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请对胆机和胆机相关资料做一下详细介绍吧?~! [复制链接]

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6n2制作靓声胆前级(二)
----兼谈电子管前置放大器设计

作者:HB-WU
  

二、三极管前置电压放大电路的分析计算
三极管电压放大电路通常由一级或多级阻容耦合电压放大电路和阻抗变换电路组成,有的还加有负反馈电路。掌握这些基本电路的原理和计算方法,便可根据实际需要设计出种各样的前置放大器。


电压放大电路常用的有共阴极放大电路和SRPP放大电路。下面就其工作原理与计算方法两方面分别简单介绍。

A)       阻容耦合共阴极放大电路

  
  

共阴极放大电路可以由三极管或五极管构成,但五级管构成的共阴电路由于噪声较大,一般只用于后级放大器。

 

①     工作原理

当在电子管栅极加入信号电压后,便使屏极回路产生肪动的电流ia,ia流经Ra时,在Ra上产生电压降Ua,这就是被放大了的信号电压。其振幅的相位变化与ia相反。当屏压从高变低时,电容Ca放电;屏压从低变高时,电容Ca充电。充、放电电流注经RL时,在RL上产生的电压降U。便是电路的输出信号电压。若放大器由两级共阴电路构成,则RL便是第二级电子管的栅极电阴Rg,输出信号电压U。将加入第二级电子管栅极作进一步的放大。

②     计算方法

作为高保真的电子管放大器,我们希望其频响尽可能宽些。电子管的低频响应主要由输入耦合电容Cg、输出耦合电容Ca及阴极旁路电容Ck决定,其中Cg与Ca取值应满足下式要求,即:

Cg(Ca)≥1/2πfLRg

式中,fL放大器的下限频率,一般取20Hz,Rg为栅极偏置电阻的值,计算Ca时,Rg为后面一级电子管的栅极偏置电阻的值。阴极电阻Ck则可用下式估算:

Ck≥(3~5)/2πfLRk

而高频响应主要由负载电阻R’a。及分布电容Co决定。其高端截止频率为:

fH =1/2πR’aCo

可见Co或R’a越小,频响越宽。其中Co的值视所用电子管及电路形式而有一定差异,它约等于屏极输出电容和下一级栅极输入电容的和。因而应选用输入、输出电容均较小的电子管,并且应尽可能减小由布线形成的分布电容。而R’a较时,虽对高频响应有利,但也不能过小,因为电子管的电压放大倍数KO=SR’a,R’a较小时,KO在数值上等于内阻Ri、Ra及下一级栅极电阻的并联值,即:

1/ Ugm2=1/Ra+1/Ri+1/R’a

Ra的值可在(50~500)KΩ之间选取,而R’a的最大允许值一般为:

    R’a=Ri·τa/(CoRi—τa)

    式中,τa为电子管屏极时间常数,其值为:

τa =  

式中,M为频率畸变系数,一般取1.1~1.26。

电子管的栅偏压可用下式求出,即:

Eg≥1+Ugm2/0.7μ

式中,Ugm2为下级所需的最大输入电压或本级的输出电压,μ为手册给定的放大系数。栅负压的绝对值一般应比输入信号电压振幅大(0.5~1)V,以免阴极发射的电子打到栅极上,出现栅流。

一般情况下,下一级的栅极电阻和本极的交流屏压可分别取:

R’a =(5~10)Ra

Ua =(0.33~0.5)Ea

栅负压确定后,可在电子管屏极特性曲线上作出静、动态负载线,并在其工作点上求出Ri、S、μ分贝值。若Ri与上面的设定值相差很大,则R’a应重新计算。

这时,可用下式计算出中频区的电压放大系数Kz。

Kz=μ/(1+Ri/Rg+Ri/Ra)

  再根据工作点电流Io与栅负压求出阴级自偏压电阻的值,即

Rk=Ez/Io

由于电子管特性曲线的非线性,会导致Ia与Ug不比例的输出电流波形,产生非线性失真。此时,若用动特性曲线的线段代替表示电流的纵坐标来分析其非线性失真会更方便些,所以,这些电流值可用对应的线段来表示,线段的不对称程度,反映了非线性失真的大小。

 

 

B)       SRPP电压放大电路

  
  

1)该电路特殊的电路结构原是为高频放大器设计的,由于它具有失真低,噪声小,频响宽等特点,能适应高保真要求,因此被许多现代电子管音频放大器所采用。

上管、下管的直流通路串联。下管构成三极管共阴极电压放大电路,上管构成阴极输出电路,且作为下管的恒流负载。其输入信号由下管的屏极提供,然后由上管的阴极输出。由于阴极跟随器的电压放大倍数接近1,这种电路的电压放大倍数取决于下管,与一般三极管放大电路差不多,但其输出阴抗很低,带载能力大为提高,易于和低阻负载匹配。由于上管、下管的电压一并由上管的阴极输出,故这种电路又称为并联调整式推挽电路。其特殊的结构减轻了电子管分布电容对高频的影响,高频响应可比一般三极管电路宽三个倍频以上,但由于上管阴极电压约为1/2 Ea,已超过一般电子管阴极、灯丝间的限压值,故应用时最好让灯丝带70V左右的正电位悬浮工作,否则,可靠性较差。

2)计算方法

由于无负反馈时,Ri=△Ua/△Ia;有负反馈时屏流为△Ia/(1+S RK)。所以,上管的内阻

Ri=△Ua/[△Ia/(1+S RK)]= Ra+μRK

这个Ri即为下管的负载,它在交流时等效并联于下管的屏极,故电压放大倍数

KV=SRa(Ra+μRK)/(Ra+ Ra+μRK)

  =μ(Ra+μRK)/(2Ra+μRK)

考虑到负载接入时,放大倍数会有所降低,这时

KV=μ(Ra+μRK)/(Ra+RK)(Ra+RL+1)(Ra+μRK)

电路的输出阻抗等Ro等于输出电压的变化量△Uo与上管、下管的总电流变化量△I1、下管产生的电流变化量△I2之和的比值。即:

Ro=△Uo/(△I1+△I2)

经过一系列推导,可得:

Ro=Ra(Ra+RK)/[2Ra+(1+μ)RK]

其他参数的计算可参考三极管电压放大电路的计算方法进行。
★本次设计制作所参考的电路:

  




......待续    




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http://www.art-audio.com/zuofang/gf-6n2a.htm
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错误,灯丝电压6V应为6.3V
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电子管功放的调整

戴洪志

  电子管功放(胆机)的线路比晶体管机简单,容易制作成功,并且有较好的音乐重播效果,特别是在感情表达方面更是专长,所以胆机复起以后很受发烧友的青睐。胆机最重要的特点就是胆味,阁下所焊的胆机是否也具有温暖、醇厚、顺滑、甜美的胆味呢?如果没有,声底和晶体管机差不多,或比晶体管机还硬、还干涩,或自制的胆前级、缓冲器接入放音系统中,放音系统音色的改变并不像媒体所说的那样“立杆见影”时,就应该测量一下各管的工作点,是否工作在最佳状态上,否则就要进行认真、仔细地调整。只有各电子管工作在最佳工作状态,才能发挥线路和每只胆管的魅力,达到满意的放音效果。

  工作点未调好的胆机,除了音色表现不佳以外,还有音量轻和失真的现象出现。一台放大器音质的好坏,影响的因素虽然很多,但最终还是决定于制作的水平。发烧友在制作器材时,一般是根据手中积攒的胆管和元件,再选择优秀的线路或按照名机的线路按图索骥,进行焊接,元件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大,但由于元件的排位,走线的长短、焊接的质量,或其它方面的差异,如B+电压的高低等原因,都会影响到放音的表现,所以焊出的胆机,不一定是胆味浓浓的。没有胆味不要紧,只要通过适当、合理地调整、校验,使放大器各级胆管工作在最佳状态,便能达到放音的要求。

