2010年7月6日 星期二

真空管RIAA pt.2

先以書上的基本分離式RIAA放大基本電路為例:
















放大管採用ECC88,μ值適中,Gm值高。第三級為陰極隨耦電路。
75μs低通電路由R4/R5/C3構成,而3180/318μs的濾波由R8/R9/C5負責。雖然看起來很簡單,不過重點是,要將元件以及電路本身的RC特性一並考慮進去,才能得到比較正確的濾波特性。

75μs部份:
第一級共陰極放大,輸出阻抗rout=rp//RL = 6K//100K = 5.66K
本級的放大倍率為29,Ca-g=1.4pF,所以米勒電阻是Cmiller = (Av+1) * Ca-g = 30*1.4pF = 42pF,柵極對陰/燈絲/屏蔽的電容Cg-(k+h+s) = 3.3pF,所以總輸入電容大約是50pF。同時,這也是第二級的輸入電容值。
將電路轉化成戴維寧等效電路,就成了下圖:





























先取R5=1MΩ,然後減少rout的影響,取R4=200K,此時,C3看到的電阻值是(R4+rout)//R5 = 205.66K//1M = 170.58K。以75μs時間常數代入,C3 = 440pF,不過要將第二級的輸入電阻計入,故所需的電容值是440pF - 50pF = 390pF。

剛剛忽略了C1交連電容的影響,但可以直接將他移動到RC網路之後,如下圖:






















如此交連電容可以用到0.1μ;當然也可以放在原來的位置,此時就要大於0.47μ。

3180/318μs:

先看陰極隨耦的輸入電容:








而Av=μ/(μ+1),Av=0.97,所以上式的右項可以忽略,只計Cag=1.4pF,加上散雜電容大約是8pF。所以在第三級使用陰極隨耦,有著很小的輸入電阻,不會對前面的RC網路造成影響。

將3180/318μs放在一起,可以很容易得到上側的電阻值是下側的9倍,如下圖:





























我們先取上側電阻為200K,則上側總阻值為200K + 5.66K = 205.66K,所以下側電阻就是205.66K/9 = 22.85K,而C = 13.92nF。
也可取上側電阻為194K,下側就成為20K,而C=15.9nF。

如此,完整的ECC88唱頭放大,就可以像下圖:











大致的設計方法介紹到此,後續將以敝人的電路來說明。

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