David's forum论坛 - 『TUBE DESIGN & DIY』 - 主题:[原创]STC放大器的实际装机方法的考察

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[原创]STC放大器的实际装机方法的考察

本文为日本老一辈的资深DIYER宇多弘氏的一篇有关STC的理论和制作的文章，原文虽然比较系统地对STC进行了详细的介绍，但不乏繁杂和行文的罗嗦之处（宇多弘氏已年届60有余，本坛主对其唯有崇敬之情，但也不抛弃笔者历来对诸问题的坦然姿态），因此笔者在自我消化之后加以相应的精简，去除了一些因日文的语言特点而显得罗嗦的叙述，并对诸多似是而非的较为含糊的段落进行了相应的补充，以尽量使文章更为自然易懂。

宇多弘氏的文章在日本DIY界历来有“难解”之美誉，似乎有许多DIYER在拜读其行文之后大喊过于“坚深”，笔者这次斗胆将其基于笔者的理解编译成中文并揭示于众，希望对各位立志于动手的DIYER稍有裨益。

本文就其定位来说，笔者猜测，可能会在未来的对历史的回顾当中如当年的威廉逊有关负反馈的文章一样拥有其应有位置。

STC并非宇多弘氏的首创，首创者不言而喻当为上条氏，不过，将STC有系统地进行剖析解明并拓展到从线路设计直至几乎所有管种的应用之上的，其功劳却非宇多弘氏莫属。就这个意义上来说，宇多弘氏的至少在STC上的权威又在其首创者的上条氏之上。在此，再次表示尊敬！

本文的编译利用业余时间陆续完成，并且在事实上，本坛常客libin_hf对STC的一份热心加快了笔者消化本文并诉诸纸上的速度。再者，因仓促之处在所难免，若有错误及遗漏和矛盾之处，还望各位细心的读者热心指出。谢谢。

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:06:53

大卫

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　　　　目录

第一部　工作原理及总论

1　前言
　1.1　超三极管接法放大器始末
　1.2　本文的记述及改订经过
　1.3　超三极管接法V1的定义
　1.4　详细线路工作原理
　1.5　stopping diode与线性器件
　1.6　超三极管接法放大器的变种及与喇叭的对应
　1.7　超三极管接法放大器的再现性及可靠性课题

第二部　制作与调整

2　试验过程、结果及考察

　2.1　制作及试验例
　2.2　结果的评价
　2.3　多极管的应用
　2.4　三极管的应用

3　调整方法与课题

　3.1　功率级的偏压调整方法
　3.2　线路上的问题点
　3.3　偏压较深时的对前一级的考虑
　3.4　初段线路～电压反馈管线路的组合与P-K NFB并用的课题
　3.5　三极管的超三极管接法放大器的再讨论与改进的余地

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:10:18

大卫

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________________________________________
1　前言

　本文经过多次的版本修订。本文的英文版基于Paul Cambie氏(Melbourne, Australia)及鸟居日出雄氏(千叶县)的支持和指导而得以在海外公布。在此深表谢意。

　通过阅读本文，希望可引导各位对超三极管接法的线路工作原理作出理解，并希望通过各位的确认试验，可以享受到STC所营造的声音的特点---鲜度极高的鲜活的声音。

[(1999/8)笔者]
________________________________________

1.1　超三极管接法放大器始末

　笔者从MJ1991年5月号、1992年10月号及1993年2月号所刊登的上条信一氏的文章中初识超三极管接法线路(以下称超三极管接法)的放大器。笔者以其为参考并基于上条氏的定义试制了807超三极管接法版本3(以下称超三极管接法 V3)放大器，并以此认识到了以往放大器所不具有的音质特征。

　之后，笔者所制作的超三极管接法放大器及其比较试验全部基于上条氏定义的超三极管接法版本1(以下称超三极管接法V1或V1)线路为蓝本。并且，笔者还利用各种真空管陆续对超三极管接法V1放大器进行试制和扩展，挖掘并摸索出了一套解决方法。