  胆机调整工作的内容,除了将噪声降低至可以接受的程度和更换输入、输出耦合电容的牌号或容量,以改变音色以外,最重要的是调整屏压、屏流和栅负压,使胆管工作在合适的工作点上,使放音系统放出好声,而这一点正是一些文章中谈得较少或用很简单的二句描述带过去了,要不就是“不需任何调整”就可以工作。如果胆管没有进入工作状态,再换名牌电容,胆味也不会出来。

  调整胆机时,要根据电子管手册上提供的数据,作为电路的依据,无电子管手册时,要尊重线路图中所给的参数数值或附加的胆管资料进行。三极管的工作点由屏压和栅负压决定,屏压确定后可调整栅负压来调工作点,束射管或五极管的屏压升高到一定程度后,帘栅压的变压会对工作点有较大的影响,因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。

  降低胆机噪音和更换耦合电容调整音色的方法,一些文章已有介绍,本文不再重复,这里就调整胆管工作点的方法谈一谈体会。

  一、 栅负压电路

  调整胆管的工作点时,经常会涉及到栅负压,因此首先将栅负压电路说一下。电子管是电压控制元件,三大主要电极(灯丝、栅极和屏极)是要供给适当电压的,供给灯丝的称甲电,供给栅极的称丙电,供给屏极的称乙电。栅极电压一般是接的负压,习惯上称“栅负压”或“栅偏压”。为了使胆管工作稳定,栅负压必须用直流电来供给。按胆管的工作类别不同,栅负压的供给有二种方法:一种是利用电子管屏流(或屏流+帘栅流)流经阴极电阻所产生的电压降,使栅极获得负压,则称自给式栅负压,一般用在屏流较稳定的甲类放大电路上。另一种是在电源部分设一套负压整流电路,供给栅负压,称作固定栅负压,主要用于屏极电流变化大的甲乙2类或乙类功率放大级。使用自给式栅负压,胆管比较安全,采用固定式栅负压时,当负压整流电路发生故障,胆管失去栅负压后,屏流会上升过高而烧坏胆管,因此没有自给式栅负压工作可靠。

  自给式栅负压产生的过程如下:图1表示电路中电流的流经过程,当电子管工作时,屏极和帘栅极吸收电子,电流从电源高压的负极经阴极电阻RK、屏极、输出变压器初级线圈和帘栅极的电流一起到高压的正极,成为一个负荷回路,当电流流过RK时,RK就产生一个电压降,RK两端的电压,在地线的一端为负极,在阴极的一端为正极。这样,阴极和地线间就有了RK所产生的电位差,栅极电阻R1将栅极和地线连接,所以栅极和阴极间也就有了RK所产生的电位差。由于不同的电子管所需要的栅负压不同,阴极电阻的阻值也不同,如6V6的阴极电阻300Ω,而6L6的阴极电阻170Ω。阴极电阻的阻值可用欧姆定律求得:阴极电阻=栅负压/放大管电流(屏极电流+帘栅极电流)。当栅极输入信号时,屏流立即被控制而波动,阴极电阻上的电流也就是波动的,所产生的电位差也是波动的,阴极电阻上电压波动的相位恰巧和输入的信号相反,因而减弱了输入信号,这种情况通常称本级电流负反馈,这种作用减低了本级放大增益。引起阴极上电压波动成份是音频交流成份,所以一般在阴极电阻上并联一只大容量的电解电容,将交流成分旁路,阴极电阻的直流电压就比较稳定了。

  还有一种产生栅负压的方式,称接触式栅负压,产生的过程见图2,这种栅负压是电子管自己产生的,当电子从阴极奔向屏极时,经过栅极,如果栅极上没有任何负压时,电子经过栅极就没受到拒斥,则在奔向屏极的路上就不时碰到栅极上,碰到栅极上的电子就由栅极电阻R回到阴极,电子流动方向是从栅极到阴极,所以电子流过R时产生电压降,栅极是负端,阴极是正端,因为碰触到栅极的电子很少,造成的电流还不到1μA,虽然R的阻值很大,以10MΩ计算,但所产生的电压不过1V左右。这种栅负压供给的方式见得较少,只能用在输入端小信号放大电路,输入信号小于1V的放大级,如拾音器输出只有几mV,用此栅负压电路很合适。

  二、 电压放大级的调整

  电压放大级担负全机的主要放大任务,不能有失真,所以要求工作在甲类状态。甲类状态时,它的工作点在栅压-屏流特性曲线的线性段的中间,此时,栅负压是放大管最大栅负压的一半,工作电流应在放大管最大屏流的30%~60%之间为宜,不应过小。

  调整方法很简单,只要调整阴极电阻的阻值即可,首先将电流表(最大量程稍大于该管最大屏极电流,如6SN7屏流为8mA,可用10mA的电流表)串在阴极回路中,如图3a V1的阴极回路中所示,电流表正极接阴极电阻,负极接底盘,若阴极电阻无旁路电容,为了避免电流表和接线对该级工作状态不发生影响,最好在电流表两端并联一只100μ/50V的电解电容,图中的虚线CA。若阴极电阻RK有旁路电容,电流表的接法见图3b,也可以将电流表串入屏极电路中。然后改变RK的阻值或V1的屏压,使V1的工作点达到最佳状态。也可以用测量阴极电阻RK两端电压的方法,再用欧姆定律(A=V/R)算出电流。

  不同的放大管所需要的工作电流不一样,如6SN7可调到3~4mA,胆管屏流增大,声音温暖、丰厚,但噪声也会增大,噪声是电压放大级的重要指标,噪音不能大,所以在调整时一定要噪声和音色兼顾。具体到某一台胆机上,屏极电流调到多少为宜,也可以通过边调边听音来找到一个音色最佳的工作点。

  当屏极负载电阻R2的阻值用得比较高时,失真小,但这时必须整流输出有较高的电压才行,有条件者,可以将RK和R2用不同的阻值组成几组试听,找出噪音小,声音醇厚、丰满而通透度又好的一组组合换上。
  栅负压应大于输入信号电压的摆动幅度,如用6SN7作电压放大,输入信号来自CD机,CD机输出电压为0~2V,则6SN7的栅负压应调到-3V以上。如12AX7、6N3管的栅负压设计为-2V,若输入信号电压较高,可以在输入端设置信号衰减分压电阻,见图4,使输入信号电压适当降低,保持不失真放大。

  12AX7是音乐化的胆管,一般都喜欢用它制作前级放大器,使整个系统的音乐感更好,在调整工作点时要注意,因为12AX7的屏流很低,最大才12mA。


  三、 倒相级的调整

  调整倒相级的目的是要输出端的上、下二个输出信号对称相等,以减小失真。

  图5是屏-阴分负载式倒相电路,此电路是公认的好声电路,国内外有相当多的名机采用此种电路,电路中V的屏极与阴极输出电压相位相反,而且流过R2、RK的音频电流相等,所以只要R2和RK相等,则屏极和阴极的输出电压大小相等,因而得到相位相反、振幅相等的输出信号,因此一般线路图中都要求此两只电阻要数值相同并配对使用,但实际上由于输出阻抗并不相同,使负载上的输出电压也不是相等的,所以用同一阻值的负载不一定是最佳状态,因此要采用略有差别的阻值,无仪器测量时,可以通过试听是否有明显的失真来判断。本刊1997年举办胆机制作大奖赛时,采用的电路中RK的阻值取43k,稍大于R2(36k),可以得到对称的输出,减小失真。

  图6为阴极耦合倒相电路,又称长尾式倒相电路,这个电路的频率特性非常平坦,也是很多名机采用的倒相电路,一般要求两个屏极负载电阻(R1、R2)也要相同,如果测得上、下两个输出电压振幅差较大,或放大器有失真,经调整各管的工作点,失真未能彻底消除时,可试将RK的阻值加大5%~10%左右,可能失真就会小些。

