聊聊功率五极管的本级反馈问题

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-13 15:34:40

很多人宁可忍受比较大的失真，比较低的阻尼系数，也不喜欢大环路负反馈。一般来说电压放大级的失真比较小，功放的失真很大部分来源于强放级，通常的强放级用五极管（束射管）的共阴组态失真比较大，可以先从本级负反馈入手来减小失真。
减小失真的最常见的方法就是“负反馈”了，尤其是五极管更有一个帘栅极，所以能够引入负反馈的方式就多了些选择。可以从栅极、阴极、帘栅极引入负反馈。先上几个图：

1、通过栅极引入负反馈。
通过栅极反馈-初级.png

2、通过阴极引入负反馈。
通过阴极反馈.png

3、通过帘栅极引入负反馈。
通过帘栅反馈.png

jupeter · 发表于 2022-10-14 09:03:50

我一直对帘栅极负反馈的方式有“成见”

我只觉得这种方式能够改变管子的外在表现，却不是一个纯粹意义上的负反馈。
因为负反馈实际上包括取样、比较、调整输入信号这三个环节，而帘栅极负反馈起作用的方式则并不是改变输入信号的大小，而是通过改变管子的工作条件来取得输出信号的变化，而输入信号的大小依然故我。还有一个问题就是帘栅极的输入特性除了要考虑电压的输入，对电流的响应也有要求，这对负反馈信号提出了额外的要求，不像阴栅之间只需要电压信号那么“单纯”。
所以我比较认同施加于栅极或/和阴极的负反馈。
当然这只是看到牛哥的电路有感而发，跟帖子内容和结论本身关系不大。

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-13 15:49:22

看图一和图二，通过帘栅极的反馈，根据反馈的信号与屏极输出信号所占的比例，就形成了超线性和三极管的两种接法。
如果我们观察一下管子的超线性和三极管接法的时候，和标准的五极管输出曲线的差别，就发现在超线性接法的时候，除了失真减小了一些之外，因为族线的右端上扬，使得内阻降低了不少，但是负载线的电压利用率没有明显的降低，依然可以输出较大功率。
在三极管接法的时候，失真减小更明显了之外，使得内阻降低了很多，但是零栅压曲线比较靠右，使得负载线的电压利用率明显降低，输出功率减小了很多。
负反馈就是个双刃剑，输出级使用负反馈，明显的要求驱动的输出电压要比较高。

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-13 16:11:43

看图三和图四，通过阴极的反馈，图三是比较常见的形式了，就不再多说了。
图四的负反馈形式，在前些天有同学发帖的那个苏联收音机输出级用过：http://www.crystalradio.cn/forum ... &extra=page%3D2
这种方式应用的比较少讨论的也不多，有一个原因就是要在输出牛的次级因为阴极电流和次级绕组的直流电阻形成一个较小的直流电压。
在这里提出另外一个对于这种负反馈的说法，正确与否供探讨：
阴极通过输出变压器次级绕组的负反馈，可以看成是功率管作为阴极输出器，对这个绕组进行输出，而阳极则成了实现这种的辅助手段，以弥补电子管阴出的输出能力不足。

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-13 17:13:30

图六是典型的屏-栅负反馈，反馈信号来自屏极，图五是通过输出变压器的交流分压作用，把输出牛部分纳入反馈环，其中的电容是隔直作用的，只让交流信号进入反馈。
其中的R2可以是上一级的输出电阻，如果使用了内阻较高的驱动级，也就是R2比较大，如果输出级想要获得比较大的增益，那么R2的取值就要比较大。
一般来说，反馈电阻R1不宜取值过大，过大阻值的反馈电阻不仅容易感染周围电磁波的信号造成干扰，而且也给想要使用的并联补偿电容难以处理。但是阻值也不宜过小，以免因为输出牛的初级负载的稳定引起其他问题。

杭州陈玉 · 发表于 2022-10-13 18:45:19

本级反馈是最好的反馈，即使正反馈，也不易自激。

昔日重来 · 发表于 2022-10-14 08:00:29

现在很多人视负反馈为洪水猛兽，一看电路上有负反馈就不喜欢，事实上用五极管功放输出管不加负反馈是不好听的，声音一盘散沙，但是要想加的好却是有点学问的

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-14 08:48:52

昔日重来发表于 2022-10-14 08:00
现在很多人视负反馈为洪水猛兽，一看电路上有负反馈就不喜欢，事实上用五极管功放输出管不加负反馈是不好听 ...

