关于那个坑——在推挽放大器抽头和电源之间架电感的纯技术分析 [复制链接]

关于那个坑——在推挽放大器抽头和电源之间架电感的纯技术分析

5icq的功放遇到了一个问题：高端增益下降。
我建议他在推挽变压器的抽头上串一个电感试试，结果似乎没有效果，不过不重要，这并不是我要说的内容。其实我当时也是人云亦云，似乎记得谁说过那里加电感有利提高高端输出，并没去仔细想。
由于个人习惯，下来之后我没事儿的时候就自个琢磨这儿加电感到底有什么用。结果我琢磨出的结果出乎意料，满有趣的。

按照我的思维习惯：我这儿首先把所有元件理想化，线性化。然后再分成几种典型的工作状态进行分析。

1.甲类放大器
对于理想的甲类放大器的分析结果最简单——这个电感在这儿毫无用处。
原因是对于甲类推挽放大器来说：一只晶体管电流减少，另一只晶体管上升，两只晶体管集电极（漏极）电流之和不变；那么电感电流不变，结果就是电感两端没有电压。
既然电感两端没有电压，那么我们把它短路掉，电路工作状态也不会发生任何变化。

2.乙类放大器+大电感
这儿所谓的大电感，就是说电感在功放的工作频率下感抗足够大，以至于可以认为它几乎相当于一个恒流源——除非用很高的电压来驱动它，否则再一个周期内的电流变化可以忽略。
这种情况就更有趣了，我发现除非用方波来驱动这个放大器，以便两只晶体管电流之和不变。否则晶体管的集电极不可避免的会出现极高的电压，晶体管被击穿似乎是不可避免的。

当然，前面的分析可能有点过于简化，忽略了许多不可忽略的因素。比如晶体管输出阻抗不是无穷大的，晶体管的输出电容，甚至电感本身输出电容都会影响到实际的电压。
我没有做过这样的功放，不太清楚串联在那儿的电感到底有多大，但这个电感的影响还是可以作定性的分析的。
乙类放大器两管电流之和应当服从|cos(ωt+ψ)|，这样的电流包含了大量的高次谐波。而电感的存在倾向于使晶体管的输出电流之和不包含（或少包含）高次谐波，实际结果就是使得晶体管的输出电流偏向方波（顶部展宽）。这种波形除了高次谐波增加，基频信号的幅度也比同样幅度的方波稍大一些。

不清楚这样的电路来自何处，不过根据上面的分析，我个人不太主张用这样的电路结构。

纯技术贴看不太懂。

有一个很简单的办法就是做一个这样的放大器用仪器来测试!纸上谈兵很多时候完全背离实际!

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纯技术贴看不太懂。

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这是我的错，没有明白，或许我该画上几张图来说明。

[quote=代洪波]有一个很简单的办法就是做一个这样的放大器用仪器来测试!纸上谈兵很多时候完全背离实际![/quote]

按你的意思，是不是我们可以不要理论，什么都靠实验？

我的看法是理论和实践不可偏废。只关心理论流于空谈，的确是可以说是纸上谈兵；但只关心实践，那就流于经验主义了。

离开理论指导，经验主义者很难说得上有创新的能力。除了照抄别人的东西，就只能碰运气——纯粹是瞎猫去找死耗子。

[quote=一异]这是我的错，没有明白，或许我该画上几张图来说明。



按你的意思，是不是我们可以不要理论，什么都靠实验？

我的看法是理论和实践不可偏废。只关心理论流于空谈，的确是可以说是纸上谈兵；但只关心实践，那就流于经验主义了。

离开理论指导，经验主义者很难说得上有创新的能力。除了照抄别人的东西，就只能碰运气——纯粹是瞎猫去找死耗子。[/quote]

支持你！

理论和实践相结合哈!原理上很多东西说得过去,实际呢?实际的器件打不到理想的要求,并且或多或少的有副作用!我的意思肯定不是纯粹去研究技术!请务见怪!

