电子管电子管 OTLOTLOTLOTL 功放电路及原理功放电路及原理OTL 是英文 Output Transformer Less Amplifier 的简称，是一种无输出变压器的功率放大器。一 OTL 电子管功放电路的特点普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器，其阻抗非常低，仅为416。而一般功放电子管的内阻均比较高，在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为510k， 故不能直接驱动低阻抗的扬声器， 必须采用输出变压器来进行阻抗变换。 由于输出变压器是一种电感元件，通过变压器的信号频率不同，其电感线圈所呈现的阻抗也不同。为了延伸低频响应，线圈的电感量应足够大，圈数也就越多，因此在每层之间的分布电容也相应增大， 使高频扩展受到限制，此外还会造成非线性失真与相位失真。为了消除这些不良影响，各种不同形式的电子管 OTL 无输出变压器功率放大器应运而生， 许多适用于 OTL 功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。 电子管 OTL 功率放大器的音质清澄透明， 保真度高， 频率响应宽阔， 高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ100kHz，而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。二 电子管 OTL 功放电路的形式图1(a)图1(f)是 OTL 无输出功放基本电路。 图1(a)和图1(b)为 OTL 功放两种供电结构的方式，即正负双电源式和单电源供电方式。在正负双电源式 OTL 功放中，中心为地电位。这样可保证推挽电路的对称性，因此可以省略输出电容，使功放的频率响应特性更佳。单电源式OTL 电路为了使两只推挽管具有相同的工作电压，必须使中心点的工作电压等于电源电压的一半。同时，其输出电容 C1的容量必须足够大，不影响输出阻抗与低频响应的要求。图1(c)和图1(d)为 OTL 功放电子管栅极偏置的取法。 由于上边管阴极不接地， 因此上边管的推动信号由栅极与阴极之间加入， 而下边管的推动信号可由栅极与地之间加入。 至于其偏置方式， 上边管可通过中心点对地分压后取出， 而下边管的偏置电压必须另设专门的负压电源来供给。图1(e)和图1(f)为 OTL 倒相电路的应用。 图1(e)为采用屏阴分割式倒相电路对 OTL 功放进行激励。 只要倒相管的屏极负载电阻 RL 与阴极负载电阻 RK 的阻值相等， 其输出的激励电压总能获得平衡。图1(f)为采用共阴极差分式倒相电路。由于共阴极电阻 RK，的阻值较大，具有深度负反馈作用，故电路稳定可靠。同时，只要担任差分放大的上管与下管的屏极负载电阻取值相等，其两管的屏极总能输出一对相位相反、幅值相等的推动信号电压。三、OTL 功放电路的选管对于电子管 OTL 功放的输出级， 不是所有功率电子管均能适用， 必须选用符合如下条件的功率电子管才能取得良好的效果。1低内阻特性一般功率电子管的屏极内阻为10k左右，不适用于 OTL 功放。OTL 功放必须选用屏极内阻在200800的功率电子管。这些低内阻功率电子管有6AS7、6N5P、6C33C-B、6080、6336等。2低屏压、大电流特性一般功率电子管的屏极电压均为400V 左右，高屏压电子管可达8001000V，而 OTL 功放必须选用屏极电压在150250V 之间的低屏压、大电流特性的功率电子管来担任。以上所列低内阻功率电子管均具有低屏压、大电流的工作特性。此外还有6C19、6KD6、421A、6146等功率电子管。这些电子管本身具有低屏压、大电流特性，但其屏极内阻稍高，应多管并联才能适用于 OTL 功放。3采用新型 OTL 功放专用功率电子管这类电子管不仅内阻较低，而且具有低屏压、大电流特性，如6HB5、6LF6、17KV6、26LW6、30KD6、40KG6等。为了降低电子管灯丝的功耗，许多用于 OTL 功放的功率电子管的灯丝电压提高到2040V，以便于串联使用。