工业控制 | 能源技术 | 汽车电子 | 通信网络 | 安防监控 | 智能电网 | 移动手持 | 无线技术 | 家用电器 | 数字广播 | 消费电子 | 应用软件 | 其他方案

电路设计->音频电路图->集成音频放大电路图->6BQ5并联单端放大器的制作

6BQ5并联单端放大器的制作

作者:dolphin时间:2017-08-24

放大器的设计始于变压器的设计。本制作的 6BQ5 并联单端放大器,实际试听,解析度高,音乐味十足,毫不逊色于 300B , 845 等大型功放效果,其电路原理如图 1 所示。电源电路如图 2 所示。
一、输出变压器的工作特性
1 .输出阻抗的三要素
(1) 真空管的内阻:真空管放大器的负载电阻即扬声器的阻抗变化时,放大器的放大倍数也随之变化。变化的幅度因真空管的种类及输出电平不同而各异。例如以 300B 、 2A 3 为代表的直热三极管,内阻相对较低,约 700 Ω,五极管则高达数十千欧。
(2) 输出变压器的直流电阻:输出变压器的次级是重要的驱动扬声器的能量来源。
当电流通过输出变压器的次级线圈时,由于直流电阻,输出电压将会降低,最终也会造成扬声器驱动电压的降低。
为提高瞬态响应,必须降低输出变压器的直流电阻,虽然增加了制造成本,但是,除了在初级线圈、次级线圈用较粗铜线外也别无它法。因此这次制作的 6BQ5 放大器使用了大型铁芯与较粗线径的漆包线。
(3) 输出变压器的传输特性:对于变压器来讲,有各种各样的现实的制约存在。变压器的传输特性因频率,输出电平的不同而产生较大变化。低频范围 ( 通常 100Hz 以下 ) 放大器的输出阻抗有下降的倾向,高频范围 (5kHz 以上 ) 放大器的输出阻抗有上升的倾向,不管什么样的变压器,低频与高频端都会有些衰减。输出变压器的衰减特性受输出管的特性影响较大,其影响会造成衰减开始时的频率变化以及信号峰值的下降。
2 .输出变压器的设计与制作
低音乐器弹奏后空气的振荡,音乐厅中定音鼓轰鸣后的余韵,所有这些营造出了现场感。在听感微弱时重低音十分重要,人耳的听觉特性如等响度曲线表示的那样,在小音量时,低频份量必须相对较多。为音乐欣赏的需要,小音量输出时必须考虑重低音。
以音乐欣赏为目的,小音量输出时低频重放的设计应引起重视。为提高解析度,再现临场感,使轮廓,力量感更加突出,鲜活的微小信号也不漏掉,输出变压器的设计应满足以下条件:变压器自感要高;由直流电阻产生的损失要小;由分布电容引起的衰减要小;由磁隙造成的信号损失要小;防止机械振动。
(1) 基本作法:用于 6BQ5 并联单端放大器的输出变压器。在 50 %处引出 UL 用抽头。设计初级线圈阻抗为 3.5k Ω,次级线圈阻抗为扬声器的标称阻抗 8 Ω。设计最大次级输出功率 >15W ,初级电流为 80mA 。
铁芯的饱和磁通密度,应设计在最大输出时,工作在其 1 / 3 以内 (6000 高斯 ) 。另外,为保证低频段的特性,低频端的基准频率设计在 20Hz 。
(2) 铁芯:铁芯的材质使用晶格定向铁芯,铁芯型号选用 EI 型 2 号。以每片厚度为 0.35mm 铁芯,共 140 片叠厚约 50mm 。本文使用铁芯实用截面积为 15.8cm 2 。
(3) 线圈的设计:初级线圈与次级线圈的匝数比为 20.9165 : 1 。次级线圈匝数经验上采用 1.0mm 漆包线,每段绕 50 匝共绕三段,刚好 150 匝。初级线圈匝数由二次侧匝数求出为 3137 匝。一次侧线圈直流电阻在使用φ 0.32mm 漆包线的情况下为 187.2 Ω,次级线圈电阻在使用φ 1.0mm 漆包线的情况下为 O.42 Ω,在加入损耗参数后换算的次级线圈直流电阻为 0.84 Ω。
(4) 输出变压器的特性:为防止直流电流造成的磁饱和,铁芯间设有磁隙,磁隙垫片厚度为 0.18mm ,初级线圈电感量为 49.4H 。
(5) 输出变压器的制作
在初级线圈的中间夹绕一段 150 匝的次级线圈,这样做可使初级线圈的厚度减小,从而延伸高频特性。
二、电源变压器的设计
电源变压器在设计时应留有余量,使电压变动得以改善。
(1) 基本做法
本次制作采用普通的晶体二极管桥式整流电路。次级输出电压设为 235V ,灯丝采用直流 14V 电。
使用的铁芯最大饱和磁通密度为 20000 高斯左右,为留有余量及降低漏磁,应降低额定工作时的磁通密度。在这里设计值为 6000 高斯以下。
(2) 铁芯装配法: EI 铁芯厚度 0.35mm ,为降低铁芯的磁通密度,采用实际截面积 28cm 2 的
铁芯。
(3) 线圈的设计:从初级与次级的电压比求次级线圈圈数,计算如下 (N1 为 300 匝 ) 。
N2=N1 × (235V / 100V)=705 匝
灯丝绕组圈数
N3=N1 × (14V / 100V)=42 匝。初、次级间应加有屏蔽层。
三、基本电路的设计
(1) 真空管的使用
该电路中, 6BQ5 / EL84 是典型的 MT 输出管, MT 输出管多被冷落,但从技术角度来讲 6BQ5 非常优秀。
6BQ5 作为标准五极管使用时内阻高达 40k Ω,采用 UL 接法。输出变压器抽头位置取阳极侧与电源侧的 50 %处,即介于五极管与三极管的中间动作点上。
阳极电压为 270V ,帘栅极电压经齐纳二极管限压降为 243V 左右。
前级采用 6AQ8 双三极管作为驱动管,为防止声道间的串扰,双管并联应用,这样不仅使输出阻抗降低,而且可在 20k Ω的低负载阻抗下提供宽带驱动电压输出。
(2) 机壳与放大器结构
机壳框体采用木制结构。木制机壳没有金属机壳类似的振动,重放音有自然之感,缺点是不利于散热,为此,要在两侧开一些散热孔。机壳的后侧装有输入端子及灯丝供电用
三端固定稳压器。
(3) 电源部分的滤波与与保护
电源输出部分采用 2SD2499 达林顿接法的滤波器供电,前级供电部分还加入了齐纳管进行稳压,这些措施使得放大器解析力提高,音像清晰。电源变压器输入部分设置了由 22 Ω电阻构成的保护电路。
(4) 灯丝电路
灯丝供电采用三端固定稳压器。本次制作的放大器中,未考虑采用由输出变压器次级引出的 NFB 电路,所以加强了防止脉动措施。
四、调整与试听
试听时,感觉低频与高频均非常清晰,是一种明显区别于 300B 与 845 音色的全新感受。



评论

技术专区