理论和实践脱节是常有的事情，这部意味着不需要理论是吧？
理论和实际脱节可能的原因无非两个：理论本身不完备，或者只是一种近似，或者根本就是错误的；如果不是理论本身的问题，那么就是我们对理论的应用上出了问题。

在电子学方面，理论本身的问题的确是存在的。
比如环形器理论就很不完备，基本上无法指导实践，就这个领域而言，大家都是在当瞎猫。
又比如晶体管的大信号模型，这是一种典型的近似理论。所以设计功放的时候，永远不要忘记理论计算的结果只是一个大概的结果。
至于理论本身就是错误的，不是我们这里应当讨论的问题，我相信我们这个论坛所讨论的问题还不至于会碰到这个问题。

至于理论本身运用方面的问题，对电子学，特别是高频电子线路方面来说，是最经常碰到的问题。
你所说的理论和实践之间的差异，多半是由此造成的，而不是器件达不到理想要求的问题。
比如说，把晶体管当作线性器件来计算，结论自然不准确；再比如分布电容、分布电感的影响是否可以被忽略？等等……

离题了吧,这个贴标题不是:"纯技术分析" 吗?

现在都放卫星了。
争执那些在上个世纪都搞明白的电子电路。
如果水平高，先搞100ghz以上的东东
何苦在短波放大电路上遇到个抗。

多做实验，少做些无谓的争论。
多做实事，少做些无谓的争执。

经验主义也好，纸上谈兵也罢，只要能解决问题，就是好方法。
白咪咪也好，黑咪咪也罢，只要能抓老鼠，就是好咪咪。

经验主义未必就不能创新，这要看你的创新定义是什么。理论分析很重要，但是如果纠缠于理论分析，解不开理还乱的时候，如果还不去做实验，那就是呆子。

上世纪就明白的事情？未必每个人都明白，清朝以前就发明了黑火药，可是咱们一直用它来放鞭炮。

什么叫真有水平？这个论坛里谁真有水平？找一个电子学的诺贝奖给我看看？电子学领域中哪个公式是由这个论坛里的人发明的？这个论坛里谁的水平高到可以研究星际通讯？遥控个火星车给我看看？

呵呵，好好的一个技术讨论帖子，非要扯上这么多不知所谓的东西。

只看了一部分，就是说甲类那个电感没有用的问题，我的理解是这个电感对甲类也必不可少，楼主所说的电流没有变，指得是电流的模没有变，实际上如果没有这个电感，甲类状态这点是有交流通过的，只要有交流，电感上就会有电压，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，即产生电动势。教科书上这个电感的作用说的很清楚，就是隔交流，短波功放里面这个叫扼流圈。








[quote=一异]关于那个坑——在推挽放大器抽头和电源之间架电感的纯技术分析

5icq的功放遇到了一个问题：高端增益下降。
我建议他在推挽变压器的抽头上串一个电感试试，结果似乎没有效果，不过不重要，这并不是我要说的内容。其实我当时也是人云亦云，似乎记得谁说过那里加电感有利提高高端输出，并没去仔细想。
由于个人习惯，下来之后我没事儿的时候就自个琢磨这儿加电感到底有什么用。结果我琢磨出的结果出乎意料，满有趣的。

按照我的思维习惯：我这儿首先把所有元件理想化，线性化。然后再分成几种典型的工作状态进行分析。

1.甲类放大器
对于理想的甲类放大器的分析结果最简单——这个电感在这儿毫无用处。
原因是对于甲类推挽放大器来说：一只晶体管电流减少，另一只晶体管上升，两只晶体管集电极（漏极）电流之和不变；那么电感电流不变，结果就是电感两端没有电压。
既然电感两端没有电压，那么我们把它短路掉，电路工作状态也不会发生任何变化。

2.乙类放大器+大电感
这儿所谓的大电感，就是说电感在功放的工作频率下感抗足够大，以至于可以认为它几乎相当于一个恒流源——除非用很高的电压来驱动它，否则再一个周期内的电流变化可以忽略。
这种情况就更有趣了，我发现除非用方波来驱动这个放大器，以便两只晶体管电流之和不变。否则晶体管的集电极不可避免的会出现极高的电压，晶体管被击穿似乎是不可避免的。

