交流电是时变的。一般来讲,音频交流电不需要考虑分布参数的影响。而分布参数回路的特点是电压、电流不但是时间的函数还是位置(空间坐标)的函数。注意,“分布参数”只是人为的方法或者框架。当电路的维度达到波长的数量级的时候,就不能不考虑分布参数,对于一个单根导线的等值回路,我们可以把它看作是由很多个微元组成的,每个微元里面都有单位长度的电阻电感,电容以及电导,分析和计算也必须考虑电磁波在这个网络中的传输特性和不同点的入射、反射和折射等概念,相较于集总参数的分析和计算就会复杂很多。
举例来说, 半个世纪前 John Linsley Hood 发表在 1969 年的电子世界杂志上的 1969 JLH Class A (Wireless World, April 1969)。
如果图中的 2N697 没有适当的补偿, 或者 MJ480 / 2N3055 换用了高频管,在特定的情况下会自激。这是因为“带宽”被展宽了, 不得不考虑射频了。
JLH1969 的架构是 CFA (Current-Feedback Amplifier 电流反馈型放大器 ), 可以很轻松地甩到 20V/uS 以上。如图:
常见的耳机线是个容性负载, 从 200pF 到 1000pF 不等。如果测试中方波的前沿很陡, 就会激发很明显的振铃。
为了避免自激, 最好是把 JLH1969 的速度减到 3V/uS, 保持电路的稳定。
减慢的做法很多, 例如加上补偿电容。
脉冲电路里面叫加速电容,放在负反馈里面就变成减速了。
怎么理解呢,把放大电路想象成一个gyrator就好了它的行为可以预测的。减慢的做法也可以简单粗暴地串上输出电阻, 就象常见的视频同轴驱动线路的例子。
速度减慢以后 JLH1969 就驯服了, 不振荡了。这也是为啥某些土炮耳放 “换线如换机” 的由来, 自激没有得到控制, 换不同的线就自激振荡在不同的频率,头痛医脚,脚痛医头。如果不采取措施, 当输入端开路的时候,整个电路(带上耳机以后)又处于临界自激状态就会发现耳扩耳放里面有收音机电台的声音。
下面的文本就是 "10块人民币做个纯甲类耳放" 的仿真模型。
请把以下的内容用 TXT 编辑器存成 maiwenxue1969.ASC
就可以用 LTspice 打开了。
Version 4 SHEET 1 1220 680 WIRE -336 -320 -400 -320 WIRE -272 -320 -336 -320 WIRE -240 -320 -272 -320 WIRE -80 -320 -160 -320 WIRE 608 -320 -80 -320 WIRE 704 -320 608 -320 WIRE 784 -320 704 -320 WIRE 784 -288 784 -320 WIRE 704 -272 704 -320 WIRE 608 -256 608 -320 WIRE -400 -240 -400 -320 WIRE -272 -240 -272 -320 WIRE -80 -240 -80 -320 WIRE 544 -208 304 -208 WIRE 704 -176 704 -208 WIRE 784 -176 784 -208 WIRE 784 -176 704 -176 WIRE 784 -144 784 -176 WIRE -80 -128 -80 -160 WIRE 144 -128 -80 -128 WIRE 304 -128 304 -208 WIRE 304 -128 224 -128 WIRE -400 -112 -400 -176 WIRE -272 -112 -272 -176 WIRE -80 -80 -80 -128 WIRE 608 -80 608 -160 WIRE -336 16 -336 -320 WIRE -80 16 -80 -16 WIRE 272 16 -80 16 WIRE 48 80 -80 80 WIRE 112 80 48 80 WIRE 272 80 272 16 WIRE 272 80 192 80 WIRE 608 80 608 0 WIRE 608 80 272 80 WIRE 608 112 608 80 WIRE 768 112 608 112 WIRE 976 112 832 112 WIRE 1104 112 976 112 WIRE -80 144 -80 80 WIRE 1104 144 1104 112 WIRE 304 160 304 -128 WIRE 304 160 192 160 WIRE 192 176 192 160 WIRE -496 192 -640 192 WIRE -336 192 -336 96 WIRE -336 192 -432 192 WIRE -288 192 -336 192 WIRE -144 192 -208 192 WIRE 48 192 48 80 WIRE 608 208 608 112 WIRE -640 240 -640 192 WIRE 304 240 304 160 WIRE 544 256 368 256 WIRE 1104 256 1104 224 WIRE -80 288 -80 240 WIRE 192 288 192 240 WIRE 192 288 -80 288 WIRE 240 288 192 288 WIRE -336 304 -336 192 WIRE -80 336 -80 288 WIRE 48 352 48 272 WIRE 304 384 304 336 WIRE 368 384 368 256 WIRE 368 384 304 384 WIRE 608 384 608 304 WIRE -640 400 -640 320 WIRE 304 416 304 384 WIRE 1104 464 1104 336 WIRE -336 560 -336 384 WIRE -80 560 -80 416 WIRE -80 560 -336 560 WIRE 48 560 48 416 WIRE 48 560 -80 560 WIRE 304 560 304 496 WIRE 304 560 48 560 WIRE 608 560 608 464 WIRE 608 560 304 560 WIRE 608 624 608 560 FLAG 608 624 0 FLAG 1104 464 0 FLAG -272 -112 0 FLAG 784 -144 0 FLAG -640 400 0 FLAG -400 -112 0 FLAG 976 112 AFout FLAG -640 192 AFin SYMBOL pnp -144 240 M180 SYMATTR InstName Q1 SYMATTR Value BC556B SYMBOL res -96 320 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 33K SYMBOL res -304 208 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1000 SYMBOL res -352 0 R0 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 100K SYMBOL res -352 288 R0 SYMATTR InstName R4 SYMATTR Value 100K SYMBOL res -144 -336 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R5 SYMATTR Value 33K SYMBOL res 208 64 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R6 SYMATTR Value 600 SYMBOL res -96 -256 R0 SYMATTR InstName R7 SYMATTR Value 600 SYMBOL res 128 -112 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R8 SYMATTR Value 2000 SYMBOL res 592 -96 R0 SYMATTR InstName R9 SYMATTR Value 1 SYMBOL res 592 368 R0 SYMATTR InstName R10 SYMATTR Value 1 SYMBOL res 1088 240 R0 SYMATTR InstName R11 SYMATTR Value 510 SYMBOL res 288 400 R0 SYMATTR InstName R12 SYMATTR Value 8K SYMBOL npn 240 240 R0 WINDOW 3 -51 118 Left 2 SYMATTR InstName Q2 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL npn 544 -256 R0 WINDOW 3 -95 81 Left 2 SYMATTR InstName Q3 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL npn 544 208 R0 WINDOW 3 -50 126 Left 2 SYMATTR InstName Q4 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL cap -288 -240 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 220e-6 SYMBOL cap 32 352 R0 SYMATTR InstName C2 SYMATTR Value 470e-6 SYMBOL cap -96 -80 R0 SYMATTR InstName C3 SYMATTR Value 470e-6 SYMBOL cap 832 96 R90 WINDOW 0 0 32 VBottom 0 WINDOW 3 32 32 VTop 2 SYMATTR InstName C4 SYMATTR Value 330e-6 SYMBOL res 32 176 R0 SYMATTR InstName R13 SYMATTR Value 300 SYMBOL cap -432 176 R90 WINDOW 0 0 32 VBottom 0 WINDOW 3 32 32 VTop 2 SYMATTR InstName C5 SYMATTR Value 4.7e-6 SYMBOL voltage 784 -304 R0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 51 54 Left 0 SYMATTR SpiceLine Rser=0.05 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value 7.5 SYMBOL cap 688 -272 R0 WINDOW 3 -12 115 Left 2 SYMATTR InstName C6 SYMATTR Value 1000e-6 SYMBOL voltage -640 224 R0 WINDOW 123 24 132 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR Value2 AC 1 0 SYMATTR InstName V2 SYMATTR Value SINE(0 0.6 92) SYMBOL zener -384 -176 R180 WINDOW 0 24 72 Left 0 WINDOW 3 24 0 Left 2 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value BZX84C6V2L SYMBOL cap 176 176 R0 SYMATTR InstName C7 SYMATTR Value 100p SYMBOL ind 1088 128 R0 WINDOW 3 -74 57 Left 2 SYMATTR InstName L1 SYMATTR Value 38e-3 TEXT 368 160 Left 2 !.tran 0 0.4 0.3 1e-6 TEXT 72 -248 Left 2 !.options plotwinsize=0 TEXT 40 -216 Left 2 !.options numdgt=15 TEXT 352 -56 Left 2 !.four 92 9 v(afout) TEXT 352 32 Left 2 !;ac oct 10000 10 1e5
请把以上的内容用 TXT 编辑器存成 maiwenxue1969.ASC 就可以用 LTspice 打开了。
没有补偿的时候, 整个电路是不稳定的。
有时间俺再通过电路仿真演示, JLH1969 自激的例子。