rb_sama作者
6年8个月前修改于 6年8个月前IP:湖北
875539
5楼
VTTC精髓之一-自偏压电容

言归正传,继续连载

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注意到一楼最后,我有一个打*的一段。

其实这是我第一次做真正意义上的VTTC,里面提到了这个栅极反馈电阻,

我查了好久,从来没有人真正在中文爱好者社区真正解释过这个RC的含义,其实它非常重要

可以说是精髓之所在,今天我就来揭开它的面纱:

i.png

还是主楼那张原理图,很多人都习惯把电子管当作MOS管来看待,从它激角度是没错的。

但是电子管其实非常精密,里面有很大的学问,微观尺度影响它性能的方方面面

电子渡越、二次电子发射、电子云储备等问题都在影响它偏离一个理想压控元件。

当然在低频的情况下,我们不需要细致到这种程度分析,

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但是我们可以知道的是,由于热电子发射的原理,阴极会产生电子发射的现象

但是由于电子这时候是没有牵引的,这时的电子被称作自由电子,

而当线路开始正常震荡的时候,由于主回路的选频作用,会产生谐振,此时FB也会感应出正弦电压。

而如果仅仅把电子管栅极当作电容分析,此时1n与68K并联,不考虑68p电容

回路感抗为w(mLsed+Lfb)+R(R+1/wC)/wC+1/wCg

而分压仅仅为(1/wCg)/(w(mLsed+Lfb)+R(R+1/wC)/wC+1/wCg)

从交流分量上看,分子分母都含w,就是简单和频率相关的分压关系。

而从另一个角度,考虑电子云的存在,大量聚集的电子云,会被栅极吸引,正半周期飞向栅极

而负半周期,会对电流通过形成阻力,

这样一来,分析就会完全不同,此时栅极可以近似看作为一个二极管,对正弦电压整流。

在1nF电容C上,就会不可避免的产生一个左负右正的电动势,以抵消二极管的电子云带来的影响。

这个电压在稳态后,会与上面计算出的分压叠加,

E+(1/wCg)/(w(mLsec+Lfb)+R(R+1/wC)/wC+1/wCg)

这才是最终情况下,栅极上的电压表达式。

可以看出,栅极反馈电压有几个参数影响:

偏压E

w频率

Cg栅容

R栅阻

Lfb反馈电感

Lsec次级反射电感

m次级耦合度

这就是为什么VTTC难调,不容易成功的原因,往往就是无法权衡这几个参数才会导致偏压不正确。

j.png (反着看绿色波形就是栅极波形)

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重新看待电子管的特性,电子管由于0压情况下,电子云依然存在

所以会存在静态阳流,所以电子管是负压截止的,必须在栅极给一个截止电压。

而如果没有这个RC,那么正弦波必然会在电子管的正区间摆动,永远处于放大状态,也就是俗称的AB类放大器。

而加上这个RC,自动产生的负偏压,就会让电子管在部分区间截止。

这时候,VTTC工作在高效的C类放大条件下,效率可高达78.5%,当然通过处理理论效率可高达100%(暂不讨论)

这样就可以实现发挥电子管的最大效能。

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以上就是VTTC的秘密所在,也是很多人做不好的关键所在。

其中RC组合的选择,需要遵循以上列出公式,效果能否做到最好,就看公式匹配的如何。

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千古风流
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曾是化学爱好者转到火箭爱好者最后变成电子爱好者的科创爱好者。

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我也是有底线的