1.2　本文的记述及改订经过

　本文并非最终版本，以后仍会有改订。

●本文的定向

　笔者最先撰写的本文内容主要是对上条氏设计制作的超三极管接法放大器的「再现版」的叙述。之后，由于坚信所有的真空管都可用来设计制作超三极管接法放大器，因此将本文标题定位为「STC放大器的实际装机方法的考察」。

●致读者

　要试图理解以下内容，前提是要求读者至少应该具备真空管「三个参数」及「Eb-Ib 静态特性曲线」等的基础知识。此外，还应具备NFB (Negative Feed Back：负反馈)及SRPP (Shunt Regulated Push-Pull circuit)等有关线路工作原理的相应的知识。这些知识可以从以下教科书中获得。

　一木典吉氏著「全日本真空管手册」
　武末数马氏著「功率放大器的设计与制作」

●有相当的读者向笔者反映，本文“十分难解”，对此笔者尽量对本文作了深入浅出的改动。

________________________________________

1.3　超三极管接法V1线路的定义

1.3.1　超三极管接法V1线路的种类及实例

　实际上有几种版本，它们都是超三极管接法V1线路的原型，由所需的最少量元器件所构成的可工作的实用线路。

（1）线路名称：P-G NFB并用阴极跟随驱动线路
　　　　　　　　→{英} P-G NFB jointed cathode follower driven circuit
　　　超三极管接法分类名称：准超三极管接法V1线路　→{英} Semi-STC V1 circuit
　　　　　　---为了说明上的方便，也称为(超三极管接法V1)原型线路。　→{英} Original circuit
　　　　　　
（2）线路名称：P-G NFB并用倒立μ跟随驱动线路
　　　　　　　　→{英} P-G NFB jointed inverted Mu follower driven circuit
　　　超三极管接法分类名称：纯超三极管接法V1线路　→{英} (Pure-) STC V1 circuit

　　　　　此线路又分为两个版本：

(1) (超三极管接法V1)工作原理线路　
　　　　　→{英} Theoretical (STC V1) circuit
　　　　　　
(2) (超三极管接法V1)实用线路　
　　　　　→{英} Practical (STC V1) circuit
　　　　　　

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:19:54

大卫

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1.3.1.1　原型线路～P-G NFB并用阴极跟随驱动线路的例子

　实际上，在本文的改订过程中，笔者曾试图正面地直接对难解的「超三极管接法V1线路」进行解说，不过自从笔者对曾经轻视的「P-G NFB并用阴极跟随器驱动线路」进行试验之后，发现其不仅能实现超三极管接法V1线路的固有效果，而且还不谛为一个简明易懂的样本线路。

　事情的发端要说到笔者对UX2A3等需要较大输入摆幅的三极功率管的在单一电源供电下的超三极管接法的追及上。

　只要对「裸」线路（即没有采用任何NFB的线路）的阴极跟随驱动线路是如何进行工作的作出理解，对STC的理解就变得简单。这些有助于理解的线路图如下所示。前者为三极功率管的应用例，而后者为多极功率管的应用例。

图1-1　原型线路～三极功率管的应用例

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:45:25

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图1-2　原型线路～多极功率管的应用例

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:47:00

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　上述线路中，考虑到实际上DIY的方便，均采用了C/R交连，但这并非意味着不可采用直交，只是直交需要用到较高的＋B电压而已。其线路构成属于前述的原型线路，?e名为「准」超三极管接法。

1.3.1.2　实用线路～P-G NFB并用倒立μ跟随驱动线路的例子

　这是实用的标准线路---超三极管接法V1放大器线路。

图1-3　标准超三极管接法V1放大器线路图

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:49:02

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1.3.2　超三极管接法V1线路的系谱及理解步骤

　正如上述「1.3.1　超三极管接法V1线路的种类及实例」中所提到过的，下图「超三极管接?线路的系谱」对各个超三极管接法的线路的命名法及其来由作出整理。

　从系谱图中可知，实用线路位于最后，因此其难解程度可想而知。按照系谱图中所示顺序逐一地对各个阶段的线路加以理解，然后再切入到实用线路，是最终理解实用线路的一个必不可少的过程。

