用6N9C製作無輸出變壓器的耳機放大器

  近年來，隨著國家經濟的發展，人民生活水平不斷提高。青睞耳機這種發燒器件的朋友越來越多，而且，好耳機也層出不窮，為廣大發燒友帶來了福音。然而，好的耳機需要好的驅動。購買或製作一台高素質的耳機放大器就成為必需。雖然晶體管、場效應管具有較低的輸出阻抗。然而。越來越多的朋友開始喜歡電子管的聲音。認為電子管的聲音更好聽。實際上也確實如此。同時。發燒耳機的阻抗一般在30-600Ω之間，遠高於音箱的4-16Ω，用電子管，特別是採用無輸出變壓器方式製作耳機放大器成為可能。本文介紹用國產小功率五極管6N9C (6P9P) 製作White Cathode Follower(WCF)耳機放大器。

一、設計思想
    採用無變壓器輸出，非常有利於業餘製作。現在國產很多高素質的電子管耳機放大器，也採用無輸出變壓器，說明電容輸出可以得到較好的效果。實際上，使用電容交流輸出，可以很容易做到很寬的頻率響應，也有利於阻抗匹配。
    雖然電子管的種類繁多，但能夠用於驅動耳機、音質較好且成本低廉的電子管卻不多，因為對於輸出管而言，需要較低的內阻、較高的跨導和較大的屏流。本機使用了一種命名為6N9C(6P9P)的小功率五極管，用4隻這種管子組成WCF電路，用來驅動低阻耳機，30Ω的阻抗也沒有任何問題。
    五極管的特點是細膩圓潤。將五極管接成三極體后，線性更好，內阻大幅度下降，跨導沒什麼大的變化，雖然輸出功率有所減小，但對於耳機來說，也已經足夠了。本機使用了4隻老南京的6N9C，大家都知道，南京是我國近現代電子工業的搖籃。老南京的管子更是國產精品。因此。使用老南京的6N9C可以比普通的6P9P獲得更好的音質音色。6P9P為寬頻帶五極管。可以非常方便地獲得較寬的頻率響應。
    末級工作狀態為WCF，是一種推挽線路，和SRPP非常相像，但它沒有電壓增益，當屏極電阻優化為一個管子跨導的倒數的時候。其輸出阻抗基本為兩倍跨導的倒數。因此。與SRPP和陰極輸出器相比。WCF可以獲得更低的輸出阻抗，這一點不僅有利於驅動低阻耳機，對於中高阻耳機來說，也能獲得更好的低頻效果。同時，與陰極輸出器相比。WCF由於是推挽線路。更容易控制雜訊。
    WCF輸出部分，6P9P工作點為屏壓135V左右，屏流40mA，陰極電阻44Ω。此時，估計跨導應該在11mA/V以上，開環情況下，輸出阻抗就已經下降到45Ω以下，再加上大環反饋，輸出阻抗應該低至20Ω，驅動30Ω的低阻耳機沒有任何問題。
    前級放大由兩個6N3接成SRPP線路。直耦6P9PWCF。之所以選擇6N3，是因為6P9P為寬頻帶五極管，而6N3為高頻放大管，對於中高頻更為有利，且接成SRPP放大線路，對WCF的控制能力更強，從頭到尾都是甲類推挽放大，可以獲得非常寬的頻率響應和極好的雜訊控制能力。實際製作后，一次焊接成功，且聲場、頻響感覺都非常寬，而且還不是寬一點。由於是直耦，基本上6P9P的工作點就已經決定了6N3的工作點。6N3SRPP靜態工作點為：135V左右的屏壓，陰極電阻為1 kΩ，棚壓為2.6V左右，因此屏流在2.6mA左右，已足以驅動6P9P。
    電源採用分體式雙電源，兩台以前生產的無廠牌、無標示的45W六燈電源牛提供強勁功率，筆者應用這種電源變壓器，製成了多台雙電源耳機放大器。效果都令人非常滿意。而且，這種變壓器目前售價較低。兩台不到40元，與現在市面上“缺斤短兩 的變壓器相比，實在是非常超值。由於六燈變壓器使用電子管整流.輸出電壓不能達到要求，因此，先使用了1N4007二極體整流升壓，然後用6Z4作為二次整流和軟屆動，再經過電容扼流圈濾波，即可得到所需要的電壓。
    整機線路圖如1。整個線路還是比較簡單，而且，推挽線路安裝調試非常方便，基本上能夠一次成功，下面介紹一下筆者的製作過程。
 
 