如果管子的线性比较好，尤其是那些经典的直热三极管不仅线性好，内阻也普遍低，不用或者少用负反馈还有一定的道理。但是从管子的输出特性曲线看，一般的多极管的线性都比较拉胯，跟小信号的电压放大差距比较大，如果不愿意使用大环路负反馈，那么在每级能把是真做的比较小，或者在失真角度看能做到前后互补也是不得已的办法。
单单就输出级使用多极管来说，只要明白了引入负反馈的原理，具体的电路架构就可以随意发挥了，可以是一种负反馈，也可以是多种负反馈来个“齐抓共管”，顺便再生个图，开阔一下思路：

通过栅极反馈-次级.png

题外话：又见老朋友啊，近来可安好？论坛上的老家伙们不多了，能坚持玩音响，还能有时间上论坛来唠唠的更少了，清蒸冰棍，喜来乐，光说不练，铁蛋。。。。很久没有露面了，倒是前些天看到了尼摩船长。

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-14 08:51:24

杭州陈玉发表于 2022-10-13 18:45
本级反馈是最好的反馈，即使正反馈，也不易自激。

嗯，在很多的晶体管放大电路中，也有人提倡尽量使用本级负反馈来减小本级的失真，这样环路负反馈的工作量就轻多了。

昔日重来 · 发表于 2022-10-14 10:39:48

本帖最后由昔日重来于 2022-10-14 10:44 编辑

牛哥土炮发表于 2022-10-14 08:48
如果管子的线性比较好，尤其是那些经典的直热三极管不仅线性好，内阻也普遍低，不用或者少用负反馈还 ...

是的，三极管线性好，不用反馈可获得一种宽松的声底，能坚持下来的都是铁杆玩家了，论坛冷清，除了现在微信群这样的社交软件拉走很多人气外，和论坛的一些人的风气不无关系，一些人容不得别人对他的观点有质疑，不停地用一些自认为正确其实似是而非甚至是低级错误的话题纠缠不休，这样的晶体管板块有之，电子管这里也有，懒得搭理也就不想发啥帖子了，晶体管那边有人还发帖说过这种现象

HD711 · 发表于 2022-10-14 13:18:07

本帖最后由 HD711 于 2022-10-14 13:31 编辑

本级反馈只可以改善电子管自身的问题，输出牛、喇叭、电源、线路传输等导致的问题似乎就比较难办。我觉得本级反馈和大环反馈，就好比集权制和民主制，各有优缺点，若所有公民（零件）的素质好觉悟高，集权制社会就会很和谐、宽松和效率高，但如果良莠不齐，则民主监督、反对党参政是保障社会健康运行的首选之举。

牛哥土炮 · 发表于 2022-10-14 20:53:41

jupeter 发表于 2022-10-14 09:03
我一直对帘栅极负反馈的方式有“成见”我只觉得这种方式能够改变管子的外在表现，却不是一个纯粹意义上 ...

其实，不仅是您对帘栅作为负反馈有自己的观点，我知道的就是几种，我们仅以最简单的三极管说：
第一种观点：这是电子管内部的事情，是因为让电子管内部的帘栅极接到了屏极，二者成为了一个整体---屏极，也就是五极管电子管变成了栅极-阴极-屏级这样的一个三极管。（这是从电子管内部结构看）
第二种观点：一般来说负反馈的成因是输出信号通过反馈的形式“削弱或者改变”了部分输入信号，帘栅极的信号是取自于输出端，因为输入到了帘栅极而且影响了输出端，在视在意义上说也是达到了“削弱或者改变”了部分输入信号的作用。（这是从反馈信号的实际作用结果看）
您的观点应该是第三种了，如果画出来微变等效图，五极管（束射管）的结构与咱们普遍用简单的三极管不一样，应该是把帘栅极的影响看成是内部的还是外部的，从结果上应该不冲突。