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小型便宜电子管功放设计思路(2)

作者:dolphin时间:2013-05-30

三、降低成本
1.电源变压器
电源变压器是胆机中较为昂贵的器件。笔者建议采用高低压变压器分别的方式。目前电子市场出售一种隔离变压器,通常为环型,漏磁较小;初级220V,次级有110V的和220V。功率从40W至300W的均有。200左右的通常100元左右。用来作高压变压器比较合适。根据功率管的屏压,自行设计晶体管整流电路。屏压在250V-300V的,采用桥式整流,输出峰压为220×1.4=300V。若高于300V的,可采用全波倍压整流,运用滤波电阻和分流电阻以满足需要(此类设计适合甲类放大)。
低压变压器可定制,根据所使用的电子管灯丝电流设计。由于无高压,损耗小,因此在设计中可以减小余量。需要注意的是必须充分考虑变压器初级电阻和次级电阻,变压器空载灯丝,最好达6.8V,但最高不得超过7V,在满载时,为标准电压6.3V。
这样设计电源变压器,比购置厂家的胆机电源变压器要便宜得多。
2.输出变压器
输出变压器可在电子市场销售变压器的摊点定做。但一定要对硅钢和绕法提出明确要求。从实践来看,如果找的师傅好,是能够绕出合格的输出变压器的,而价格比邮购专用胆机输出变压器便宜。
四、电路的选择
胆机电路形式多样。到底什么算好呢?笔者从主观听音的感觉谈一谈。
1.推挽和单臂
近年来,很多文章都在宣传单臂甲类放大器,认为单臂甲类放大对保证声音细节,有绝对的优势。笔者认为甲类单臂要达到足够的输出,那么必然要使用大功率管,现在生产的某些胆机,所用高压有的已达近1000V。高压过高,对机内走线和器件的要求就越高。这明显不利于业余爱好者制作。从实际放音来看,单臂甲类主要是偶次谐波成分高,音染效果突出。实际上失真更大了些。很多人认为这就是胆味。推挽电路,如果平衡做得好,在不加负回授的情况下,输出失真小于3%,其偶次谐波也有一定保留,即胆味并没有完全消失。笔者认为,业余制作,推挽来得实惠,且效果也不错。
2.负回授
大多数设计都有大环路负回授。通常设计认为,负回授有效降低失真。笔者根据实验,认为大环路负回授的效果,并不十分理想。①从输出变压器次级引回负回授的同时,也可能引回交流声。有的人认为,负回授应当压制交流声和噪声,为什么还会引回交流声呢?这还是前面所说的,由于电源变压器感应给输出变压器的交变电场是胆机的客观存在,即使屏蔽得再好,或采用非导磁材料做底版,那也只能说,最大限度地降低了交变磁场的影响,但不等于是零。当音频为负回授时,而交变感应磁场的相位并非为负回授时,这样就将微弱的交变信号传输给前级,经放大,加剧了背景交流声。有时是因为从输出变压器到前级负回授的引线过长,若没有采用屏蔽线,也会带来感应交流声。②大环路负回授反馈信号,经过了通常3级放大,第一电压放大级、激励级、功放级,对复杂的音频信号来说,其相位肯定要有失真,因此负回授中的信号有相位失真信号。因此大环路负回授会影响高音部分频率特性。
因此笔者认为,并经听音实验(大环路负回授影响放音自然,负回授越强,整体听感,尤其音乐的强弱感就越差,高音容易干涩),主张电路不搞大环路负回授。如果需要,也仅加上本级电路的小回输量的负回授。
3.推挽的倒相和激励