  四、 功率放大级的调整

  图3a是甲类功率放大级,功放管的工作点是在栅压与屏流特性曲线的直线部分,栅极的输入信号的摆动不超过负压范围值,超过时将发生失真。甲类功率放大的特点是工作电流在强信号或弱信号输入时,保持不变,工作稳定而失真低,利用这一特性可检验功放级的工作点是否合适。检验时,将电流表串在功放管的屏极回路中,见图3a,当栅极有信号输入时,如果功放管的屏流升高,则说明栅极负压过低,若屏流降低,则表明栅负压过高,必须调整到屏流变化最小为止。屏流的大小要适当,屏流大时,音质听感好,失真小些,屏流小时,对胆管的寿命有利,可根据需要来调整。

  调整时要注意,不要超过功放管的最大屏耗,甲类工作状态时,功放管的屏压×屏流等于它的静态屏耗,超过后屏极会发红,时间一长就会烧坏功放管,一般要求胆管用到极限值的参数不得多于一个,更不能超过极限参数,屏流一般调到最大屏流的70%~80%为宜。

  调整方法是调整阴极电阻R5的阻值,R5的阻值是根据放大管的栅负压、屏流和帘栅极电流的总和而定的,图3a中6V6的屏流可调到30mA左右(最大屏流为45mA),阴极电压10V,屏压280~300V。当屏压较高时(300V以上),帘栅压的变化对屏流的影响较大,可适当的调整帘栅压和栅负压选取工作点,有条件者可以将帘栅压采用稳压电路,使功放管工作更稳定。

  推挽放大级的调整是使两只推挽功放管要平衡,两只功放管的栅负压和屏流要相等,以图7为例,栅负压不相等时,调整栅负压电位器RP,屏流不一样时,将屏流大的功放管阴极电阻加大或再串上一只电阻,如图7中的RK,如果屏极电流相差较大,说明功放管不配对,应换一只功放管。有的线路图上,功放管阴极接一只10Ω电阻,它是为了检查功放管的工作状态的,调整时只要测量此电阻的电压降,就可以知道屏流的增减。

  调整屏流时,还应该注意B+电压的变化,如果屏流较大时,B+电压降低很多,则说明电源部分的裕量不够或电源内阻较大,滤波电阻阻值大,扼流圈的线径细或电感量大,可减小滤波电阻阻值或将去功放管屏极的B+接线,改接到滤波电路的输入端,这时虽然B+的纹波较大,但对整机的交流声影响不大,仍可以在能够接受的水平。

  五、 负反馈的调整

  线路有了负反馈后,会减少谐波失真,但会影响到瞬态表现变差,因此负反馈量不宜过大,一般有6dB左右为宜,调整方法是改变负反馈电阻的数值,如图3a中R6,图7中的Ra,反馈量的大小根据放音效果如音场、定位、人声的甜美、音乐感等来决定,以耳听满意为准。如果负反馈电路刚一接通,放大器便发生叫声,这是反馈的极性接反了,只要将负反馈的连接线改接在输出变压器的另一端上,此端改为接地即可。有的负反馈回路并联一只小电容,这只电容如果数值选择不当,可能会引起失真或自激,因此,发现此现象时干脆去掉它。

  经过上述方法的调整,各电子管已经进入最佳的工作状态,再放熟悉的唱片,放音效果一定会不同,胆味会增加不少。

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6n2制作靓声胆前级(一)
----兼谈电子管前置放大器设计

作者:HB-WU
  

    下决心设计这款胆前级的原因很简单,一个字:懒!而且是越来越懒。大把的证据:元件少,焊点少,跑腿少,冒烟之后损失少,……,最后是彻底失败的机会少!
    装配一部胆前级实为DIY 胆机的朋友们的入门首选。

一、电子管前置放大器设计要点
电子管是一种输入阻抗高、工作电压高、容易老化的放大器件,设计制作一台够得上Hi-Fi 标准的电子管前置放大器要比晶体前置放大器相对难度大。设计时特别注意下面几点:
1。合理选用电子管:电子管的品种及型号很多,每种电子管都有不同的性能、结构、工作条件及使用场合,且有一定的音色差别。正因为这样,不同的电子管不能简单地互换使用。在前置放大器中,一般应选用三极管,因为三极管的线性好,噪声较小,放大倍数不会过高,用于音频放大可获得较好的综合性能和音质,电路也比较简洁。三极管型号有多种,具体选用哪种型号则应根据电路结构和增益来决定。三极管放大器的增益一般为0.6 μ左右,而其μ值大都20~100之间,故放大倍数一般不会超过70. 若电路只须一级放大,可选用μ值较高的三极管,多级放大器则以选用中μ或低μ管为宜,以求得较好的稳定性。一些欧美品牌老式电子管被媒体炒得滚热,价格连翻数番,似乎只有这些品牌的管子最靓声,其实这里包含了不少人为炒做因素。我国也有几十年生产电子管的历史经验,是世界上生产电子管的大国,管子的寿命已可达一万甚至十万小时以上,不少品牌同样被国外发烧友视为珍品。 因而在选用时应科学、理智地看待这一问题,避免人云亦云,偏听偏信。就三极管而言,国产6N1 、6N2 、6N3 、6N4 、6N6 、6N11等均是性能相当不错的管子,只要运用合理,同样可以获得非凡的音质。更何况现在网路上流行的许多国外二手管其使用性能几乎到了生命的尽头。
       本次制作用管锁定在6N2,6N2是一款很优秀的音频放大管,它与12AX7 的参数基本一致,音色相近,仅灯丝接脚不同,在使用中代换12AX7也极为简便。6N2-PDF文件





6N2管脚 6N2外型(上海) 6N2外型(曙光) 6N2外型(北京)

2。正确选择工作点:与晶体管一样,电子管放大器的工作点也应选择适当,才有最低的失真和较大的动态范围。由于每种电子管的特性曲线都不尽相同,因而有各自的最佳工作点。选择时应按照手册给出的特性曲线和既定的方法执行,确保电子管在动态范围内能工作于最佳状态。但音响器材被用来还原音乐的,忠于原作是它的天职,完成产品的技术规范是设计者的不二准则,但它的制造又有别于一般电器设计,在技术规范的基础上还需要产品的“艺术灵性”。
   电子管的电压放大,在栅极电压有一微小的变化时,其屏极就会产生较大的变动,换言之,栅极电压对屏极电流的影响是非常大的,在栅极电路无音频信号输入时,屏流为稳定的直流,且栅压越负其屏流就越小,当栅压负到一定程度时,屏流将等于零处于截止状态,如果栅极电路中输入音频信号U时,栅极与阴极之间的电位就会不断变化,屏流也随之产生变动,在屏极电路的Rl上,除了它本身工作电源的直流压降外,还增加了一个音频交流压降,我们适当选取Rl的数值,即可得到放大的信号电压。
  
  


   在实际制作中发现采用不同品牌的国产6N2其实际特性相差极大(下文再详述),从另一方面也反影出个别国产品牌器件的素质差别。

  


特性曲线(0) 特性曲线(1) 特性曲线(2) 特性曲线(3) 特性曲线(4)