(1) 首先要理解作为原型线路的准超三极管接法V1线路的基本工作原理。
(2) 在考虑与原型线路之间的关联性的同时，下一步便是对纯STC V1线路及其工作原理的理解。
(3) 其次是对原理更为复杂，同时其线路也更适合于制作的实用线路的理解。

点击看大图

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:50:58

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1.3.3　各级线路的名称与功能

　笔者对基于超三极管接法V1线路的放大器的定义是，其线路结构必须同时满足下述4个条件。理由是，这些条件与动作时的信号源与负载的关系、NFB信号的电压分配及动作所需的直流电压的分配息息相关。

(1) 使用了恒流源的包含非线性器件在内的深度的NFB线路结构
(2) NFB环路中不包含输出变压器
(3) 直接交连

(4) stopping diode及线性器件

　各级线路的名称与功能将以「1.3.1.2　实用线路」中所示的标准实用线路图为依据顺次进行说明。

1.3.3.1　线路名称与功能～以实用线路为例

　从本文开头的标准超三极管接法V1放大器线路（图1）可见，由3支真空管(包括输入级有2管的情形)、若干个电阻、电容和二极管，以及输出变压器和电源所构成。除电源外的各真空管及二极管的功能如下。

(A) 输入管：图1　6AK5

　　　作为输入信号电压的电流变换(V/I变换)、恒流源、电压反馈管的负载及NFB线路的分压器件进行动作。

(B) 电压反馈管：图1　6BM8的三极管部分

　　　作为信号电流的电压变换(I/V变换)及电压放大、功率级的推动管及非线性NFB 线路的分压器件进行动作。

(C) 功率管：图1　6BM8的五极管部分

　　　进行对电压放大具有抑制作用的功率放大。

(D) 二极管：图1　6BM8的右侧

　　　接在输出变压器的B电源侧及功率管的第二栅级，保证来自B电源的直流电压的正常供给。

　本文中所采用的线路名称及真空管等的用途和名称统一如下。

○兼有恒流源功能与V/I变换功能的输入线路称为「输入级」(线路)，相应真空管称为「输入管」。
　　　相应的FET或bipolar transistor(以下称BJT)也同样对待。

○向功率管输入信号的三极管称为「电压反馈管」(线路)或「电压放大反馈管」(线路)。
　　　(英语为Voltage Feedback Tube)

○功率输出级仅只称为「功率级」(线路)，相应真空管称为「功率管」或「功率级用管」。

1.3.3.2　各真空管线路的功能分担～以原形线路为例

　原形线路的各部功能亦与上述「1.3.3.1」的例子相同。由3支真空管、若干个电阻、电容和二极管，以及输出变压器和电源所构成。

(A) 输入级：基于12AX7 SRPP或12AT7（1/2）的电阻负载的仅作为输入信号电压的电压放大及P-K NFB线路来进行动作。

(B) 电压反馈管：作为12AU7（1/2）或12AT7（1/2）的P-G NFB阴极跟随器的功率级的推动管，以及非线性NFB线路的分压器件来进行动作。

(C) 功率级功率管：UX2A3/UX45或6JS6C/EL509
　　　　　　　进行对电压放大具有抑制作用的功率放大。

(D) 二极管：6JS6C/EL509的G2
　　　　　　　接在第二栅级保证直流电压的正常供给。

1.3.3.3　原形线路仅由推动级与功率级构成

　原形线路若除掉前面一级来考虑的话，实际上便成了采用阴极跟随器（实际上是电压反馈管）的并用了深度NFB的功率级线路，可认为是超三极管接法V1线路的原型。此线路满足超三极管接法V1放大器的定义的第一项：(1) 使用了恒流源的包含非线性器件在内的深度的NFB线路结构。

