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6C33C-B单端功放制作

作者:dolphin时间:2011-05-11

6C33C-B是一只专门为高保真音响研制的内阻低、屏流大、线性佳的新型孪生功率电子管,用它制作的单端功率放大器,不仅输出功率大,音质纯真细腻,音色柔和甜美、清澈透明,非常迷人,而且性价比高,制作容易。

一、功放电路
对于一个功放电路来说,它每一级电路的工作形式与工作点的选择,元器件的合理搭配,都将影响着整机的音色和对音乐的表现力。6C33C-B是一只低内阻管,它有着低内阻管的共同特征,即甜美有余而醇厚不足。要想鱼与熊掌兼得,对前级放大、推动管要尽量选择一些温暖醇厚而又不失高解析力的管子,如6N3,6N6、6N8等。图1是笔者经过多次实验改进,音效比较满意的6C33C-B单端功放的原理图。
它的第一级放大电路由音色温暖醇厚的高频双三极管6N3、R2、R3构成当今比较流行的SRPP电路。其优点是结构简单,性能稳定可靠,电路相移小,输出阻抗低等。在听感表现上,该电路的低频延伸长、弹性好、有层次感,中频甜美靓丽、解析力高,声场开阔、定位准确,音质细腻。该级的静态工作点为3.8mA±0.2mA。
音频专用管6H8C的一半与R5、R6组成共阴放大器构成推动级,它的特点是电路简单成熟,低频醇厚、弹跳力好。中频甜美耐听,高频细腻,结像清晰。该级的静态工作点为5.5mA±0.5mA。它的另一半与R6、R8、输出变压器B1和音箱等构成电流负反馈电路,它能有效地改善输出变压器和音箱的各种失真,拓宽音响系统的频响。

功率放大级由6C33C-B与R9、RIO和输出变压器构成。为了降低功耗,没有采用自给偏压而使用固定偏压。几乎没有6C33C-B的单端应用的数据资料,也许这就是很少有人使用它的原因。下面谈一下它的设计过程。从附表给出的参数中得知,6C33C-B的PA=60W,屏压UA可以在150~450V之间选取。如果屏压UA选得过高,虽然可以增加一点输出功率。但是栅负压UK和输出阻抗增大,不仅推动电路的设计困难,如845的推动级就要用6P3P、300B等功率管,输出变压器的绕制难度也增大,使成功率降低,同时电源的成本也会增加,如果UA选得过低,输出功率和动态范围变小。考虑输出功率够用且有一定余量,输出变压器容易制作,电源绕组可以共用(因环形变压器的穿绕很费时费力),尽可能降低电源成本等因素,UA选200V比较合适。

静态电流Iao=PA/UA=60W/200V=0.3A
查图2得UG=-65V

最大输出时的电流Iam取静态时的2倍:
Iam=2Ia=2×0.3A=0.6A
查图2得0.6A时的饱和压降US=54V
输出阻抗Ro=(UA-US)/(Iam/2)=(200V-54V)/(0.6A/2)=486Ω
输出功率Po=(Ua-US)(Iam/2)/2=(200V-54V)(0.6A/2)/2=21.9W
效率n=Po/PA=21.9/60=36.5%
从以上计算结果可以看出,由于6C33C-B的内阻很低,因此它的效率比常见的三极管的效率要高,扣除输出变压器和R10的功率损失,有效输出也高达20W,已经达到了“胆王”211功率管的输出功率,而211的屏压高达1kV,电路相当复杂,成本很高。

二.电源供给

图3示的电源电路,经过精心设计,具有很高的性价比,其特点如下。

  1. 采用“电感输入式电源”为功放级供电。电源变压器B2的二次侧的220V电压经10A电桥整流,电感L和电容C5~C12滤波后,得到200V的直流,使220V绕组可以和前置电源共用。它与传统的滤波电路相比较还有许多优点,传统的电源是在整流后直接由电容滤波,只能在100Hz脉冲顶峰时对滤波电容充电,补充一下能量,它供电能力的大小取决于电容容量的大小和充电的多少,这种充电脉冲对音频信号会造成干扰,对于用6C33C-B这种大屏流管组装的单端放大器来说,要求供电流大而波纹系数小,需要成倍增加电容的容量,必然增加电源的成本。若在整流桥与电容之间加入一个足够大的电感线圈,由于电感的自感贮能作用,由原来的100Hz脉冲充电变为一个电流I=(21/2)LAC的持续电流充电,消除了充电脉冲对音频信号的干扰,加上有C5~C12高达6000μF的贮能滤波电容,能从容不迫、应付自如地为6C33C-B供电。
  2. 经恒流源电路隔离后为前置电路供电。由于恒流源的交流阻抗很大(理论值为无穷大),不仅能有效隔离市电和整流脉冲对前置电路的干扰,还能让左右声道的音频信号分别只通过音色很好的薄膜电容C13、C14,而不通过音质一般的电解电容C15,让C15只起到电源滤波的作用,提高了声道的分离度。
  3. 用稳压电源为6C33C-B供栅负压,避免市电波动影响其静态工作点。特殊的负压调节方法,可以避免因电位器接触不良而损坏价格不菲的功率管。
  4. 高压延时供电。一方面使滤波电容不至于过压击穿,还能避免电子管冷发射,延长了电子管的使用寿命。

三.主要元件的选择和自制
除6N3选用北京产的外,6H8C和6C33C-B均是前苏联OTK的产品。耦合电容C1、C2为音色柔顺的法国大S电容,退耦滤波电容C3、C4、C11~C14选用国内凯立公司的MKP薄膜滤波电容,只是价格稍高,也可以选用一些廉价的国外拆机薄膜电容。C5~C10为日本电脑开关电源中拆出的高速电解电容,要求BG、BG3的BU≥400V、ICM》1A即可,本机使用的是2SC2738。电阻均为国产的1W大红炮金属膜电阻,其他元件因不影响音质,只要参数能满足要求即可。
输出变压器和电源变压器因买不到成品,定制价格又太高,只有自己动手。输出变压器用GEIB35的铁心叠厚7.5cm。根据前面的计算结果,阻抗比为500Ω/8Ω、4Ω,一次侧用Φ0.42mm的高强度漆包线绕632匝,分4组,每组158匝。二次侧用Φ1.0mm的漆包线绕80匝,分为28+28+14匝共3组,在56匝处抽4Q头。先绕一次侧,把二次侧的3组夹绕在一次侧里面。由于电压较低,层间不用另加绝缘,组间用青壳纸绝缘。装铁心时,应留有0.12mm的气隙,以防磁饱和,最后要进行两次浸漆烘干处理。


关键词: 6C33C-B 单端 功放 制作

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