二、實際製作
    筆者用2.5mm厚鋁板製成分體式機箱。使用手電筒鑽可以非常方便地開孔。電源連接插頭插座耐壓250V(交流)，使用過程中沒有任何不妥。分體連接線使用特福龍鍍銀線製成，外面使用熱縮管或塑料套管包覆即可，長約30cm。因為燈絲為交流供電，連接線需要雙股絞合。
    焊接可以先從電源箱開始。6Z4燈絲交流供電，需要雙股絞合，並貼近底板和側板走線，高壓交流線和6N3/6P9 P的燈絲如法炮製。可將交流的不良影響減到最低。交流高壓先經過1N4007全波整流。然後直入6Z4屏極，進行二次整流。並起到軟啟動的效果。以保護6N3和6P9P。濾波採用電容扼流圈組合濾波。其中，電容採用了飛利浦藍六角47uF/385V，2個軍品摩洛麗390uF/400V，大客量電容可以有效減小電源波紋和內阻。扼流圈使用西門子古董2H130mA(直流電阻約150-160Ω)，別看電感量不大，但實際應用感覺還是非常不錯。電源箱內採用一點接地，要注意兩個機箱的地線要相連才會出聲音。6N3/6P9P的燈絲使用有中心抽頭的大電流繞組，兩端的抽頭進電源箱后，直奔電源輸出插座，通過機外連接線進入放大箱內。中間抽頭引入電源箱內，並用兩個電阻一個電容構成燈絲對地懸浮——這是因為6N3和6P9P的燈絲與陰極之間的最大電位差為正負100V。必須對地懸浮.才能保護好電子管。
    放大箱較為複雜。因為6P9P為大八腳封裝，四個6P9P就用去不少空間。必須很好設計才能裝好機器。放大箱按照信號走向和線路圖布局，從後向前。信號從後面進入，6N3就緊鄰著電位器。然後直耦到上面的6P9P。上面的6P9P再通過電容交聯耦合到下面的6P9P，然後輸出。電位器採用日本ALPS雙100kΩ大藍塑殼27型。本機全部採用手工搭棚焊接。一定要注意高壓線、燈絲線和信號線的布局。信號通道。無論是輸入還是輸出。盡量使用屏蔽線。接地採用一點接地和公共接地相結合的方法。屏極退耦電容採用了古董美國CD大八腳插式孿生電容35uF×2/350V兩個，需要注意的是，屏極退耦電容的負端一定要直接入地。不能連接到6N3或者6P9P陰極地后再接地，因為這樣的話，可能會引入令人討厭的交流聲，接地點選擇6N3附近即可。需要指出的是6P9P之間的耦合電容採用國產軍品綠色油浸電容0.1uF/1000V的品種，效果非常不錯。輸出電容採用斯碧680uF/200V的電解。聲音還是非常好，而且因容量較大可以獲得更好的低頻響應。
    需要指出的是。由於6P9P的第三柵是和外殼相連接，而本機中，6P9P又接成了三極體，此時上端的6P9P外殼將帶電，電壓為125V左右，因為，對於老南京的管子，工作時絕對不能碰觸上端的6P9P外殼，對於曙光的。其外殼雖然塗有油漆，但也不能碰觸，最好將上端的6P9P外殼進行絕緣處理，這樣比較安全些。因為，即使在斷電狀態下，由於6P9P與輸出電容相連接，而優質輸出電容往往能保持較高電壓很長時間，一旦碰觸，雖無大的妨礙，但麻麻的感覺實在不好受，所以，建議對6P9P外殼進行絕緣處理。
    製作完畢后，先仔細檢查各處，看是否有短路和開路的地方。確認無誤后，插上電子管，通電測試。通電后，要使用你的三個感官來確認沒有嚴重問題(如短路等)，這就是“用眼看(異樣)、用鼻聞(異味)、用耳聽(異聲) ，要觀察各元器件是否有異樣(電阻電容變顏色、電容泄漏、電子管屏極發紅等)，要用鼻聞一下是否有異味，用耳聽一下是否有異聲(此時不要西耳機，聽的是機器的聲音，不是耳機裡面的聲音)。確認無誤后。用萬用表測量各處電壓是否正常。確認正常后，即可插上一個廉價的小耳機試聽一下，最後插上你心愛的耳機，來享受音樂吧。

三 聽音欣賞
    為了檢驗本機各頻段的表現和對音樂的重放性能。筆者使用了大量軟體(CD唱片)來測試。聽音的CD既包括民族音樂，如馬可波羅跨世紀天碟、雨果發燒碟8，弦在燒(一)等，也包括西洋古典(精品貝多芬、金箔堡協奏曲、精品巴赫、紅魔鬼)，既包括流行歌曲(極品8號等)，也包括新世紀音樂、電子音樂等，既有DDD錄音，也有DSD(大電影、大西部等)、HDCD甚至XRCD(一聽鍾情國樂等)。總體感覺是，金石之聲、鏗鏘有力的同時。不失柔美順滑、蕩氣迴腸，解析力相當高，動態也非常大。再聽《家電大視野》原來音樂版班主“中燒”翻錄的家電大視野紀念CD，第2張最後三首，鐘錶齊鳴煞是好聽。清脆悅耳。最後一首，第一次聽清了黑人在遠處的說話聲，清晰可辨。真是要動態有動態，要韻味有韻味，要清晰有清晰。筆者認為，這主要得益於兩個方面，第一，管子的選擇，6N3和6P9P都是膽味較濃的管子；第二，線路的選擇，SRPP和WCF給予了大動態、極寬頻響的重要基石。所以，這是一台非常值得一做的耳放。花費不多，你就可以得到一台質素很高的、用來驅動發燒耳機的利器。