推挽的倒相常见的为分压式,即倒相管采用屏阴分割电阻为负载,进行倒相。从实践中看,一是增益低,二是输出电压并非完全平衡,实际上屏阴两个电阻需要调整,才能趋近平衡。且阴极与灯丝存在电容,要达到高音段平衡则更为困难。另一种常见倒相电路为长拖尾式,增益较高,不存在高音衰减,电路稳定。笔者认为电路比较经济,且有不错的效果。对于某些大功率管,为保证激励电压和电流,采用阴极输出的方式进行激励。其好处是,起到阻抗变换的作用,输出阻抗低,输出电流大,适合大功率管激励的需要。缺点是,信号从阴极引出,要防止灯丝泄漏带来的交流声。再有倒相采用输入变压器式,因质量要求高,成本高,对频响影响大,不适合业余制作。
综上所述,笔者认为,业余制作,采用如下结构比较好。
方案一:
晶体三极管做电压放大(双路左右声道混合合并)――音频滤波电路――6N3或6N11长拖尾倒相激励――6P3甲乙类推挽-低音音箱(BASS)
晶体三极管做电压放大(单路左声道)――音频滤波电路――1/2-6N3激励――EL34甲类单臂――中高音音箱
晶体三极管做电压放大(单路右声道)――音频滤波电路――1/2-6N3激励――EL34甲类单臂――中高音音箱
高压变压器――桥式整流――高压延时继电器――供高压
低压变压器――3组――灯丝中心抽头――抽头接6P3阴极。
注:晶体管前级放大,采用EL34阴极电压+15V供电。集电极负载7.5K-10K,音量电位器10k-15k,偏置电阻兼负回授,从集电极接基极,约100K-150K。发射极电阻200Ω,不接旁路电容。集电极电流控制在1mA-0.08 mA。
推挽管,每只管帘栅极接300Ω电阻作本级负回授;EL34作超线性输出,或采用本级屏栅负回授,以0.01μ耐压600V无感电容串联500K电阻,接在屏栅之间。
以上输出功率,推挽低音为25w,左右声道各为10W。
方案二:
其他不变,推挽和单臂甲类功放,均采用6F6(俄式6Ф6C)。6Ф6C灯丝0.7A,甲乙类推挽屏压360V,帘栅极250V,屏至屏负载10K,第一栅负压19V,失真小于3%,输出功率19W;当屏压250V时,输出10W。单臂使用时,屏压250V,负载7K,失真8%,加本级负回授后失真小于4%,输出功率>3W。适合高灵敏度音箱。俄式6Ф6C为8脚葫芦管,管壁无6P6那种黑色涂层,很美观,为50年代进口的积压品,现电子市场售价为30—40元,是很好的选择。6Ф6C为五极管,与6P6相比声音更为华美。
方案三:
其他不变,推挽采用6P6。甲乙类推挽屏压300V,帘栅极250V,屏至屏负载10K,第一栅负压15V,失真小于3%,输出功率12W;当屏压250V时,输出10W。左右声道单臂放大,采用6P9,使用时屏压300V,帘栅极100-150V,负载10K,失真10%,加本级负回授后失真小于4%,输出功率3W。采用6P9,因该管为电视电路的视频放大管,其放音高音部分纤细透亮。因其栅极负压为3V,故有较高增益,通常采用1级前级低频放大,就能够保证足够增益,故本方案,左右声道前级所用晶体管电路取消,因仅有两级放大,电路安排的好,可以杜绝交流声。
方案四:
采用电子管作左右声道的中高音输出,采用场效应管“傻瓜王”电路块作低音BASS输出。这种方案,笔者认为有如下好处:一是由于省去低音输出变压器,造价下降,低音效果突出。胆机最佳听音效果是中音段,即人声。所以用电子管作左右声道。这样低音的暴棚度,和中高音的华美、纤细、透亮均可得以兼顾。且造价也低。左右声道采用EL34或6Ф6C,甲类单臂放大,采用高灵敏度扬声器,即可得到很好的放音效果。傻瓜王,输出功率从10W到30、40W的均有,作BASS非常适合,电路简单,适合初学者使用。价格也比较便宜(30――100元)。


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