　原形线路的信号输入部位是阴极跟随器的栅级-地端之间，电压反馈管不具有放大功能。工作原理线路与实用线路之间的不同在于信号输入的部位及其方法，以及电压反馈管带不带有放大功能这一事实。　

　在原形线路中，当然可以实现直交结构，不过采用直交时，便很难逃避单电源下实现电压分配所要求的基于高阻值的自给偏压及输入变压器的采用，或者双电源化等高成本与实用性低下的现状，因此试制时采用了C/R交连。

　原形线路中，不用说阴极跟随管的栅级要求必须具备有能够足以驱动功率管的输入振幅。据笔者的试验，对于象2A3等需要较大摆幅来进行驱动的功率管，阴极跟随管的前面要求一个由高μ三极管所构成的基于SRPP的电压放大线路，但对于多极功率级管来说，用普通高μ三极管的基于电阻负载的电压放大线路便已足够。

1.3.3.4　在工作原理线路及实用线路中，同时实现增益与直交

　在工作原理线路及实用线路中，我们向阴极跟随管（实际上也是电压反馈管）的栅级～阴极间输入信号使其进行放大。被输入信号的电压反馈管看起来属于阴极跟随器，但实质上其动作相当于电压反馈放大，原形线路与本线路（即工作原理线路及实用线路）最大的不同在于，本线路的电压反馈管除了作为NFB器件进行工作以外，还进行电压放大，具有电压增益这一点。

　因此，在本线路中，我们可以这样来看，即原形线路的阴极跟随部分的器件在此由电压反馈管兼顾。并且，本线路与原形线路所不同的是，可以不用前置放大级而直接接受源信号。
　
　至于放大动作的负载（主要是阴极下方的恒流器件），在工作原理线路及实用线路的场合，是靠输入级的五极管或FET/bipolar transistor来实现恒流特性的。作为负载，虽然还包括作为功率级负载的输出变压器，但输出变压器的阻抗与恒流器件相比，在比例上只相当于恒流器件的阻抗的误差范围水平，完全可以加以忽视。（此部分极为难解，之后会详细说明）。

　另外，在工作原理线路及实用线路中，电压反馈管的阴极与功率管的栅级直交，恒流源所受的来自功率管的栅级电流的影响被电压反馈管所吸收。（此部分也将在之后说明）

________________________________________

1.4　详细线路工作原理

　如前所述，超三极管接法V1放大器在结构上的特征可列举如下4项。

(1) 使用了恒流源的包含非线性器件在内的深度的NFB线路结构
(2) NFB环路中不包含输出变压器
(3) 直接交连
(4) stopping diode及线性器件

　不过要注意的是，对于(1)的“使用了恒流源的包含非线性器件在内的深度的NFB线路结构”以外的结构，虽然它们并非超三极管接法V1放大器线路所固有的要素，但为了更进一步发挥超三极管接法V1放大器的特性，却是属于不可缺少的要素。

　关于(4)的“stopping diode及线性器件”一项内容是目前为止的普通放大器线路中所没有出现过的，属于笔者及STC同好们通过实验结果而取得了共识的必要组成要素，对于此内容，将在「1.4.4　 stopping diode及线性器件」一节中详细说明。

　在以下的各小节中，将对上述(1)～(4)项进行详细解说。

1.4.1　基本线路构成

　此部分为「超三极管接法线路版本1」的核心部分。虽然在一定程度上比较难解，不过一旦理解，便觉得简单了。只是，此线路部分若未加以吃透，便可能在设计和调整等阶段导致判断及操作的失误的麻烦。