3。采用行之有效的降噪措施:电子管的输入阻抗很高,且须对阴极加热,极易感应或引入各种交流干扰噪声,故电子管放大器的信噪比(S/N )很难做好,对于前置放大器更是如此。目前,比较有效的降噪措施主要有:
(1 ) 用稳压电源为灯丝供电。旁热式电子管一般采用交流电源给灯丝供电。这样,由于灯丝与栅极之间寄生电容的存在,交流电对该电容充放电,便会在栅极电阻上产生电压降,导致较大的交流声。此外灯丝在正常工作温度下会发射少量的电子(尤其是灯丝两端)。这些电子飞到阴极套筒内壁,再经阴极电阻入地形成交流干扰,若阴极电容容量不大或无阴极电容,这种交流干扰就得不到有效抑制。若采用直流稳压电源,如用三端稳压块均构成的稳压电源为灯丝供电,便何避免上述原因引起的交流声,使S/N 得到明显改善。
(2 ) 降低灯丝与栅极之间的电位。若不想采用直流稳压为灯丝供电,可采用传统的方法在灯丝电源两端并联一只(50~100)Ω的线绕电位器,并将滑动臂接地,以降低灯丝与阴极之间的电位,减轻交流供电对S/N 的影响。此外,将输入级电子管的灯丝脚之一接地也可收到类似的效果。
(3 ) 给灯丝绕组的中心抽头加一定的正电压加正电压的目的是使灯丝对阴极为正电位,把灯丝发射的电子重新拉回灯丝,抑制灯丝发射电子产生的交流声。此外,在允许值内适当降低灯丝的供电电压也有一定效果。
(4 ) 改善屏极电源的滤波效果。如今,高耐压、大容量的电解电容已唾手可得,屏极电源滤波电容的容量可以用得大一点,如用220 μF 以上的。若是多级放大器,则可采用分要级退耦滤波的方法来改善屏极电源的滤波效果。要求较高的还可采用扼流圈滤波方式,直至采用稳压电源供电。
(5 ) 减小杂散电磁场对电路的干扰。电磁场干扰也是影响S/N 的主要因素,因而,高质量的前置放大器应采用电磁干扰小的电源变压器,栅极信号引线应尽量短,并使用屏蔽线。输入级电子管最好加上屏蔽罩。灯丝引线要绞合起来,并远离栅极。
(6 ) 避免地线回路的干扰接地不当的放大器。通过地线回路窜入栅极回路的各种交流干扰对S/N 的影响可能比其他因素更大,应引起高度重视。对于较为简单的放大器来说,避免地线干扰最有效的方法是采用一点接地,即输入信号与栅极电阴、阴极电阴、阴极电容的接地点焊在一点上,然后与电源滤波电容的接地点连接,再与机壳相联。对于多级放大器,可先将各级的接地点分别汇集于一点,再按从前级到后级的顺序将各级的接地点与电源地连接起来,然后再与机壳相连。与机壳相连的最佳点可能是电源地端或输入地端,究竟哪个更好一般由实验确定。
⒋确保阻容件有足够的散耗功率或耐压。前置放大器电子管的工作电流虽只有几个毫安,但屏极电源电压一般都在200V以上,功耗仍相当可观。故应保证电路中所用电阻的散耗功率和电容的耐压足够大。选用时,两者的取值一般应为实际功耗和所加电压的两倍以上。否则,可靠性将降低。
  


......待续    




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真空管前級
   在作過各種線路之後,真空管是一種簡單後不易損壞的零件,如果不計較功率的話,其實是一個相當好的選擇!

單級單端隨耦器電路 蔡書宗 gen6991@ms2.url.com.tw


主動零件的聲音特性

在系列製作中,將使用到真空管(三極管)、電晶體與 FET晶體這三種主動零件,先排除其他被動零件對聲音音色的影響,三種主動元件確實有著不大相同的聲音。音響愛好者喜歡以「石仔聲」與「管仔聲」來區分晶體與管球的聲音,在音響店裡,也常常見到兩派支持人馬各擁其主激烈辯論,多年來爭執不休,也使這個話題一而再、再而三的被討論著。筆者的看法倒很簡單,可以由測量數據證明其擁有優異特性的晶體零件,當然很樂意採用它,對於測量數據不太好看的真空管零件,只要用點心思設計,裝機時一樣可以做出很好的作品,唱出悅耳的好聲音。

■電晶體的聲音

由電晶體構成的音頻電路,在不刻意以零件去調聲(註一)的運作環境中,一般聽來較真空管電路有更大的頻寬。通俗的說法是,高頻延伸的更高,低頻延伸的更低,這時聲音的細節會非常清楚,低音迎面而來的衝擊感也很實在,有著一切乾淨俐落、決不拖泥帶水的特性,喜歡的人說這才是「快速、夠力」的現代聲音,不喜歡的人則認為清晰有餘而質感不足。

■真空管的聲音

由真空管構成的音頻電路(註二),在不刻意以零件去調聲的運作環境中,一般聽到的頻寬會不如電晶體電路。通俗的說法是,低頻不像電晶體電路那麼「有夠力」,但其高頻的延伸方式,卻比電晶體電路更討好我們的耳朵,這時聲音的細節會很楚、很柔軟,還會帶點讓耳朵很舒服的染色(註三),另一個很突出的,是真空管電路的中頻部分,唱起人聲是中氣飽滿,樂器的聲音形體也更大些,喜歡的人說這才是叫「美聲」的聲音,不喜歡的人則認為一切軟趴趴,還有點模糊不清。

■FET的聲音

由 FET構成的音頻電路,在不刻意以零件去調聲的運作環境中,聽到的聲音,有點像是電晶體電路,又有點像是真空管電路,喜歡的人說這是「兼容並蓄」的聲音,不喜歡的人會說,這簡直是「四不像」的聲音,沒有自己的特色!

這是筆者玩了十幾年音響,在音響店、玩家家裡,經過多年聆聽與辯論,所歸納出來的結論。哪種聲音最好?其實筆者家中,同時擺著三種主動零件作成的機器。看暴力戰爭電影時,會把電晶體機器接在喇叭上,讓陣陣低頻能量一波波向我襲來。聽爵士樂時,會用上真空管機器,享受黑人歌手的嗓音。聽大編制的交響樂時,則是真空管機器與電晶體機器一起上場,只要聲音聽得喜歡,它們都是好機器(註四)!

被動零件對聲音的影響

除了主動元件會影響聲音音色品質外,被動零件更是左右大局的重要角色。讀者們應聽過「改機」這名詞吧,這是一種對電路作局部加強,使之能發出更美好聲音的方法,而其中被改機者加強的部分,則以被動零件為最大宗,以換用「更適用」的被動零件,達成電路的整體改善(註五)。

圖二是幾種常用的電阻、電容與電感,不管是用在電源路徑上,或安裝在信號路徑上,不同材質的零件有不同的聲音。例如電源電路的電解電容,製作時會以多個小容量電解電容並聯成大容量電容使用,或在大容量電解電容上,並接小容量的金屬膜電容,以求得音頻各頻段的平衡,一個小小的零件就能讓聲音產生奇妙的作用。而在信號路徑上,可以使用具有不同聲底的各種電阻,或裝上不同材質的電容,調和出裝機者要求的聲音。

在讀者能自由調配零件組合前,請多多動手實驗,在同一電路中換用各種不同材質、廠牌的零件,並去感覺整個電路的聲音有了哪些改變,像這次介紹的隨耦器電路就是很好的素材,請各位讀者用力玩弄,你也能成為別人所稱羨的「玩機」高手。當讀者見到此文時,我們將在微電腦傳真網站上 (pcmagazine.infopro.com.tw)建立一個「玩電路」的新網頁,告訴你更多的零件、電路資訊,更要帶你一起以科學方法來玩音頻電路,讓你對各類音頻技術有更深入的了解,一定要記得來玩玩逛逛哦!