当然，前面的分析可能有点过于简化，忽略了许多不可忽略的因素。比如晶体管输出阻抗不是无穷大的，晶体管的输出电容，甚至电感本身输出电容都会影响到实际的电压。
我没有做过这样的功放，不太清楚串联在那儿的电感到底有多大，但这个电感的影响还是可以作定性的分析的。
乙类放大器两管电流之和应当服从|cos(ωt+ψ)|，这样的电流包含了大量的高次谐波。而电感的存在倾向于使晶体管的输出电流之和不包含（或少包含）高次谐波，实际结果就是使得晶体管的输出电流偏向方波（顶部展宽）。这种波形除了高次谐波增加，基频信号的幅度也比同样幅度的方波稍大一些。

不清楚这样的电路来自何处，不过根据上面的分析，我个人不太主张用这样的电路结构。[/quote]

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多做实验，少做些无谓的争论。
多做实事，少做些无谓的争执。
经验主义也好，纸上谈兵也罢，只要能解决问题，就是好方法。
白咪咪也好，黑咪咪也罢，只要能抓老鼠，就是好咪咪。
经验主义未必就不能创新，这要看你的创新定义是什么。理论分析很重要，但是如果纠缠于理论分析，解不开理还乱的时候，如果还不去做实验，那就是呆子。
上世纪就明白的事情？未必每个人都明白，清朝以前就发明了黑火药，可是咱们一直用它来放鞭炮。
什么叫真有水平？这个论坛里谁真有水平？找一个电子学的诺贝奖给我看看？电子学领域中哪个公式是由这个论坛里的人发明的？这个论坛里谁的水平高到可以研究星际通讯？遥控个火星车给我看看？
呵呵，好好的一个技术讨论帖子，非要扯上这么多不知所谓的东西。

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本来这篇贴子是纯技术贴的
结果……
唉，吵死了

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现在都放卫星了。
争执那些在上个世纪都搞明白的电子电路。
如果水平高，先搞100ghz以上的东东
何苦在短波放大电路上遇到个抗。

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我们的确有点离题了，似乎变成了讨论理论和实践的关系了。
不过，我认为我们的讨论虽然与其稍微激烈了一点，但还算和平吧？（只是不清楚代兄是否同意我的看法）
况且，我后面是在试图解释为什么理论和实践会出现差异，这也应当算技术讨论的范畴吧？

to:ba6bf
我对ba6bf兄前面说的东西都没有意见。只是最后“找一个电子学的诺贝奖给我看看？”这段话是不是过了？
不客气地说，如果我和代兄之间算是争执；ba6bf兄的言论就像开展的檄文了。

[quote=一异]我们的确有点离题了，似乎变成了讨论理论和实践的关系了。
不过，我认为我们的讨论虽然与其稍微激烈了一点，但还算和平吧？（只是不清楚代兄是否同意我的看法）
况且，我后面是在试图解释为什么理论和实践会出现差异，这也应当算技术讨论的范畴吧？

to:ba6bf
我对ba6bf兄前面说的东西都没有意见。只是最后“找一个电子学的诺贝奖给我看看？”这段话是不是过了？
不客气地说，如果我和代兄之间算是争执；ba6bf兄的言论就像开展的檄文了。[/quote]

抱歉，话的确说的过头了。

我真心希望大家就技术问题展开讨论，不希望看到技术问题以外罗里罗嗦的事情。讨论技术问题再激烈点也没关系，我喜欢纯技术类的争论。

请一兄继续。

相信常来这里的diy爱好者多数都是有一点技术水平的吧？多数人还是希望只对技术问题展开讨论，千万别搀杂一些别的，那就失去技术交流的意义了！

[quote=小比尔/5]本来这篇贴子是纯技术贴的
结果……
唉，吵死了[/quote]


rfc就是rfc,我的理解很间单:不让rf通过(从电源到地),从古到今的rf电路都用,是入门第二个头疼的零件(单管机除了调谐圈就到它了,就几mh的东西)；rf不从电源漏掉，输出自然就多些。它是个电感，自感电动势是它的特性（3~7倍电源电压）。至于带谐振变压器的电路不用它，是因为并联谐振的阻抗最大，rf过不去，小信号时省了。大的rf到处飞，没它乱套。“胆机”里从主振、推动到强放，级级都要它。甲放不谐振，只匹配阻抗，直接馈电，rf损失不说，还影响前级。以前的机里还有afc，就是挡af，跟dc的滤波电抗一样，(当然是>50hz),也是个"大火牛",现在dc都是低压的,很容易找100000μ的大电容。是前辈们做的“牛”，才有今天。感激涕零，不知所言。