　在以下的解说当中，暂时以信号的处理为中心跟进。对于真空管等的动作，将以其「内部阻抗」为主进行深入，因此，内部阻抗到底是何种东西，预先的消化和理解是本节进行下去的一个前提。正因为如此，对线路中各点所供给的直流电压、偏压以及直流电流将从分析过程中排除。有关直流电压分配的相关内容请参阅本文的「1.4.1.5　有关直流电压的分配」。

◆基本线路构成

　在上条氏的「超三极管接法线路」的开初，是通过在OP理想放大器中将三极管引入NFB环路中的做法，使其结果在字面上形容为

　　　“基于三极管的“渲染”来纯粹培养功率管的性格”

来进行表现的。其基本线路如「图2　基本线路构成」所示。

图2　基本线路构成

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 19:58:59

大卫

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　通过之后的追加试验，笔者立场的对「超三极管接法线路」的叙述如下。详细内容请看后叙的线路工作原理说明。

　　　通过三极管对功率管施加极深的P-G NFB，并依靠此种手法所实现的对电压增益～放大因素μ的抑制，通过仅依据跨导Gm的对输入信号所作的电流变换功能来获得功率输出的线路。

◆恒流源及V/I变换

　在以往的真空管线路当中，只要对电压放大动作（将电压振幅进行放大）这一前提理解透彻，则应付一般线路的分析便已足够，并无需诸如「恒流源」及「V/I变换」这样的概念。为此，本文便要对目前为止所未曾出现过的分析和理解超三极管接法线路所绝对必要的「恒流源」及「V/I变换」作一补充说明。

　恒流源指的是无论所加电压如何变化，其电流也不易产生变化或干脆保持一定的线路，其特性上决定了具有极高的电阻值或极高阻抗特性，我们将这样的线路称为「具有恒流特性」的线路，将具有此特性的器件也称为「具有恒流特性」的器件，即恒流器件，进而将具有此功能的线路称为「恒流源」。

　作为恒流器件，有恒流二极管这样的现成的产品，此外，五极管、bipolar transistor及FET(场效应三极管)也具有恒流特性，作为恒流器件得到广泛使用。

　本文中，在对恒流源进行说明的同时，也对五极管及三极管动作的概况进行一番复习。

●基于五极管特性的恒流源

　观察五极管的Eb-Ib静态特性曲线，可知屏极电压在一定值范围内呈上升趋势，一旦达到某个水准后，无论使屏极电压如何变化，屏极电流也只产生微弱的增减，我们可以将其曲线斜率换算为电阻值，并且其状态可作为恒流源及阻抗来加以利用。请参考「图3 (1) 恒流性」。至于为何要使用恒流源，其理由之后再行叙述。　

●基于五极管的V/I变换

　若将五极管的负载电阻设定为极小，虽然会导致电压振幅变小而无法取得电压放大增益，但我们可以藉此利用到屏极电流的大幅度的变化，并将此状态应用到V/I变换中去。请参考「图3 (2)五极管的负载电阻(L)」。在图中，我们也可以发现五极管不同工作点下的直流阻抗与内部阻抗也不相同（其斜率＝电阻值），且相比起来直流阻抗更低。

●基于五极管的电压放大

　作为参考，这里对以往的五极管的用法作一说明。

若设定较大的负载电阻，我们便可取得电压振幅和一定的增益，可以藉此来利用屏极电压的大幅度的变化，此状态在一般的放大线路中得到采用。请参考「图3 (2) 五极管的负载电阻(H)」。

●基于五极管的恒流源与V/I变换的同时动作

　请参考「图3 (2)五极管的负载电阻(L)」。即使让控制栅级的电压发生变化，屏极电流的平坦程度也不会产生大幅度的变化，在这里，我们可知它同时实现了恒流功能与V/I变换功能。

●三极管的特性

　请参考「图3 (3) 三极管的动作」。三极管的Eb-Ib静态特性曲线的斜率很陡，对应电阻值很低，因此相比于五极管的恒流特性来说，具有「恒压特性」。这在同一控制栅级电压的情况下则意味着屏极电流的反应相对于屏极电压的变化相当敏感。在图中，我们也可以发现三极管不同工作点下的直流阻抗与内部阻抗也不相同（其斜率＝电阻值），且相比起来直流阻抗更高。

