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845單端甲類膽機製作

admin @ 2014-03-26 , reply:0

概述

   筆者曾做了一台845單端甲類膽機,搭配形式為大家司空見慣的6N8P和6P3P推845.在此基礎上將6N8P前級的SRPP電路改為6J8P;推動級的6пC(前蘇聯製造……

    筆者曾做了一台845單端甲類膽機,搭配形式為大家司空見慣的6N8P和6P3P推845.在此基礎上將6N8P前級的SRPP電路改為6J8P;推動級的6пC(前蘇聯製造)陽極放大電路改為陰極輸出電路,
如圖1、圖2所示。試聽結果優於6N8P的SRPP電路。
    該機實實在在、物美價廉、好聽耐用,現將此膽機的做法呈上。

1 845單端甲類膽機的設計思路
1.1 前級與推動
    採用國產管6J8P(屬於中高頻電壓放大五級管),該管以音樂味濃郁而著稱,曾被世界多種名機採用。為充分利用該電子管的放大特性, 根據電子管手冊中給出的6J8P的靜特性曲線(如圖3),為使Eg2= 100V, 特意在Eg2上使用51 kΩ 和33 kΩ 的分壓電阻。根據串聯電阻的電壓公式V2=V×R2/(R1+R2),33 kΩ 分壓電阻上的電壓V2=250×33 kΩ/(51 kΩ+33 kΩ)=98 V。再經過電容濾波(C4,220 uF/220 V), 電壓可穩定在100V左右(有名氣的膽機則會去掉C3,R1, 採用WY3P進行直接穩壓效果更好)。根據6J8P的靜特性曲線, 設電源電壓為250 V, 陽流為8mA, 負載電阻則為Ra=V/I=250 V/0.008 A ≈30 kΩ 。以(250V,8mA)為原點畫一直線MN,即為該管的動特性曲線,確定其上a,b兩點的中心點Q, 那麼相對應的柵極電壓為 Eg=-2.5 V。可以看出,6J8P採用標準接法的最佳靜態工作點Q 為Ea=130V,Ia=4mA,Eg=-2.5 V, 保證了“Q”點處在甲類放大狀態下,從而在理論上先進行Hi-Fi放大。同時,作為前級電壓放大, 只要輸入音頻信號電壓在0.5~1.5 V(現代音源設備,輸出信號電壓多為1 V左右),輸出交流信號電壓就可達約100V,經6п3C做陰極輸出,在提高推動電流的同時,又能降低輸出阻抗。
    陰極輸出器的輸入電容很小,在頻率不太高時,輸入阻抗近似等於柵漏電阻,其數值很大,因此與信號源相聯接時可在信號源的輸出端獲得較高的電壓。另一方面,陰極輸出器的輸出阻抗很小,並且放大量接近於1, 因此接在陰極輸出器的輸出端的負載電阻RL,也能獲得所需要的高電壓。如果使輸出電阻R=RL,那麼在負載電阻RL上可得到最大輸出功率,完全可以推動845做功率放大。
    該前級與推動電路(參考了某軍用發信機柵調幅推動FU-13電路)其優點在於結構簡單,線性好,過載能力強,電路相移少,輸入阻抗高,輸出阻抗低且與6п3C配合完成前置放大及后級的推動任務。
 
 
圖2 電源電路
 
圖3 6J8P電子管特性曲線
1.2功率放大級
    為充分發揮845電子管高保真音質的潛能,採用無負反饋單端甲類輸出電路。
    根據845電子管的靜態特性曲線(如圖4), 基本參數和已知的電源電壓780V,輸出變壓器初級端的交流阻抗5.5 kΩ。確定Q點為甲類狀態Ia=100mA,Ea=780V,並根據輸出變壓器初級的交流阻抗5.5 kΩ。使Eamax=1150V,Iamax=200mA,(Ra=1150V/0.2=5750 Ω≈ 5.5 kΩ),經過Q點做一斜線MN,即為845的動特性曲線。根據這條斜線,可看出與其相應的柵偏壓為Eg=-90 v(此線路已有不少文章說明,這裡不在贅述)。
    最大理論輸出功率:P1=[(Eamax-Eamin)/2]× [(Iamax-Iamin)/2]/2=20W
    陽極電源所供給的功率 Po=Ea×Iao=78 W
    放大器的陽極效率 ηa =P1/Po=20 W/78 W=25.6%
    綜上所述,得出整機電路圖以及各點電位數據,如圖1所示。
 
圖4 845電子管特性曲線
1.3電源部分
    根據單端甲類功放的工作特性及對電源技術要求較高等特點,筆者採用燈絲,高壓兩個變壓器,有效防止共用一組電源造成信號迴路的聲道串擾,如圖2所示。400W 的升壓電源變壓器,採用軍用通信機上的拆機品,自繞燈絲變壓器。高壓直流部分,是將雙360 V分兩路進行電子管(5Z3)整流濾波,其中一路採用膽石結合的全橋整流電路,這種做法既能滿足高壓延時供電,又可有效防止高壓衝擊電子管,在提高電子管使用壽命的同時,又能使聲音的表現厚實穩定而具有活力,膽味濃郁且動力充沛。