真空管隨耦器電路

圖三就是本期文章的主角,單級單端真空管隨耦器電路。隨耦器電路只有電流放大作用,輸入阻抗高而輸出阻抗低,輸出不會有相位顛倒情形,可以用作輸出與阻抗匹配電路,讓各類音頻電路之間,或音響系統各機器間有更完美的匹配,造就更好的聲音品質。

這次,筆者要介紹六支運用在隨耦器電路的小訊號用真空管,有12AX7、12AT7、12AU7、12BH7、6DJ8與2C51 (管球規格請參閱「幾種小信號用真空管」一文) ,請一起來看看各管球的應用資料與電路的實體接線圖 (請注意,各管球有與其相對應的實體接線圖,千萬別將管球用在「非對應」的接線圖成品上,例如將6DJ8插到2C51接線圖成品上,你猜會如何呢?保證管球會立刻燒毀)。

12系列真空管緩衝級

請先查看「幾種小信號用真空管」的管球資料,有無發現12AX7、12AT7、12AU7、12BH7四支管球的接腳圖是一樣的,且其規格十分相近,只有燈絲電流與最大功耗(功率耗損)略有不同,表示它們都能用來裝置真空管緩衝級,在不改變電路規劃的情況下,只要略為調整零件數值,去適應各管球的工作條件,即能正常工作。

零件編號
零件數值

C1
0.33uF 250V

C2
3.3uF 250V

R1
1M 1W

r2
3.3K 1W

R3
10K 1W

R4
1M 1W

R5
600 1W



上表是 12AX7緩衝級所使用的零件數值,電容請使用金屬膜品種,會有較好的聲音品質,電容電壓值只要是大於250V的品種都可選用(註六),若讀者想要更多的低頻量感,可在C2使用100uF 250V的無極性電解電容,不過會稍微減損高頻的聲音品質,請讀者以自己的聽感去調節電容容量。電阻可選用的有金屬皮膜電阻與碳膜電阻,請選擇至少1W以上的品種,有不少裝機者喜歡在信號路徑上,用上2W甚至3W的電阻,據說中低頻聽感會較為厚實,讀者也可嘗試看看,也許能發出最對你味兒的聲音。

圖四與圖五都是12AX7緩衝級的實體接線圖(註七) ,兩者的不同在於燈絲電源的供給方式,一者採燈絲串聯方式供電,一者使用燈絲並聯方式供電,請讀者查閱「幾種小信號用真空管」。12AX7 在燈絲串聯時(此時燈絲電源由第4、5接腳接入,第9 腳並不使用),需供給 12.6V電壓、0.15A電流;在燈絲並聯時(此時燈絲電源正電壓同時接入第 4、5 接腳,第9腳接入燈絲電源負電壓),需供給6.3V電壓、0.3A電流。讀者在製作時,要注意選用不同電壓電流的變壓器與相關零件。

圖六與圖七是燈絲電源電路圖與實體接線圖。請先看圖六,這是兩種不同電壓值的穩壓電路,其結構大體上是一樣的,由「半波整流」、「CLC 濾波電路」與簡單的「三端子穩壓晶體」共同組成,最大的不同在於變壓器與三端子穩壓晶體的選用。用於 12V的燈絲電源環境時,請選用次級繞組為AC 0V-16V或AC 0V-20V的變壓器,電流容量至少有0.5A以上的有效輸出。用於6V的燈絲電源環境時,請選用次級繞組為AC 0V-9V或 AC 0V-12V的變壓器,電流容量至少有1A以上的有效輸出。三端子穩壓晶體,在 12V的燈絲電源環境時,是使用7812穩壓晶體;在6V的燈絲電源環境時,請選用7806穩壓晶體。讀者在裝置時,要記得做好三端子穩壓晶體的散熱動作,為其加裝上足夠的散熱片,或將其裝置於機殼上,利用大片的金屬機殼來達成散熱動作,另外也請做好三端子穩壓晶體與散熱片、金屬體之間的絕緣工作,燈絲電源電路才能正常操作。


零件編號
零件數值

D51
100V 2A

L51
1→10mH

IC51
7806

C51
6800uF 25V

C52
6800uF 25V

C53
470uF 16V


零件編號
零件數值

D61
100V 2A

L61
1→10mH

IC61
7812

C61
4700uF 35V

C62
4700uF 35V

C63
330uF 25V



上面的表格分別是6V與 12V燈絲電源電路的零件規格,這些元件都是一般常用規格,應該可以很容易買到。其中的電感由 1mH至10mH都可使用,筆者建議選用普遍用於電腦電源供應電路,外形像個甜甜圈類型的電感,一個大約只要十幾二十元左右,是便宜又好用的好零件。當然也能使用圖二下排所畫的其他電感種類,如空心電感與變壓器外型的電感,效果會不會更好?若經費不缺,可以試驗比較它們的不同。另外,可以適度增減C53與C63這二個電容的電容量,聲音也會有不同的改變。

圖八與圖九是高壓電源電路圖與實體接線圖。首先看圖八,圖中上方的電路是一般常用的半波整流濾波電路,下方電路則是二倍壓整流濾波電路,假如選用次級繞組為交流 36V-0-36V的變壓器,略過中心抽頭的接點不用,只使用二個 36V接點,則可得到 72V的交流電壓,經過半波整流濾波電路後,可以取得大約100V的直流電壓,若接到二倍壓整流濾波電路,則可取得大約200V的直流電壓。12系列的真空管電路,筆者建議選用接近200V的直流電壓來作為高壓電源,電流量大約十幾二十mA就足堪運用了(註八)。


零件編號
零件數值

D11
200V 2A

D12
200V 2A

C11
1000uF 160V

C12
1000uF 160V

D21
200V 2A

C21
1000uF 160V



上表是高壓電源電路使用的零件表,也是一般常用的規格,要注意的是,二倍壓電路中的二極體與電容的接法,千萬別搞錯極性了,電容爆炸時的聲勢是很驚人的。

圖十是運用在高壓電源處的多級串聯LC濾波電路,與多級串聯RC濾波電路的電路圖;圖十一是供製作參考的實體接線圖。當要求有更好的電源品質時,可將這類濾波電路串接在高壓電源電路與緩衝級電路之間。筆者自從體驗過它的好處之後,真是為之瘋狂,家中所有音響機器的電源濾波電路,全部動手改成此類串聯型濾波電路,讀者可以擇其一來作濾波工作,嚐嚐其美妙的聲音品質。


零件編號
零件數值

L31
1→10mH

L32
1→10mH

L33
1→10mH

C31
1000uF

C32
1000uF

C33
100uF

R41
1K 5W

R42
1K 5W

R43
1K 5W

C41
1000uF

C42
1000uF

C43
100uF



上表是串聯型濾波電路的零件表,電感請選用前文中所述者,電容部分筆者並未標上耐壓值,電容的耐壓值是由與其串接的高壓電源電路來決定。例如選用約100V直流電壓值的半波整流濾波電路,此時電容選用160V耐壓值的品種,若選用約200V直流電壓值的二倍壓整流濾波電路,則電容選用250V 耐壓值的品種。電阻則統一使用5W的品種,一般的水泥電阻即能有不錯的效果,若讀者執意使用高價的進口電阻,筆者也無法反對,但請再花個十五元買三支台製品,比較一下到底值不值得?