　「图3　恒流特性及五极管、三极管的特性」为上述工作状态的概念图。

图3　恒流特性及五极管・三极管的特性

*此帖被版主大卫修改于2007年03月27日 10:59

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删除帖子 IP:[121.71.66.21] 发表时间：2007年03月26日 20:02:49

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1.4.2　原型线路之工作原理

　在上条氏有关STC的文章中中，到这一步便直接进入「工作原理线路」的动作说明阶段。但笔者的考虑有所不同，觉得应在此阶段之前先对「原型线路」作出分析，并将其作为过渡到对「工作原理线路」及「实用线路」的理解的桥梁。

1.4.2.1　线路的概要

　请参考「图解超三极管接法V1线路的构成及动作概要」中的「图4.1　超三极管接法V1的原型线路」。　

　首先，我们将颇受欢迎的阴极跟随驱动线路进行变形，使作为阴极跟随器的三极管的屏极与功率管的屏极相连，并使其接受其动作所必要的DC电压与NFB信号电压（＝功率级的屏极上出现的信号电压）。

　为此，从功率管的屏极便有一个NFB施加到功率管自身的栅级，即形成所谓的P-G NFB线路。并且，用于施加P-G NFB的阴极跟随器三极管同时也变成了电压反馈管。　
　
1.4.2.2　P-G NFB动作

　为了利用阴极跟随器线路对功率管施加深度的P-G NFB，相比于电压反馈管＝阴极跟随器(管)的内部阻抗Zi，便有必要提高在阴极所插入的负载阻抗Zk的大小。

　为此，我们对此负载阻抗使用恒流器件，以便在较低电压的同时亦能实现高阻抗。在此若不使用恒流器件却同时要实现高阻抗的话，便必须用高阻值的电阻和负电源将阴极的电位拉往负端。

　下一步便是使阴极跟随器的输端与功率管栅级进行C/R交连（容交），则Zk便与功率管的栅级呈并联状态，导致负载阻抗有若干的下降，不过只要选择Zi十分低的推动管，在一定程度上仍可保证阴极跟随结构中上下部的阻抗比率。

　向功率管的栅级输入信号电压时，此信号电压经过电压放大并作为输出电压在功率管的屏极出现，并且此输出电压将基于电压反馈管得以进行电压分配，其结果是有一与功率管栅级的信号电压呈反相的信号以
Zk/(Zi+Zk)　where　Zk > Zi or Zk >> Zi
的比率得到反馈，即由功率管进行放大并取得的电压幅度被反相输入到功率管栅级，在这里若处理得好的话，可将功率管的电压增益抑制在接近于1的水准，即将功率级的输出信号的电压振幅抑制在接近于从功率管栅级输入的信号振幅的水准。不过，由于无法做到使Zi为零，因此并无法做到完全地使电压增益等于1。

　另一方面，在P-G NFB过程中，基于功率管的跨导Gm，还将发生伴随着输入电压的变化(ΔEin)而产生的输出电流的变化(ΔIout)---此变化不受输出中的信号电流成分的量的影响，事实上始终存在。

　也就是说，在P-G NFB并用阴极跟随驱动线路方式的原形线路中，我们可以通过深度的P-G NFB来获得较以往的功率放大方式具有更少电压成分的输出功率信号，换一句话来说，就是可得到电流成分所占比率更大的输出功率，因此，便具有了超三极管接法V1线路的动作特征。

*此帖被版主大卫修改于2007年03月28日 18:19

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上面两图合并在一起看的话，比较有连贯性。

点击看大图

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1.4.2.3　工作原理线路与实用线路间的关系

　对于原形线路，若我们仅仅着眼于功率管的工作状态的话，便与之后要叙及的超三极管接法V1的工作原理线路及实用线路的此部分状态完全相同，然而，因功率管的驱动需要一个相应的信号输入摆幅，而就此直接将源信号（来自CD等）进行输入，又产生增益不足的问题，因此需要加设一个前置电压放大级。