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rfc就是rfc,我的理解很间单:不让rf通过(从电源到地),从古到今的rf电路都用,是入门第二个头疼的零件(单管机除了调谐圈就到它了,就几mh的东西)；rf不从电源漏掉，输出自然就多些。它是个电感，自感电动势是它的特性（3~7倍电源电压）。至于带谐振变压器的电路不用它，是因为并联谐振的阻抗最大，rf过不去，小信号时省了。大的rf到处飞，没它乱套。“胆机”里从主振、推动到强放，级级都要它。甲放不谐振，只匹配阻抗，直接馈电，rf损失不说，还影响前级。以前的机里还有afc，就是挡af，跟dc的滤波电抗一样，(当然是>50hz),也是个"大火牛",现在dc都是低压的,很容易找100000μ的大电容。是前辈们做的“牛”，才有今天。感激涕零，不知所言。

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说白了就是有个自感电动势叠加在电源电压上了。

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说白了就是有个自感电动势叠加在电源电压上了。

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说的是没错，但这个自感电动势究竟起什么作用，这才是我这个帖子想说的——不过貌似说得不太清楚。

[quote=一异]说的是没错，但这个自感电动势究竟起什么作用，这才是我这个帖子想说的——不过貌似说得不太清楚。[/quote]

个人看法,请斧正:
  主要就是烧管子,其它都是副作用.所以耐压要够,包括电容(ac/rf耐压,不是dc)，另加稳压二极管保护（背靠背）("胆机"有放电间隙,防过压)。反峰发生在信号的迅变，持续时间<<信号周期,对输出功率的贡献比烧管来说,是微不足道.对输出功率的贡献得益于rfc,切断了rf的短路.

"对于甲类推挽放大器来说：一只晶体管电流减少，另一只晶体管上升，两只晶体管集电极（漏极）电流之和不变；那么电感电流不变，结果就是电感两端没有电压。
既然电感两端没有电压，那么我们把它短路掉，电路工作状态也不会发生任何变化。"

  甲类推挽放大器的管虽有偏?但各自分担信号的半周,不是同时工作,不是'一只晶体管电流减少，另一只晶体管上升",是一个驱动信号小到零,另一个才开始,反映在rfc的电流是脉动的,频率是2倍工作频率,因此rfc上的压降也是脉动的,这就是rfc的用途(使电源上不出现这种脉动).

"我发现除非用方波来驱动这个放大器，以便两只晶体管电流之和不变。否则晶体管的集电极不可避免的会出现极高的电压，晶体管被击穿似乎是不可避免的。"

  方波的突变会使反峰更高.

"乙类放大器两管电流之和应当服从|cos(ωt+ψ)|，这样的电流包含了大量的高次谐波。而电感的存在倾向于使晶体管的输出电流之和不包含（或少包含）高次谐波，实际结果就是使得晶体管的输出电流偏向方波（顶部展宽）。这种波形除了高次谐波增加，基频信号的幅度也比同样幅度的方波稍大一些。"
 
  一般都是用甲乙类,兼顾了波型与效率,除了hi-fi,很少用a类的,摸摸散热片就知到.用b类就不如用c、e，反正波形都是失真的，省一个管，效率高。b类的交越失真，造成电流的断续，但不是方波，除非用方波激励（不包括过激饱和）。
 

"不清楚这样的电路来自何处，不过根据上面的分析，我个人不太主张用这样的电路结构。"

  这rf电路最基本的结构,就象电源两端并旁路电容一样.我翻了许多发射机的图集,没有一个馈电不经过rfc的.