2 元器件的選用
2.1 輸出變壓器
    定製的輸出變壓器型號為kse75A,輸入端阻抗為5.5 kΩ,輸出端阻抗為0 Ω,4 Ω,8 Ω,功率50 W,該產品是採用分層分段設計,用電纜紙作層間絕緣,耐高壓,頻率特性好,性價比較高。經使用驗證,具有比較好的音色表現力和良好的絕緣性能。
2.2電源濾波組件
    在不同的地方分別採用國產的4nF/850V,0.1uF/630V油浸電容,德國的FRAKO 470uF/400V電解、瑞典的RIFA470 uF/400V電解和日本化工470 uF/450V電解電容,且與扼流圈(200mA/2H,100mA/5H)組成Π形濾波電路。實踐證明,這樣做的濾波效果特別好,突出的感覺是背景寧靜。C3,C4作為前級濾波,特意採用FRAKO 10uF/385V油浸電容。連接導線採用了導電性能比較好的“銀包銅”多股銅線。
2.3其他組件
    值得一提的是,電路圖中採用極為簡單的電容耦合方式,因為C1,C2起著承前啟後的作用,筆者使用了0.1 uF/1000V “維他命”銀膜電容(二手產品)和較為優質的瑞典ERO 2.2uF/220V MKP藍色電容,陰極電阻採用美國的DALE高精度無感軸向引腳發燒電阻,其他電阻選用國產軍用“大紅炮” 即可。旁路電容和柵極負壓(這點非常重要,往往被人們所忽視)的整流濾波,均採用金黃色瑞典的RIFA電容,對整機的音色起到比較重要的調節作用。

3 功放組件的安裝
(1)機座設計採用2 mm厚的鋼板衝壓製作,並刷防鏽漆,噴黑色金屬漆,烤乾即可。
(2)安裝機座上所有的插接件及音量電位器;變壓器和電容器;設置地線。
(3)選擇較粗的雙芯屏蔽線(實踐證明這樣做,交流干擾聲特別小)作為前級交流燈絲的連接線,且緊貼於底板走線;屏蔽層接地;開機首先檢驗各燈絲電壓是否正確。
(4)使用單芯鍍銀屏蔽線和卡達時RCA鍍金插座,焊接信號線,要緊貼底板邊緣走線。
(5)合理選擇布置電阻和電容的位置;並按電路圖搭焊。
(6)初調柵負壓,使6п3C的柵負壓為-14 V左右,845的柵負壓為-90V。
(7)最後連接高壓電路,通電測量各管陰極(對地電阻的電壓)和陽極(對地電壓)是否符合電路圖中所給定的參考數據。如不符,先考慮微調柵負壓,再檢查其他電路。

4 檢查與調試
    連接假負載或揚聲器, 使845的柵極負壓為-90v,此時陰極電阻兩端直流電壓為4 V左右,根據I=V/R=4 V/41 Ω≈ 0.1 A,陽極電壓為740 V。使6п3C的柵極負壓為-14 V,陰極電阻R=V/I=100V/20mA=8 kΩ 接近10 kΩ,兩端直流電壓為100 V,正好與845極級銜接。各點電壓盡量符合電路所標出的具體數據,使845,6п3C的靜態工作點Q都位於甲類狀態,以確保Hi-Fi放大。
    使用GB-98型真空毫伏表,測量無信號輸入時,負載(揚聲器)兩端的電壓應為7 mV,若達不到此標準(耳朵距離音箱50 cm聽不到交流聲為原則),就應檢查布線及濾波電路是否正確,使用的濾波元件容量是否夠標稱值(購買電容時,最好用電容表測一下)。輸入音樂信號,電位器置於最大狀態,使用GB-9型電子管電壓表測負載(8 Ω)兩端電壓為12 V,額定輸出功率根據P=I×V=12/8×12=18W,接近前面提出的理論值。

5 6J8P與6N8P的音質比較
(1)使用了6J8P后,再與6N8P的SRPP電路比較,真有點“雨後蒼山青, 日紅潭水綠” 的味道。音樂細節更多、更清晰、更艷麗。
(2)前級採用6J8P(6ж8前蘇聯型號)進行電壓放大, 推動管採用6п3C(6P3P,6P6P), 功率管採用845,這樣的搭配可直接與CD機銜接,不需要專門設置膽前級,而音色各有千秋。
(3)由於使用了檔次較高的阻容元件(尤其是級間耦合電容),使音色有了質的改變,典雅溫厚,浪漫飄逸,尾韻悠揚,一種膽機的貴氣悠然而生。
(4)因為去掉了負反饋電路,使其音樂細節及信息量大增,低頻彈跳力強,輕鬆而自然,甜美而豐潤。
(5)價廉物美,性價比高,電路簡單,容易製作,很適合具有動手能力的同行們操作。

6 試聽與主觀評價
    試聽採用馬蘭士CD-7型,HL Compact 7ES音箱,超時空RSC-CD信號線,MITT2雙線分音揚聲器線。
    首選CHAN9662《茶花女》詠嘆調幻想曲,由蒙特爾利室內樂團演奏,充分體現出雍容華麗的曲風,其線條的細緻與順滑,如精雕、如流水,令人不由屏息靜聽。再聽《紅魔鬼》第九段,那令人心驚膽顫如裂石的鼓聲,破空而出;金蛇狂舞般的響鞭,扣人心弦,高潮頻起。其頻帶之寬,動態之大,音色之細,真有點非親歷其境而無法用語言表達的感覺。不知不覺窗外飄起了小雪花,心境舒暢、寧靜無比。一張《黑教堂》彷彿把聽者帶進了莊嚴肅穆、演唱聖歌的教堂之中,每個人的心靈都受到洗滌、凈化,達到一個新的境界。
    主觀評價該機,動力強勁,聲底寧靜,音色較為明亮,泛音豐富,解析力高。拔下6J8P換上6ж8(前蘇聯型號)之後,更感音質晶瑩通透,醇和厚實,能忠實再現音樂本身的內涵。


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