设计一个真空管振荡器

我试图在我的设计中复古。当我提到复古这个词时，我正在谈论真空管的使用，我很确定你也会同意它。该真空管振荡器可用于测试目的，并使用二极管作为幅度稳定和自动增益控制。

真空管振荡器设计：

第一阶段：

这个电路更像是我之前构建的振荡器的第2版，我在前两级中使用三极管。但是，由于它是三极管，因此从第一级的网格到阳极的输入电容似乎有些高。当振荡频率变化时，正反馈应变，负反馈的重新调整是必要的，以再次引发振荡。这使得我的版本 1 设计非常不方便。

为了绕过上述问题，我只是用五极管替换了输入三极管级，五极管使用抑制器网格来抑制网格到阳极电容，这导致了正反馈的负载。还有其他电容仍然存在，但它们都与输入同相。它们将增强输入阻抗。唯一重要的电容是阳极的输入，因为阳极输出与输入相差180度，并充当无意的负反馈。因此，当可变电容器的电容下降到足够低时，如果不重新调整，正反馈就无法再维持振荡。

第二阶段：

第二级是三极管-五极管的一部分，用作电压放大器。它增加了输入，以补充正反馈中的损失并将其转移到最后阶段。它没有什么不寻常的，只是一个普通的阴极电压放大器。

第三阶段：

最后一级是阴极跟随器级或用作电流放大器的电压缓冲器。这提高了振荡器的电流处理能力。反馈是从中获取的，因此它们不会使电压放大器紧张。负反馈本身包含一个自动增益控制电路，通过使用两个二极管作为故意延迟的负反馈。仅当输出上升到一定水平时，才会激活。这样，通过仔细调整，您可以获得放大器的增益略高于3以开始振荡，当它们上升到一定水平时，增益将下降到正好3并保持在那里。

这种方法的优点是在很宽的频率范围内具有稳定性。另一方面，缺点是波的非线性失真增加。可以在负反馈的另一臂上用白炽灯泡（与R7串联）制造替代品，其优点是失真较小，但在给定频率范围内稳定性也较低。

频率选择：

由于灯泡上的时间常数较低，输出也可能变得摇摆不定。正反馈有些复杂，以便将振荡频率从50Hz-50kHz变化。它使用拨码开关，当您想选择频率范围时，只需启用两个连续开关。真空管振荡器的频率范围表为

4.7毫欧姆 / 180pF – 560pF / 开关 1 和 2 从左到右 / 60Hz – 188Hz

1.5毫欧姆 / 180pF – 560pF / 开关 4 和 5 从左到右 / 188Hz – 590Hz

470k / 180pF – 560pF / 开关 5 和 6 从左到右 / 590Hz – 1.88kHz

150k / 180pF – 560pF / 开关 7 和 8 从左到右 / 1.88kHz – 5.9kHz

50k / 180pF – 560pF / 开关 9 和 10 从左到右 / 5.9kHz – 17.7kHz

16k / 180pF – 560pF / 最后两个开关 / 17.7kHz – 55kHz

未来的改进：

我想到了很多方法来制作这个电路。第一种类型是从相当温暖的偏置电压放大器获取所有反馈，这样输出级就不必处理应变。然后用变压器耦合A类放大器完全替换输出级。这样，变压器可以为适当的重负载提供足够的电力。但这种方法的缺点是输出变压器的失真增加和频率响应减弱。

这些问题可能可以通过非常复杂的负反馈来抑制。但是整体质量绝对会降低此选项。当前原理图的优点是它使用了两种已知最线性的管拓扑结构。阴极相逆变器，以 50% 的内部负反馈运行。阴极跟随器以100%内部负反馈运行。

相位逆变器负责输出的负反馈和失真消除。同时，输出级确保产生大部分噪声的电压放大器在空载条件下工作，其中失真最小。原理图的主要缺点是输出的表观负载，这会导致输出电压随着负载的增加而下降。这可能会导致在某个时候停止振荡。

另一个未来的优化可能是可变电容器，它具有相当低的调谐范围。因此，dip上的许多开关应该具有如此宽的带宽。更好的电容器将从100pF到1.2nF。它只是我所拥有的，并在尝试电路时使用。

这个真空管振荡器原理图中没有包括第三个电子管，它显示了振荡的近似输出电平和输出负载。它是EM80魔术眼管，在没有示波器的情况下进行测试时效果很好。