采用FU-50高跨导五极管实现AB1类推挽放大电路的设计

近年来， AB1 类放大器越来越受欢迎，国外胆机几乎全部采用 AB1 类。 AB1 类的首要优点是效率高，对胆机而言，高效率不只是节约几瓦几十瓦电能，关键是使阳极耗散功率一定的电子管可以输出更大的功率。

阳极功耗 42W 的 KT88 ， A 类单端输出功率不过 12W ，而用于 AB1 类推挽最大输出功率可达到 100W 。其次， AB1 类充分发挥推挽电路互补的优势，不仅提高电子管输入、输出动态范围，同时对改善非线性失真也十分有利。 A 类推挽每只输出管放大的是信号的全部波形，正半周时阳极电流一栅极电压特性接近饱和区的非线性，使输入信号正半周产生失真。负半周时阳极电流接近截止点也会产生失真，两管失真都双向的，合成后仍保留失真成分。

AB1 类推挽则不然，首先， AB1 类输出级电子管阳极功耗得以充分利用，静态工作点电流小，可以提高阳极电压而不超出阳极功耗，结果是使电子管线性区向大电流方向延长，正半周信号输入不会产生特性弯曲导致的非线性失真。静态工作点下移的结果，栅负压比 A 类更负，自然使信号负半周输入非线性失真度增大。

AB1 类放大器的失真呈不对称的失真成分为主，但当推挽运用时两管信号相位相反，上管的负半周恰为下管的正半周，因此在 AB1 类推挽中在输出级失真得到相互补偿，这就是某些型号电子管 AB1 类推挽与 A 类推挽非线性失真几乎相同，甚至更小 ( 此类电子管的典型是欧洲的 KT88) 。

FU-50 属高跨导五极管，用于 AB1 类使其输出动态范围增大， 40W 的阳极功耗可以充分发挥，即使采用 500V 以下的阳极电压，也可以输出 30W 以上的功率。制作 AB1 类推挽放大的参数如下。

Gr50(FU-50 相同 ) 在 AB1 类放大的应用数据：

灯丝电压／电流 12.6v ／ 700mA ，阳极供电 450V ，静态阳极电流 2 × 60mA( 两管 ) ，第二栅极电压 250V ，第二栅极电流 2 × 10mA( 两管 ) ，固定栅负压 -30V ，最佳负载阻抗 8000 Ω，栅一栅极驱动信号电压 2 × 30Vp-p ，输出功率 34W 。

电路如图 1 所示。输出级采用两只 RCA 公司的 Gr50 ， B1 为 450V ， B2 为稳压的 250V ，采用 50k Ω电位器调定固定栅负压一 30V 。电路前级由 12AU7 作为对称驱动放大器， 12AU7 负载分割倒相和前置放大。不难看出，此前级放大电路为威廉逊放大器的同类，只不过将 6SN7 改为 12AU7 而已，本来前级三级电压放大器闭环增益为 20 倍，在威廉逊放大器中输入信号电压 1.9Vrms ，输出相位相反的两组 38Vrms 驱动信号。该机改用五极管 Gr50 ，输出级只需 2 × 30Vp-p ，即 2 × 21Vrms ，故前级输入信号电压只需 1Vrms 。由于输出级采用五极管，其本级增益大为提高，为达到 -20dB 的负反馈， RNF ：选用 6.8k Ω，其负反馈量可改变 RNF 的值予以调整。

输出级采用五极管后，其内阻较高，阳极供电的纹波率增大到 2 ％，也是允许的。所以， 450V 供电采用 100 Ω电阻和 220 μ F 大电容滤波已足够，省去了笨重昂贵的阻流圈滤波，这是三极管和超线性输出级无法达到的。

Gr50 的第二栅极 " 采用充气稳压管稳压供电，以保护 Gr50 。其中 vr150 可用国产 WY-4P 、苏式 Cr-4C 代用， VR105 可用 WY-2P 、苏式 Cr-2C 代用。如果用半导体稳压管，需选用多只串联组成 250V 稳压电路，最大齐纳电流不小于 45mA 。 AB1 类固定栅负压无负载电流，可用大电阻、电容滤波，该机中滤波电阻 47k Ω和 50k Ω电位器兼作分压器，使电位器两端有 -45V 左右负电压调整于 -30V ，使 Gr50 两管静态阴极电流 (P+G2 电流之和 ) 为 140mA 。

该机输出变压器采用成品 8k Ω /8 Ω、 16 Ω /45W 的产品，其本身频响为 20Hz~100kHz ± 0.2dB ，初级阳极一阳极为 8k Ω，允许推挽管最大电流 140mA 。当两管静态电流差值小于 5mA 时，初级全部电感量为 120H ，最大功率 45W 。依此要求，自制可按下述数据绕制：

铁芯选用 E28 × 40 分成每两片 EI 交错、无气隙插法，配双槽阻燃骨架。

初级绕组 P1 ～ B ～ P2 用φ 0.2mn 漆包线绕 2000+2000 匝，次级绕组 0~8 Ω用φ 0.8mm 漆包线绕 120 匝， 8 φ～ 168 Ω绕阻用∞． 64mrTl 漆包线绕 48 匝。

为满足频响高端 100KHz 的要求，可采用分成两段的多层夹绕的方式。其示意图如图 2 所示。三层次级分成两段共六段，每段 20 匝后由隔板开槽穿过绕另一段，开槽上口是开口的，导线从夹缝穿过，避免剪断。

初级分成两层两段，正、反向绕组交叉相连接，除初级外所有次级与初级正绕组为同一方向，以避免频繁拆下绕组重新反一方向重装上绕线机。绕组引出端或连接端应注意绝缘，同时尽量避免横向跨过线圈。为了使每层尾端在两侧边框处，绕线时应注意横向间距，宁为稀绕几匝，也勿穿越线圈横向引出。应注意，每分层初、次级间用厚 0 ． 05mml 聚脂薄膜加一张电缆纸绝缘。绕好后稍加检测 ( 用万用表查绕组结构 ) 后，不能久置空气中，立即加热烘干，并浸漆。

高质量输出变压器绕制烦琐，但只要头脑清醒，头尾加标记，还是极为容易的。

该机输出功率 34W 时输入信号电压 0.8Vrms ，整机 8 Ω端频响 16Hz~45kHz-1.5dB ，额定输出功率时 THD 为 .7 ％。