圖十二是電源插頭、電源開關與保險絲的實體接線圖,保險絲請選用1A容量者,若能買到小型無融絲斷路器,是更合理想的選擇,整個接線最後接到變壓器初級繞組上,標示為 AC 0-110V的二個接點上。圖十三是一個電源雜訊濾波器的實體接線圖,它能保護電路不受其他器材的干擾,若讀者的電源環境不是很純淨,請試試這個電路的優異效能,將其串接在保險絲與變壓器之間即可作用。

圖十四是常用的電源接線與訊號接線。在這個製作中的電源接線,請選擇外皮絕緣電壓為300V以上的線材,並將其作成絞線形式,可以降低電源雜訊對電路的干擾。訊號接線請選用有接地屏遮保護的線材,訊號線價格品牌眾多,選用自己聽來最對味的即可。

以上就是以12AX7為範本完成的緩衝級,12AT7、12AU7、12BH7也能套用這個電路架構。

6DJ8真空管緩衝級


零件編號
零件數值

C1
0.33uF 160V

C2
3.3uF 160V

R1
1M 1W

R2
3.3K 1W

R3
20K 1W

R4
100K 1W

R5
600 1W



上表是製作6DJ8緩衝級所需的零件數值,電容電壓值只要是大於160V的品種都可選用,電阻的選用則與 12AX7緩衝級中所列條件是一致的,請讀者回頭查閱相關電路資料。

圖十五是6DJ8緩衝級的實體接線圖。6DJ8所需的高壓電源,請使用100V左右的直流電壓值,相關電路資訊請查閱前文中的解說,筆者不再重複贅述。燈絲電壓則只有一種選擇,請參閱前文中介紹的 6V燈絲電源電路。

2C51真空管緩衝級


零件編號
零件數值

C1
0.33uF 250V

C2
10uF 250V

R1
1M 1W

R2
3.3K 1W

R3
10K 1W

R4
39K 1W

R5
600 1W



上表是製作2C51緩衝級所需的零件數值,電容電壓值只要是大於250V的品種都可選用,電阻的選用則與 12AX7緩衝級中,所列條件一致,請讀者回頭查閱相關電路資料。

圖十六是2C51緩衝級的實體接線圖。2C51所需的高壓電源,請使用200V左右的直流電壓值,相關電路資訊請查閱前文中的解說,筆者不再重複贅述。燈絲電壓也只有一種選擇,請參閱前文中介紹的 6V燈絲電源電路。

緩衝級的應用方式

前段文中介紹了幾種真空管構成的隨耦器電路,讀者讀來有沒有很過癮?接著繼續介紹它的活用方式,讓它能在你的音響系統中發揮最大的功效。

緩衝級有蠻高的輸入阻抗與很低的輸出阻抗,高輸入阻抗使它可以與訊號來源機器作良好匹配,而其低輸出阻抗,使之可以很輕鬆的去推動緊接其後的各類機器。例如CD唱機無法與前級良好匹配,可以把緩衝級串接在二者之間,能有效改善過於「硬聲」的現象,讓整個系統有更柔和的聲音。又如後級輸入阻抗有點過低,也能在二者間加入緩衝級,減輕前級的負擔,聲音聽來就更寬鬆不緊繃。

除了串接在其他機器間作用外,緩衝級也能加上簡易的RC網路,構成主動式分音電路,搭配多單體多放大器方式,建造出完整的音響體系。也能加上單一音量控制電位器,作出品質優異的無增益前級,享受通透又柔美的好聲音。

除了真空管之外,電晶體與 FET晶體也能用來建造緩衝級,筆者將在後續的文章中為各位講解其製作方法,並告訴讀者更令人驚異的運用手法。

■附註
一、調聲幾乎是所有音響製造廠,在一個音頻產品設計定案生產前會作的工作,其用意是以人類的聆聽經驗,來對音頻產品作最後的驗證。以人類本身這個十分敏感的測量工具 (人耳與大腦是人類身體上對環境的感知器與處理系統,其展現的靈敏度、複雜度不是現有儀器所能相比擬的;筆者如此形容萬物之靈,不是在侮辱上帝的傑作,也不是在攻擊任何人,只是一個用來解說的比喻,這點請讀者們千萬別誤會) ,來證實所有的技術手法是正確有效的。而技術上的手法,不一定是追求電路設計的再超越,有時只是被製造廠商用來控制聲音的音色與品質,將產品分成高低不同階的商品,在其最適合的市場中創造最大的利潤 (在資本市場運作下,廠商說自己不是為了錢,完全是為了藝術,請問讀者們相信嗎?筆者是在十幾年前就放棄了這樣的認知)。

二、真空管的接點,P接點叫做屏極、G接點為柵極、K接點是陰極,符號圖上標為H的二個接點,則是燈絲電源接頭,提供真空管運作時所需的電流,所以會比晶體電路多出一組電源供應電路,需要一組高壓電源與一組燈絲電源才能操作。在電源電路建置上,需要花上較多的成本,但換來的是更多的調聲機會,筆者常常由此地下手,盡情玩弄管機的聲音,是除了換管球、電阻、電容等改機手法之外,另一個更加引人入勝的境界。

三、染色其實就是調聲的真義,我們會說不經任何處理的自然聲音是未經染色的,而因主被動零件或電路設計方式所造成的聲音改變,就是已經染色的聲音,染色的聲音好不好呢?這其實只有讀者自己才知道,像筆者喜歡穿鮮黃色、白色與深棕色、黑色搭配的衣物,但一直被老媽罵,她老人家是一點也不喜歡這調調的。

四、不要罵我鄉愿,其實這是不完整中求完整的偷懶方法,大概是筆者年紀開始有點老了,很多事不像二十出頭時有衝勁,也可能是碰壁次數多了,已經開始懂得左右閃避,以最省功夫的方法來完成自己要求。讀者中若有人願意追求更完美的電路設計,請立刻向編輯部報到,希望你把經驗分享給所有讀者,也把筆者沒做好的工作補全。

五、也有部分改造者,是以換用另一個放大電路來達成目的,此類改造者需有完整電路設計基礎,方能將機器重新檢討設計,不少改造者在改造之餘,更推出自己的設計而獲得成功,像美國真空管名廠Audio Research就是一個成功的典範。

六、為了電路與讀者自身的安全,請不要使用低於標示電壓的零件,筆著在設定零件數值時,考量安全因素而留下些許容裕度,但不表示讀者減低零件耐壓值後不發生任何危險。

七、以實體接線圖中心的 9 PIN管座為準,左邊的電路是為一聲道,右邊的電路構成另一聲道,其中管座是以正面上視圖繪製,其周圍的阿拉伯數字表示真空管的腳位。讀者裝置電路完工後,再將真空管插上管座即可工作,請讀者千萬不要將真空管直接焊死在電路板上,會因此失去換管調聲的樂趣。

八、國內一般材料行應該都能買到 36V-0-36V規格的變壓器,筆者查過幾家廠商的規格書,電流量最小的也有0.5A的水準,更有做到5A或 10A的產品,選用上應無困難。

幾種小信號用真空管


■12AX7
燈絲電壓 : 12.6V、6.3V
燈絲電流 : 0.15A、0.3A
最大功耗 : 1.2 W
最高屏壓 : 330 V
可代用管 : ECC83、E83CC、5751、7025


■12AT7

燈絲電壓 : 12.6V、6.3V
燈絲電流 : 0.15A、0.3A
最大功耗 : 2.5 W
最高屏壓 : 300 V
可代用管 : ECC81、E81CC、6201


■12AU7
燈絲電壓 : 12.6V、6.3V
燈絲電流 : 0.15A、0.3A
最大功耗 : 2.75 W
最高屏壓 : 330 V
可代用管 : ECC82、E82CC、5814、6189


■12BH7
燈絲電壓 : 12.6V、6.3V
燈絲電流 : 0.3A、0.6A
最大功耗 : 3.5 W
最高屏壓 : 300 V
可代用管 : 無


■6DJ8
燈絲電壓 : 6.3 V
燈絲電流 : 0.365 A
最大功耗 : 1.8 W
最高屏壓 : 130 V
可代用管 : ECC88、E88CC、6922、E188CC、7308、CCa


■2C51
燈絲電壓 : 6.3 V
燈絲電流 : 0.3 A
最大功耗 : 1.5 W
最高屏壓 : 300 V
可代用管 : WE 396A、5670
http://www.hoyo.idv.tw/diy/music/true/true.htm
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單端、推挽及差動

