805电子管特性及其电路设计简析

805电子管特性及其电路设计简析

——版权所有：HIFIDIY论坛Juline 805电子管是一种灵敏度高，性价比高的大功率电子管，容易制成20W以上输出功率的单管A类放大器。因此有不少玩家参与尝试制作，也产生了大量试制电路。但是，往往出现的问题是，频响不宽，音色不平衡，功率不大。本文就805管的本身特性展开一些简易分析，供大家设计制作参考。

1，805电子管特性概述。

805电子管原形是一款丙类发射用电子管，

屏耗 Pa = 125W

放大系数 u = 50

内阻 Ri = 10K，

其屏栅特性曲线见图：

2，按照常用线路的工作点分析：

现在常见电路工作点往往是：

屏压Ua = 1050V

屏流Ia = 100mA

负载阻抗RL = 7~10K

就此工作点，在屏栅特性曲线上简易作图，得：

对805动态工作情况简易分析如下:

805静态工作点，

Ug1 = +18V，此时有栅流大致12mA 左右

Ua = 1050V

Ia = 100mA

假设推动电压为对称

正弦波

当805电子管动作点移动到负半周某点A处：

Ug1 = +45V

Ua = 300V

Ia = 168mA

此时如果要输出完整对称的正弦波，正半周A'点，根据特性曲线应当为：Ug1= －9V

Ua = 1630V

Ia = 40mA

输出功率根据负半周，大致为

Po = 0.5(1050 - 300)/(168 - 100)*1000 = 25W

此时栅极动作范围是Ug1 从－9V ~ 45V

栅流变化范围是0mA ~ 40mA （粗略值）

以上要说明的是，805在Ug1 = 0V ~ －9V 区间内，基本是无栅流的。

此时，805输入阻抗近似趋向无穷大（实测在10K左右）

而当805在Ug1 = 0V ~ +45V 区间内，栅流是递增的。

此时，805输入阻抗降至几百欧姆到几千欧姆之间。

另外注意到，805的内阻，随着电压递增而递增，随着电流递增而递减。

失真分量和失真定性在后面将简述。

3，常见805电路推动形式不外乎两种：

a；阴极输出器直接耦合

b；推动变压器耦合

在此不讨论主观评价，仅从原理上，实际测试结果上做一说明：

常见阴极输出器直接耦合如图：

此类阴极输出推动，常采用多极管的三极管接法直接耦合805。

按照前述的805动态工作分析，当805栅极电压动作到负栅压部分（0~ -9V）时，

由于805栅压等于推动管阴极电压，因此推动管阴极电压应当为负，

而实际情况是，由于推动管阴极最低电压是0V，不能更负，

因此实际805栅极推动范围只有0V ~ 45V

此时动作点即动态分析图中所示的小三角区域，

输出功率Po' = 0.5(1425-1050)/(100-55)*1000 = 8.5W，

之前提到的第一个问题，输出功率不大，即此类电路造成。

这就是这类电路最大的缺点，对于低灵敏度音箱，开大音量，会引起削波失真。

固然，从来不开那么大音量可以不在意，但是如果仅仅输出8.5W，如此低的利用率，采用300B可能是更好的选择。

想要获得较大的输出功率，不利用负栅压部分是很难实现的。

常见的变压器推动电路如图：

此类变压器推动电路，常采用多极管接成三极管或300B,2A3等三极管推动。

由于805灵敏度高，所需推动电压小，需要推动功率，

应当采用降压推动变压器

采用降低推动变压器的特性是：

变压器初级阻抗高，次级输出阻抗低，和匝数平方成正比

初级动态电压高，次级输出电压低，和匝数比成正比

初级电流小，次级输出电流大，和匝数比成反比

初级输出功率基本等于次级输出功率

因此，在805栅极，没有太大问题。解决了805栅极动态范围的问题。

但是，变压器是一种阻抗变换器件，初级内阻可以反射到次级，次级负载阻抗也反射到初级作为初级实际阻抗。

我们分析当805栅压为0 ~ －9V 时的情况：

此时805栅极阻抗近似为10K欧姆以上，即变压器次级负载大于10K欧姆

通过常见(5K:600)降压变压器，反射到初级，即初级负载为100K欧姆左右

假设推动管为300B ，在300B特性曲线图上做100K欧姆负载线，如下图中蓝色直线所示；

再分析当805栅压为0 ~ 45V 时的情况：

此时805栅极输入阻抗平均值在2K欧不到，即变压器次级负载近似为2K欧姆

通过变压器次级反射到初级，即初级负载阻抗为16K欧左右

推动管仍然为300B，在其特性曲线上作16K欧姆负载线，如下图中红色直线所示：

在图中看到，推动级的实际负载是不稳定的，产生突变的。

实际上由于805栅极阻抗最小值可能低达300欧姆，最大值高达50K欧姆

对于推动管而言，会产生很大的失真。

另外，可以看出，推动管内阻越小，克服这种失真的能力越强，因此6C33C反而是一个比较好的选择（但是很不实际）。

由于变压器的不理想性，实际推动变压器还会引起频响问题，

若推动变压器频响为 10-50K -3db, 20Hz和20KHz必然会受到少量影响，大致为20Hz,20KHz -0.5db不到

由于输出变压器频响同样具有不理想性，在20Hz 和20KHz 同样会有此类衰减。

两项衰减叠加，实际常常导致整机的两端频响下降，20Hz 和 20KHz 衰减大于1db以上。

如果要避免此类现象，往往需要高品质的变压器，可能会付出昂贵的代价，得不偿失。

还需要考虑的是，推动变压器相当于电路中加入了一个一介以上低通环节，导致负反馈施加的困难。（即使优质变压器仍然不能避免，环路负反馈是不能解决变压器问题的）

总体而言，变压器推动性能还不如经过改进的阴极直耦电路（下文介绍）。