四几种 OTL 功放典型电路1新型三极功率管 OTL 功放图2是6C33 C-B 双三极管 OTL 功放电路图。本电路采用国外新型低内阻、大功率双三极管6C33C-B 作 OTL 功放，每个声道用一对6C33C-B 作功率放大，在输出8负载时，每声道的输出功率可达40W。本 OTL 功放输入级采用高放大系数双三极电子管12AX7组成前级差分兼倒相电路。该电路具有输入阻抗高、动态范围大的特点。为了拓宽频响、减小相位失真，输入级与推动级之间采用直接耦合的方式。为提高前级增益，在差分输入管12AX7的阴极加上-22 V 电压，并串接了一只1.1mA 的恒流二极管，使前级工作更加稳定可靠。推动放大级由中放大系数双三极电子管12BH7担任，该管特性与 l2AU7、12JD8、5687等双三极管特性相近。为了增大屏极电流，提高推动级输出能力，特将两只三极管并联使用，每管屏极电压高达265V，组成共阴极推动放大电路。为提高推动级各项电性能、减小失真、拓宽频响，在两管的阴极加有较深的电流负反馈。OTL 功放输出级每个声道采用一对新型双三极功率电子管6C33C-B。前级一对幅值相等、相位相反的推动信号经过两只0.47 F 电容耦合至功放管。本 OTL 功放级采用正负双电源形式，其功放级工作电压为182V。功放管6C33C-B 的栅极与阴极间的最高负压值为-60V， 上边管的栅负压由单独的负压电源供给， 下边管的栅负压则由另一组负电压供给。为提高 OTL 功放的各项电性能， 在 OTL 中点输出端与输入端之间通过1.8k电阻加了适当的电压负反馈，使整机电性能稳定可靠。本机的频率响应为10Hz200kHz(0.1dB)。在 OTL 功放电源供给方面， 功放级的正负高压由电源变压器中135V/1.3A 绕组经二极管正反相整流滤波后取得182V 高压。 输入级与推动级的屏极高压由电源变压器300V/0.1A 绕组经二极管桥式整流滤波后输出+395V 高压，并经去耦电阻降压后得到+265V 和+140V 电压，分别供给12AX7和12BH7。栅负压电源分为两组，由电源变压器中的两个独立绕组60V/50mA 经整流滤波后分别供给 OTL 功放管的栅极作为栅负偏压，并通过两只20k可变电位器进行调节。灯丝电源分为3组，前级各声道为2组。功放管6C33C-B 灯丝有两种用法，当串联使用时为12.6V/3.3A，并联使用时为6.3V/6.6A，本机采用的是串联方式。2普通三极管 OTL 功放图3是6KD6五极管 OTL 功放电路图。它是将普通束射四极管或五极功率电子管改为三极管接法的 OTL 功放， 利用了电子管帘栅极在相同栅压下可以输出较大电流的特点。 原来由于相对的屏极内阻较大，限制了工作电流，但改成三极管接法以后，帘栅极的电压与屏极电压处于同等电位，屏极内阻大幅度下降，加强了屏极承受较大电流的能力，因此能在低阻抗负载下输出较大功率。对于普通功率电子管改成三极管接法的 OTL 功放来说， 并不是所有功率管均能采用， 必须选用屏极电压范围较大的束射四极管或五极功率电子管，如6KD6、6L6、6P3P、6146等。同时，功放级还必须采用多只功率管并联的方式， 在8低阻抗负载时， 每声道采用6只功率管并联才能符合低阻抗负载的要求，并且输出功率仅为30W 左右。本 OTL 功放的输入级由高放大系数电子管6J2担任， 可将输入的音频信号进行较大幅度提升，单级电压增益可达30dB 以上。经放大后的信号电压采用直接耦合的方式传输至倒相级。倒相级由高屏压双三极管6SN7担任，屏极电压取值为340V。由该管组成屏阴分割式倒相电路，屏极与阴极的负载电阻均取值为33k。这样，在输出端即可取得一对幅值相等、相位相反的推动信号电压。OTL 功放级采用 SEPP 并联推挽电路，可选用6KD6、6L6、6P3P 等屏压范围大的功放管，并将其改为三极管接法。采用6只功放管并联的输出方式，使输出阻抗达到816。功放级电源为正负双电源形式， 取值为230V。 功放管栅极负压应根据不同功率管特性决定，上边管与下边管通过各自的分压网络并通过调控电位器后获得。