通常我們談論擴大機的電路結構,經常是看輸出端及輸入端,特別是輸出端。晶體擴大機輸出結構,目前幾乎都是SEPP-單端推挽,這是全對稱式結構。而真空管後級,則是推挽及單端兩大類。你可能會覺得奇怪,真空管的推挽和單端是兩樣東西,為何電晶體能夠將單端和推挽搞在一起,成為一種電路結構?這就是電晶體和真空管先天性性之不同,電晶體有互補對稱元件,真空管卻沒有。

真空管後級,特別是國產品,能看到的幾乎都是單端single-end的天下。單端的輸出功率低、頻寬窄,但搭配高品質輸出變壓器,細節很豐富。單端的輸出變壓器要有空氣隙,故環形不適用。推挽的功率較高,兩端延伸較佳,但細節稍差。

Push-Pull推挽管機後級的輸出變壓器不需空氣隙,但有人想到:若是推挽管機採用具有空氣隙的輸出變壓器豈不兩全其美?美國似乎也有這種產品上市。單端好,還是推挽好?只要設計得當都有好聲,不良的設計都只會帶來衰聲。國外管機名廠,有的單端及推挽都做,有的只做推挽,甚至連超級管300B都不用,例如Audio Research。

這裡談件事,也算是秘聞:Audio Research雖然以製造真空管機聞名,但是該公司製造的電晶體後級卻更棒。我試聽過它的AB類D-240,確定比Mark Levinson純A類20.5還好聽,售價卻在一半以下。但雜誌社不敢明講,以免得罪卡門音響公司。你知道嗎?十多年前,Audio Research想停止生產真空管機,因為工程部認為半導體的特性比較好。但消費者反對,他們認定Audio Research是管機製造商,怎麼可以向電晶體陣營靠攏?

黃任中先生很有錢,他什麼器材買不起?代理商都把器材往他家裡送,免費讓他試聽。黃先生純以好聽、喜歡聽做考量,根本不在意〝$〞有多少。最後他的後級選中Audio Research的D-400晶體機;我去過他家,問為何不聽真空管機?黃sir說試聽過很多機種,但他不喜歡。

晶體機原本都是單端推挽全對稱式,但後來有人吹縐一池春水,此人即是頂頂大名的尼耳頌‧帕斯-Nelson Pass先生。Pass自組新公司後,推出的前、後級都是單端輸出放大,而且採用全MOS FET,線路結構也很簡單,讓很多管迷暗自歡喜,因為不但是單端,也是simple is the best。

單端頻寬窄,不是隨口說,而是可經由數學公式驗證。至於線路的簡單或複雜,也絕非簡單就是美,或少隻香爐少隻鬼一句話帶過,因絕大多數Hi-End機,其線路設計仍走複雜路子。Pass的高級機種不採單端,又走回差動放大結構就是明證。其實Pass單端MOS後級擴大機在美國上市已超過12年,但初期賣不出去。有位聰明人接手銷售,他專挑管機打,十打九贏,所以很快就聲名大噪。Pass後級與真空管後級相比,自然是贏面居多,但與Brumaster相比,就輸一大截。

輸入結構,晶體機以單差動及雙差動為主流,屬於電壓回授;少部份採用推挽。自從John Curl首次在JC-2前級上採用FET單差動,往後FET單差動或FET雙差動就被大家習用。

Push-Pull Input推挽輸入很少人用,屬於電流回授,頻寬較寬,元件要嚴格挑選配對,否則問題百出。在台灣,只有筆者在用。推挽輸入,並非正確名稱,應該是「非差動式全對稱輸入」。推挽輸入沒有共模失真,但設計困難度較高,故一般人不敢輕易嘗試,筆者慣用全對稱FET推挽輸入。可能是筆者用此名詞已有一段時間,故很多人也跟著用,將「推挽輸入」也掛在嘴上。由於筆者常會公佈線路,故最近似乎有國產廠商推出「FET推挽輸入」前級上市銷售。

一般常用的電晶體是bi-polar雙極電晶體,它有NPN及PNP互補對稱元件,場效應電晶體FET及金屬氧化膜場效應電晶體MOS FET則有N-ch及P-ch互補對稱元件,這是真空管完全不具有的特性。雙差動是全對稱互補放大,單差動就不是。有些設計者只用單差動而不用雙差動,考慮主因是NPN及PNP的特性並非完全相同,Pass的單端擴大機,全採用N-ch的MOS FET,除配對容易外,也顧及P-ch的特性比較差。

精確的挑選配對非常重要,不論電晶體或真空管皆是如此。很多進口機的功率晶體配對非常隨便,誤差甚高。因精確配對很困難,為了降低成本,只好提高誤差率。
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玩胆机不可不知的基本常识

胆机有高成本效益,一部五千元的合并胆机或前级,音效往往胜过贵它一倍,甚至更高价钱的晶体管机。更重要的是胆机的音乐味浓,泛音重,这或多或少由于二次谐波失真的加入,因此,给聆听者的感受觉是声底顺滑,堂音丰富,像是进入了现场和演奏者在一起。我喜爱用胆机听音乐,以下为各位介绍一些玩胆一机的方法及要点,物别适合一些初玩胆机的朋友。
单端推挽转换

单端A类电路产生的顺滑细微及通透的声音,物别在播放人声方面,确实令人着迷。当然最好是自行试制,如愿以300B,EL34,KL66单端机等,但是制作单端机需用较高的成本,输出牛普通的要一千五百一对;而是本出品的差不多要六,七千无一对,如没有充足的指引及制作经验,实在不宜自行制作,免枉化金钱。近日,在外国音响杂志看到了介绍一些转变撤换机为单端机的线路具参考价值。见图书1,一只强放管作恒流工作,避免输出变压器受直流磁化而饱和。当中SA及SB为双刀双掷开关,RX作为降压用途,避免开机声箱出现卟声。开关置于AL及BL点为单端接法。输出功率固然降低,屏流一般调节较高,但是不可超过屏耗允许安合适什。另一种接法见图2是将两胆并接,开关置于AL,A2等为单端接法,置于B1,B2等为一般推挽接法。

三,五极管互换

常说三极管声音清澈通透及分析力高,很多人会喜欢更改超线性接法为三极管接法,加入一个别100 电阻连接帘栅及屏极,如图示2所示加入一个双刀,双掷及时性100 电阻,但是,需留意调高负偏压,避免超出最高屏耗值。一般测量屏流方法可于阴极对地加入一个10   (2至5W)电阻,度量电阻上电压降,例如测量到1V,根据金欧姆定律(I=E/R),屏流为100MA。。

另外,由五极管转接为三极管输出,由于输出牛原为五极管输入出而选用,接三极管后由于与最佳屏阴未完全匹配,影响了声音质素。三极管负载最佳工作点为工作于屏阻的两倍,五极管则要求选   择工作在屏极负载之五至十分之一之间。以6l6gc为例,三极管屏阻为1.7k而五极管屏阻为27k,故此,三极输出适合选用3.4k之输入出牛,而五极管输出则适宜选5k以上的输出牛,而6l6gc一般五极管的扩音机多使用6k以上的输牛出,故较不宜接三极管输出用。故此,真正为三极管而设计的扩音机,音质大多优质胜于五极管改接三极管的扩音机。三极管接法于低音域失真较大,动态受影响。交适合作聆听小品用。接法参考图3。

