遥截止五极（变μ）管RC耦合放大电路实验（大结局）

白居不易

网上多次提到6K4等遥截止（变μ）五极管用于Hi-Fi功放问题，由于没有测试数据，往往公说公有理婆说婆有理，这次我决心做一个实验，以便用数据证实一下一贯坚持的，变μ管用于低频放大，大信号幅度被压缩的观点。因为手头没有6K4，找出一个6U1变频管，该管七极部分第一栅极为信号输入栅，变μ特性，把第三栅接阴极，就成为遥截止五极管。由于没有该管低放数据因此参考6J1和6K4，临时搭一个电路（其数据可以调整），桥式整流7806稳压后供给6U1灯丝，RC耦合放大部分电路如下，屏极电阻关系到高频特性，五极管100K为上限，帘栅极电压任何情况下都不能超过屏极电压：

直流高压270V，6U1屏极150V，帘栅极31.5V（准备把降压电阻改为330K后继续试验，同时变化栅负压），栅极负压1.33V。测试频率1000Hz正弦波，下面是150mV信号时的输出波形：

函数信号发生器最小输出电压为140mV（0.14V)，没有测试更小输入信号的数据。
仪器为函数信号发生器，失真仪的毫伏表部分，示波器监视波形，电子管毫伏表：

测试数据如下：电压单位Vrms，被测设备及仪器预热30分钟，每隔15分钟测试一次，为计算方便测试三次保留中间值。
输入信号电压： 0.15    0.20   0.25   0.30  0.40    0.50   0. 60    0.70    0.80   0.90    1.0    1.1      1.2      1.3      1.4     1.5  
输出信号电压： 12.4    17.8   21.4   26.3  36.5    43.8    52.7    60.6    68.8   76.0   80.0  84.5    88.5    91.0    93.5   95.0
增             益：82.6    89.0   85.6   87.6  91.25  87.6   87.83   86.57  86.0   84.4   80.0  76.82  73.75  70.0    66.8   63.3
输入信号电压：  1.6       1.7      1.8      1.9    2.0     2.1      2.2      2.3      2.4    2.5    2.6      2.7      2.8       2.9    3.0     4.0
输出信号电压:    95.8    94.3    92.3    85.3   75.0   60.0    51.6   47.5    42.0   41.5  38.5    38.0    36.0     34.5  33. 5   24.5   
增             益：59.88  55.47  51.28  44.89  37.5  28.57  23.46  20.65  17.5   16.6  14.81  14.07  12.86  11.89  11.67  6.13
通过上面数据可以看出，6U1的增益在输入信号0.20~0.9V之间比较均匀，接近1V则开始下降，信号电压继续加大，则增益迅速降低，其变μ特性充分显现出来。以上测试数据均为模拟设备测得。
    今天把电路数据进行修改，输入端栅极电阻改为140K（470K与200K并联），帘栅极降压电阻改为350K（150K+200K）。直流电压263V，屏极电压137V，帘栅极电压35V，阴极负压1.56V。为了测试较大输出信号波形，在输出端470K电阻处加了一个47K分压电阻。
测试结果如下：
输入信号电压： 0.15    0.20   0.25   0.30  0.40    0.50   0. 60    0.70    0.80   0.90    1.0    1.1      1.2      1.3      1.4     1.5  
输出信号电压： 12.8    16.7   22.0   25.2  33.8    42.6   50.0     57.2    64.5   72.0   79.0  84.2    89.0    93.0    102    103
增             益：85.3    83.5   88.0   84.0  84.5   85.2   83.3    81.7   80.6   80.0   79.0  76.5   74.2   71.5    72.9   68.7
输入信号电压： 1.6    1.7    1.8    1.9    2.0    2.1    2.2    2.3    2.4     2.5    2.6     2.7     2.8      2.9    3.0     4.0      5.0
输出信号电压:   108    112   112   112  107   100   107   100   89.0   73.0  58.2   54.0   48.2    46.0  44.0   30.0    27.0
增             益：67.5   65.9   62.2   58.9   56.0  52.4   46.8   38.0  35.3  28.0   22.4   20.0  17.2  15.9  14.7  7.5    5.4
由于栅极负压变为-1.56V(一般五极管栅极负压以-2V为限），增益特性略有变化，但两组数据总体上是一致的。
下面传几个波形图
信号发生器0.2V正弦波原始波形：