　对于此前置放大级，若功率管采用的是多极管，选择电压放大三极管来构成电阻负载电压放大线路作为前置级便已足够，然而，若功率管使用的是μ值较低的三极管，便有必要考虑采用SRPP等输出摆幅较大的前置级了。

　对于原形线路，从前置放大级的线路组成与功率级相对独立（可以互相割离来看）的观点来看的话，它又与纯粹的超三极管接法V1线路的工作原理线路及实用线路有着一定区?e，因此笔者将其划入准超三极管接法线路（Semi-STC circuit）一类中。

　基于原形线路的实际装机例有笔者的6JS6C/EL509准超三极管接法V1放大器及其他(准超三极管接法)的若干例子可以列举。

1.4.3　工作原理～工作原理线路及实用线路

　根据上条氏的叙述，「三极管与功率管的STC合成线路的放大率与三极管基本相等」。

　这种表达正说明了“原形线路的阴极跟随级”与“向电压反馈管的阴极与栅级间输入信号以进行电压放大”完全同义。这也是原形线路与工作原理线路及实用线路在功率级的动作上完全相同的一个证明。

　对于超三极管接法V1线路的解说，我们从「工作原理线路」入手进行动作分析，然后再对其延长线上的「实用线路」进行解析。「实用线路」例子有前述「图1-3　标准超三极管接法V1放大器线路图」可以列举。

　首先，笔者对输入级和电压反馈管所构成的功率级以外的线路部分的动作进行解析。输入级和电压反馈管的作用是同时进行放大、驱动功率管及对NFB信号进行分配。

1.4.3.1　倒置μ跟随器线路＝通向超三极管接法V1实用线路的大道

●μ跟随器线路的概要

　请参考「图解超三极管接法V1线路的结构及动作概要」中的「图4.2　μ跟随器驱动线路」。

　1996年左右在美国相当流行的μ跟随器线路(Mu follower circuit)指的是，将前一级的负载电阻用恒流源替代并使其工作，以竭尽能力从前一级获得最大增益的大振幅高增益驱动线路。（基于高阻值电阻负载的线路虽然亦有相当的增益，但得不到较大的输出振幅，若用高阻值的电阻负载辅以高电压来取代恒流源的话，所要求的电源将变得极为恐怖。）

●倒置μ跟随器线路的概要

　请参考「图解超三极管接法V1线路的结构及动作概要」中的「图4.3　倒置μ跟随驱动线路」。

　倒置μ跟随器线路(Inverted Mu follower circuit)为笔者所命名的μ跟随器的变形线路。所作的变动只是将输入级的负载（＝恒流源）与输入管进行位置交换，放置到输入管的阴极下方，它呈现与μ跟随器线路完全相同的动作。

　但是，令人为难的是，倒置μ跟随器线路无法直接使用来自一端接地的RCA端子的非平衡输入信号，必须通过线路输入变压器将其与地端隔离，以便能够从输入级的栅级与阴极间进行信号输入。平衡输入时，自然要使用到线路输入变压器，可避免此类麻烦。

●P-G NFB并用倒置μ跟随器驱动线路的概要

　请参考「图解超三极管接法V1线路的结构及动作概要」中的「图4.4　超三极管接法V1工作原理线路」。

　将倒置μ跟随器线路的输入级的屏极与功率管的屏极相连接，便一变成为P-G NFB 并用倒置μ跟随器驱动线路(P-G NFB'ed inverted Mu follower drive circuit)，它呈现出与「原形线路」相类似的动作。通过此种变形，其输入级从单一的电压放大动作变为兼有了电压反馈动作（变为电压反馈管）。电压反馈管的负载虽然也包含有作为功率管负载的输出变压器，但与作为其本来负载的恒流源相比，几乎可以忽视。