延长胆的寿命

灯胆的加速损耗,大多是由于灯丝及阴极损耗而引起。灯丝方面,冷起动(即不是让灯丝渐渐加压)加速速灯丝的损耗,特别是使用ac燃点灯丝。如6l6gc为例,灯丝一般耗电66.3v0.9a,但开机刹那的浪涌电流达3a。至于强放胆方面,由于现代机种一般采用整流子高压,整汉高压,开机时有浪涌电流,因高压在开机时便立即加于屏极,而阴极却未能预热充足,已出现屏流,由于阴极发射电子靠涂在阴极金属筒上的一层金属氧化物,有相当的温度,在没达到工作温度时,由于没热透,各部分的电阻率是不同的,这样屏流就集中在电阻小的区域损坏.在关机时亦然,关机后由于灯丝电源切断,阴极温度下降,而高压滤波电容容量一般都较大,高压还会保存一段时间,这段时间保持的屏流,同样支加速阴极的损耗,见图4。                 故此,可考虑用下列方法改善:                                        
1.灯胆整流,这是一般五,六十年代收音扩音机使用的整流方法。这要求电源流烃压器有另一5V及备用耗电量。因整流后高压可有十数秒时间才完全加至屏极,而阴极有充足时间预热,不致加速灯量员耗。不过,其弊处在于灯胆整流引起高压电源内阻提高,对信号源来说   ,会产生降压,减低增益,一般影响减慢了瞬变,声底慢了。解决方法可考虑并联两胆整流,以减低电源内阻。  
2.加装高压开关,见图5,如一些厂机,设了备用及工作两个开关,原理便是先开启灯丝开关,于一定时间后才开启高压开关。如于高压次级次级加上开关及并接电阻。s1并接阻及以后串接电阻,期望可于开机后预热时间内有某程度降压,消除因浪涌电流而加速胆损耗现像。高压方面,s2可于s1接上后再接上,让阴极有足够的预热时间,才加上满度的屏压。
3也可使用延迟电路,让灯丝及高压均可渐渐地加高,更具保护灯胆的目的,但是线路较为复杂,又不知对音质影响的程度如何,要求更高的制作知识及技术,故未必适合一般人士制作。
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6n2制作靓声胆前级(三)
----兼谈电子管前置放大器设计

作者:HB-WU
  

三,线路结构和元件选型。
    1)线路结构的确定:
    电子管的失真因子是cos3/2ωt,展开后的谐波次数是2、4、6、8……,电子管前级的音质具有以IC为主的前级和分立元件前级所没有的优点,音色温暖、柔和,与高解析的数码音源相配合,其声音既有类似于LP柔、华又保持了其高分析力的纤透。同时,电子管前级简单易制,一般只需两级纯类放大便可满足要求。因为电子管一般用单端甲类电路,对共模抑制很差,一点交流纹波都可造成哼声,所以电源的纯净度必须达到很高的水平。布线也一定要合理,一般合理的布线原则是小信号线要用屏蔽线并远离电源线和大信号线。接地一般采用星形接地,并且要注意滤波电容不可过大,因为容量太大,电容的充放电流在地线上引起很大的干扰,并因其高频内阻大而对音质产生不良影响。
    现在流行的线路已经不少,烧友们竟相仿制,如Matisse的Reference与Atom、marantz7、c22、和田茂等等不一而足。相对来说,笔者还是喜欢较为简洁的东西,但“简洁”并非意味着“粗糙”,它应建立在复杂而完善的基础之上,既所谓“大者,无也”。捻熟了各种线路及对应用器件的把握之后,归本求源似的又回到了传统而又简单的二级共阴极放大电路。



  

本放大电路参考了前文的三款电路,终采用双三极管6N2构成的两级共阴放大,开环电压增益较高(等于两级放大倍数的乘积),两级负反馈。电路的电压放大倍数几乎与开环放大倍数K无关,仅取决于反馈系数F,其表达式为:

KF=K/(1+FK)

式中,F=UF/Usc

即等于反馈电压与输出电压之比;1+FK称为负反馈量(K为开环放大倍数)。若1+FK》1时,上式可简化为:

KF=K/FK=1/F

详细计算请参阅前述




6N2构成的两级共阴放大板 6N2放大板的电源板


线路略图(.SCH格式)颇为简单,在此不再敷述。(注:图中数据仅供参考)


  
  


下面着重谈一下应用器件的选型与效声
2)应用器件的选型:
   电子管,常见的电子管级别有M级(民用)、J级(军用)和T级(特级),要制作一部好的机器,至少要用J级品,对于提高整机的性能有重要作用。制作校声时采用了“上海”牌6N2、“曙光”牌6N2、“北京”牌6N2,并与12AX7(ECC83)、12AT7做校声比较。结合以往的经验选用了较低的工作电压,第一级高压仅为96V,灯丝5.4~5.7v!(似乎有孛常理)
打样时顺手插上了M级(民用)的81年“上海”牌6N2
部分校声结果后述。

电源部分的高压用6Z4。灯丝电压由ST的7806和晶体扩流组成。
     电阻,由于电阻内的电子随热能而产生不规则运动造成的热骚动产生的噪声是与电阻的绝对温度成正比,因此,电阻值越大,温度上升越高,产生的噪声就越大。因此要抑制热噪声就必须抑制温度的上升。

温度的上升包括自身温度和外部环境温度两种。自身温度升高与加在电阻两端的电压有关:

U电压=W功率×R

在R电阻值不变状况下,电阻值额定功率的大小与允许加在它两端的最高电压U成正比关系。因此,在一定工作电压下,W值越大,流入电阻的电流最高允许值就越大。电阻本身固有的热骚动引起的噪声就越小。因此,采用比原电路要求多二倍以上功率的电阻更利于降低其本身产生的热噪声。

金属膜型电阻比碳膜电阻噪声低。本线路全部选用了国产的2W大红袍金膜电阻,取其中低频特性曲线的平衡。

   电容,一个电容相当于同时拥有电感和极间绝缘电阻和引线电感。从理论上讲,电容器的阻抗为1/ωC=1/2πfc,一般认为C容量越大,频率f越高,阻抗就越小,但作为滤波电容及耦合电容时并非这样,大容量的电容器常常存在明显的电感,在高频时它的阻抗较大。为了改善高频性能应该并联一个小容量的电容。这方面又有两种观点:一是应采用同一品牌、同一批次的不同容量的电容并联;一是用不同品牌的电容并联以利校声。另外,一般电容器的额定电压值是规定在常温下使用的电压,这个工作温度不会超过40℃,在高温下使用时,应适当降低工作电压。特别是电解电容,要使工作电压尽量低于额定电压,并安装在远离发热元件和胆管的地方。
在音频放大电路中总有少量的耦合电容等元器件,它在电路中势必产生电抗作用,放大器的增益即随着频率的变化而产生较为复杂的各种频率失真和相位失真。放大器的增益从零频率起到较高频率之间,因为有电抗作用的存在,即出现不同程度的斜率。当增益与频率之间成正比变化时其值为正,斜率上升;反之为负,斜率下降。变化的斜率为正值时,对相对应的频率响应起到提升作用;反之,起到衰减作用。

由此可见,功放电路中的耦合电容器的导电特性与该放大器的频率响应特特和相位特性有着密切的关系。目前国内外音响专用电容器品种很多,如德国的WIMA、ERO;法国的SOLEN;澳洲的RIFA等等。这些电容器大都具有较高的电荷转换速率与较低的损耗。

有关电容的详细分析见另文《廉价靓声的国产电容--SPIRIT》。
本次经校声在放大线路的不同位置分别选用了SPIRIT、WIMA、RIFA。电源部分为EEITE、NIPPON、SPIRIT等。





......待续    




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http://www.art-audio.com/zuofang/gf-6n2b.htm
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科研级旗舰 在 2003-5-26 18:16:31 发表的内容
听说单端输出比推腕输出的谐波成分更多,恩?
还有,三极管和超线形这两种接法到底有什么不同?

应该说单端机的二次谐波比较丰富,在音响,可以认为是有益的谐波,它起到美化声音的作用,所以,这是为什么单端耐听的原故,
如果追求声音保直度,胆机是不能和石机比的
三极管接和超线接法讲解较困难,用图表示好点,但现在不能,
可以告诉你是三极接法声音相对比超线接法声音更耐听,但功率要小
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