输入0.2V信号放大后的波形，注意屏栅信号相位相差180°，输出信号正半周为输入信号负半周

输入0.3V信号放大后的波形

输入0.5V信号放大后的波形，上下比例失调明显

输入0.8V信号放大后的波形，已经有削顶失真

输入1V信号放大后的波形，峰值接近栅极负压，明显削顶失真

输入1.2V信号放大后时波形

输入1.5V信号放大后的波形

对照图形：自制胆缓冲器，输入信号1000Hz，5V正弦波，6N1阴极输出波形

看过上面波形，不知有何感受？
为了测试电路的性能，今天特意用正弦波、三角波和方波进行观察
0.2V输入信号时输出端波形



0.5V输入信号时输出端波形



输入1V信号输出端波形

白居不易

实验还在继续，坚持以数据和事实说话，否定一切和肯定一切都不足取，也希望有条件的网友用6K4进行验证。
    失真问题我也不完全相信耳朵，下一步将测试波形，和失真度。本人一贯认为变μ管，用于低频放大时会压缩大信号音乐幅度，如今得到充分证明，一些厂家利用他解决大信号削顶失真不无道理，无论是6K4还是6J1，用好它们都需要一定的功力。另外通过实验我还发现了一个秘密，暂时不能公开，免得某些管子闻风涨价。

宝马

辛苦了。。。。。。。。。。。

七十三

学习、学习、再学习。

cnboy

辛苦了~！变U管的实验很有意义，摸清管子的特性也许还能搞出精品来！

胆石小生

好实验，进来补课。

云南

提个问；输入电压1V以上，输出波形有无明显变劣？

yucs

支持白版主给大家解惑的实验！

一点疑问：输入和输出电压是峰-峰值吗？栅偏压是1.33V，输入峰-峰值超过2.66V就产生栅流，波形削顶，就没有意义了。

一点看法：输入0.9V以下时线性良好，此时输出已经到76V了，没有哪个常用功放管推不动了。看来6U1接成5极管作功放前级应该没问题。

海河

白老师辛苦
您那倒数第二张的波形，我怎么看着，上面的圆弧（波峰）和下面的圆弧（波谷）不太一样呢  ，觉得波谷比波峰显得“尖”点

白居不易

云南 发表于 2012-4-15 17:54
提个问；输入电压1V以上，输出波形有无明显变劣？

今天忙着搭临时电路（包括电源部分），只测试了电压增益数据，明天准备用示波器探头X10档衰减后测一下输出波形。

白居不易

海河 发表于 2012-4-15 18:10
白老师辛苦
您那倒数第二张的波形，我怎么看着，上面的圆弧（波峰）和下面的圆弧（波谷）不太一样呢  ，觉 ...

这是最小输入信号时（140mV）的正弦波信号，在输出端测试的，有些畸变。工作台那张照片里的波形，是从失真仪示波器信号输出插口接出的，比较接近信号发生器波形。还没有测试大信号输出波形。下面是从信号发生器接胆缓冲器的正弦波波形，我的函数信号发生器波形还是不错的。波形问题准备专门上图片，以事实为依据，不加主观评论。

白居不易

yucs 发表于 2012-4-15 18:10
支持白版主给大家解惑的实验！

一点疑问：输入和输出电压是峰-峰值吗？栅偏压是1.33V，输入峰-峰值超过2 ...

电压为有效值Vrms，今天没有用示波器测试大信号输出电压。这也正是我下一步准备提高帘栅极电压及栅负压，进一步测试其增益变化的原因。

云南

云南 发表于 2012-4-15 17:54
提个问；输入电压1V以上，输出波形有无明显变劣？

热烈支持白版主的实验...

硝化甘油

题外话：
白版挺胖的
发现个问题白版的工作台有别于大部分坛友的台子~（太干净了）

60年代的爱好者

以6K4来说，小信号时还失真不严重，大信号输入时则必定输出信号畸变严重。曾有人想用6K4做小功率功放的输出管，这个只要看6K4的特性曲线就可以知道，其失真会比普通管子大很多。

husk2012

我去年底就在我的实验台上试验了6K4推EBL21,听感很好，没有发现什么失真（没有仪器观察），电路如下：