有信號輸入的情況下，電子管處于靜止?fàn)顟B(tài)，這個時候電路中只有直流信號，沒有交流信號，簡稱靜態(tài)，這時柵負(fù)壓等于靜止柵負(fù)壓4v,顯然現(xiàn)在的靜止工作點應(yīng)該在屏極特性曲線中柵壓為一4v的曲線上，但是到底在曲線的那一

2、點上呢？我們可以通過分析電路得到，由圖看出，屏極電壓等于電源電壓ea減去屏極負(fù)載電阻 ra上的壓降，即ua=ea-ra*ia因為ea與ra都是固定值，所以上面的表達(dá)式為一條通過4v曲線的一條直線， 并與x軸和 y軸相交，所以可以在 x軸和y軸上確定兩點：1、ia = 0 時，ua = ea=300v 確定 x 軸上一點 m。2、ua=0 時，ea=ra*ia=10ma ,確定 y 軸上一點 n。連接mn兩點與一4v曲線相交的一點，就是本電路的靜態(tài)工作點，也就是我們常說的q點，有q點可以看出，靜態(tài)時 6n1的靜態(tài)屏流為iao=4.3ma，靜態(tài)屏壓為172v。那么作為放大電路，大家最關(guān)心的就是他的

3、放大倍數(shù)，這個電路的放大倍數(shù)到底為多少呢？還可以從圖上分析得出。現(xiàn)在的音源輸出信號幅度一般都為1-2v,我們假設(shè)為2v,因為音頻信號是交流信號，所以應(yīng)該為正負(fù)2v,那么柵負(fù)壓就應(yīng)該在 2v到6v范圍之內(nèi)變化，在直線 ab上選取與2v和 16v曲線相交的兩點，作垂直線與x軸相交，可以看出屏壓分別為120v和224v ,這就說明柵負(fù)壓在2v到6v范圍之內(nèi)變化時，屏壓的變化是 120v到224v ,所以放大倍數(shù)為 (224-120)/(6-2) =26 倍。分析到這里大家肯定都發(fā)現(xiàn)這個電路和我們常見的電壓放大電路有一點區(qū)別，在本電路中，柵偏壓是有固定的柵極電源提供的，在實際應(yīng)用中，單獨(dú)設(shè)立一個柵負(fù)壓

4、電路使整個電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以我們常常在陰極與地之間串接一個電阻，如圖所示，當(dāng)屏流經(jīng)過這個電阻時，在電阻兩端產(chǎn)生一個陰極為正，地為負(fù)的電壓降，因為管子無柵流，所以流經(jīng)柵漏電阻的電流為零，電壓降為零，也就是說管子?xùn)艠O電位為零，由于這個電阻的存在，使柵極比陰極的電位低，從而使柵極獲得了負(fù)偏壓，這樣就可以省掉一個負(fù)電源，使電路結(jié)構(gòu)變得簡單，所以得到了廣泛的應(yīng)用，當(dāng)正常工作時，柵極回路有信號電壓輸入，屏極回路中，屏流不但有直流分量，也有信號電壓產(chǎn)生的交流分量，它流經(jīng)陰極電阻，使電阻兩端的電壓降產(chǎn)生變化，影響了柵偏壓的穩(wěn)定，一般情況下我們都是在電阻兩端并聯(lián)一個足夠大的電容c,當(dāng)容抗遠(yuǎn)小于陰極電阻時，大部分

5、交流信號通過電容旁路，從而使陰極電阻兩端電壓基本保持恒定，穩(wěn)定工作點，我們把這種電路叫做自給偏壓電路。完整的電路如圖大家可以發(fā)現(xiàn)這個電路多了一個柵極接地的電阻，這個電阻主要有兩個作用，一是作為信號源負(fù)載，使輸入信號能送入柵極進(jìn)行放大，二是在電子管內(nèi)部，由陰極飛向屏極的電子，免不了中途有不小心跑到柵極的，電子越積越多，使柵極的電位越來越負(fù)，從而影響偏壓，有了這個電阻，就可以形成一個柵極接地的回路，把柵極的電子通過這個電阻泄放到地，所以這個電阻就是我們常說的柵漏電阻。乍一看這個電子管還以為有別于書上的三極管的放大電路。但其實書上所講的三極管是晶體 管，與此處介紹的電子管機(jī)理一樣5b，4n%低=32

6、兀=1120 ml a、流負(fù)載線口 a 直流負(fù)載線80 口 a小a=40 口 a20pia10 12 ”(v)% ”交流負(fù)載線只不過書本上是用上圖的定輸入電流的輸出曲線而在此介紹的是使用了定輸入電壓的輸出曲線。隨后確定靜態(tài)工作點以及判斷動態(tài)輸出完全相同。通過研究電子管更加深了我對三極管放大電路的理解。其使我們從另一有別于課堂的角度更深入地去了解和掌握它學(xué)完這門課，我把它和之前學(xué)的專業(yè)課程做了一下比較，有一點膚淺的認(rèn)識想和老師交流。機(jī)械學(xué)的是（大件的）宏觀的物理，電學(xué)的是（小塊頭）微觀的物理。機(jī)械學(xué)的東西是切切實實的，可以看到他工作的全過程和產(chǎn)生的效果。而電在大多數(shù)情況下我們只能看見其效果，用肉眼很難看到內(nèi)部機(jī)理，必須經(jīng)過分析。與機(jī)械相比其更抽象但在人類進(jìn)程中的作用越來越重要。一百年前，機(jī)械占絕對的統(tǒng)治地位。 但今天電已毫無爭議的成為主導(dǎo)，并將繼續(xù)在歷史舞臺扮演重要角色。學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)這門課很有意義。謝謝老師的辛勤勞動。附：電子管的定義電子管是一種在氣密性封閉容器（一般為玻璃管）中產(chǎn)生電流傳導(dǎo)，以獲得信號放大或振蕩的電子器件。早期應(yīng)用于電視機(jī)、 收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中，近年來逐漸被晶體管和集成電啃所取代，但目前在一些高保真音響器材中，仍然使用電子管作為音頻功率放大器件。電子管在電器