　被输入信号的电压反馈管将进行放大动作，因此其实质上呈现的动作应该是兼具了电压反馈及放大的动作，本线路与原形线路的最大的差别在于，本线路的电压反馈管具有电压放大作用，亦即具有增益这一事实。因此，本线路无需前置放大级的加入便可直接接受源信号的输入而没有任何不妥。不过其电压反馈管作为NFB器件参与了动作这一点则与原形线路相同。
　
1.4.3.2　工作原理线路(1) G-K间变压器输入线路

　请参考「图解超三极管接法V1线路的结构及动作概要」中的「图4.5　工作原理线路G-K间变压器输入」。这是上条氏用于说明的线路。基于本线路，在恒流源的两端将产生一个放大了的信号，此放大的信号又被输入到功率管的G-K间。本线路相当于P-G NFB并用倒置μ跟随器线路的变形。
本线路的特征如下。

　●　电压反馈管栅级与阴极间的信号输入
　●　电压反馈管的栅级环路及阴极环路可视为恒流源的虚拟地端
　●　（经由输出变压器和B电源的）以恒流源为负载的电压放大功能
　●　P-G NFB的信号电压分配

1.4.3.3　工作原理线路 (2) K-地间变压器输入线路

　请参考「图解超三极管接法V1线路的结构及动作概要」中的「图4.6　工作原理线路K-地间变压器输入」。本线路等于是将工作原理线路(1)的信号输入部位改动到电压反馈管的阴极与视为地端的恒流源间的线路，此外的部分则与工作原理线路(1)等同，在本质上没有差别。

本线路的特征如下。

　●　电压反馈管阴极与恒流源间的信号输入
　●　电压反馈管的栅级部分相当于将恒流源接地的GG(=grounded grid)方式
　●　基于电压反馈管的以恒流源为负载的电压放大功能
　●　（经由输出变压器和B电源的）以恒流源为负载的电压放大功能
　●　P-G NFB的信号电压分配

　在普通的放大线路中，信号环路大抵是按照「接地～放大器件～负载～电源～接地」的顺序构成的，即便将顺序进行改变，成为如「接地～负载～放大器件～电源～接地」的走向，只要放大器件的输入部分与地端互为独立，因放大器件与负载互为串联，因此就负载的两端可得到放大了的输出这一点来看，其结果是完全等同的。（这种变形手法常见于SEPP或OTL等线路中。）　

　结局是，在工作原理线路(2)中，由电压反馈管线路所放大了的输出信号中的(μ-1)倍大小的信号将从功率管的栅级与阴极间输入。之所以为μ-1，是由于从输出端看过去的反馈信号呈反相，且与电压反馈管的输出信号相叠加，数学上便表述为电压反馈管的放大倍数μ抵消掉（减去）反馈部分所占的倍数(μ-1)。不过，在实际线路中，此-1的倍数与用于电压反馈管的中高μ三极管的μ值(40～100)相比，真的可以忽略不计。（此段极为难解，原文的字数较少且表达极为晦涩，于是大卫稍加拓展，以求明了。不过如各位所见，仍然较为费解，也没有其他办法了，好自为之吧。此关不过，对STC的理解势必中途半端。）

　在工作原理线路(1)及(2)中，由于信号输入部位的地端浮起于线路全体的地端之上，故需要采用输入信号的隔离变压器。(将GG point与机壳的地相连也不是不可能，但考虑到电源结构及如何回避来自外部杂音的影响等有关S/N比的诸多因素，在实用上绝非有利)

　上述的工作原理线路及实用线路请参考「图5.1　工作原理线路及实用线路」。

*此帖被版主大卫修改于2007年03月27日 15:17

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大卫

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　更进一步，将「图5.1　工作原理线路及实用线路」所示的各线路用实际的器件来构筑的话，便如下图所示。

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