用SRPP电路作输出的三子管前级的制作
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5款较常用的电子管前级制作电路图第一款介绍为1/2 6DJ8电子管作一级共阴极放大,见图①。
由於是实验关系,只求了解各线路的特性及优缺点,也为求简单易制成功,除此机外,全不设稳压线路,特别是高压,相信在一般聆听环境,区别不会太显著,当然是设稳压电路更好。
零件方面,除交连电容用较佳品种如VitaminQ、Rel Cap、Wima外;电阻除了6DJ8SRPP用东京光音外,其他均用0.5元一只货色;整流管用Mur1100E;电源变压器分别高低压各用一只,每只约10到20元,效果也算好。
另外,以下各比试结论均只以300B单端电子管后级及KEF IS 3/5A为配搭器材,结论当然有其局限性。
本线路简单易制,不失为初学者入门之选,成功率极高,也可尝试校声乐趣,即改变输出电容数值,改变负载电阻数值或加设负反馈等。
交连电容牌子方面,曾以300B后级最后交连至强放电子管的位置作试听,试用了Mitppmfx、RelCappp、Kimber及Vitamin Q,结果是Mit音质细微通透,但却欠了动态;Rel Cap声厚而有力;Kimber音色通透高贵;SpragueVita-rain Q则醇厚顺滑兼备,泛音丰富,而动态也最好,表现最全面。
笔者喜用一些旧的Vitamin0,因不用煲而数值也十分准确。
音效方面,此机背景聆静,音质通透,分析力高,全频表现算平均,力度及控制力一般,但却少了厚度及顺滑音色,声底偏向干及清。
曾试用1.8mA及4.5mA作偏流,高偏流时声音较细致。
笔者未试过加入负反馈,读者可自行尝试,听声选择合乎自己的音色。
要注意反馈电阻要接到栅极而不是阴极,因一级共阴极放大输出波形是反相的,如接人阴极,便会使阴极电位下降,相对地是栅极电位提高了而形成正反馈,这区别於两极共阴极放大电路把反馈电阻接回第一级阴极。
6DJ8一级共阴极放大,输出电容并了多只Wima 电容6SN7 SRPP线路第二款是6SN7SRPP线路,相信不少读者试制过此线路,见图②。
功放制作——胆前级今天终于把毕业论文交出了。
两周前开始画功放的电路图,心里一直想着这件事情,已经拖了不少时间了。
主要原因是一直没有找到漂亮的电路图绘制工具。
总觉得 Protel、Visio 画出来的电路不好看。
Protel 元件比例不协调,Visio 有些格点自动捕捉功能太霸道了,而且在两条导线交叉时会自动加上难看的桥形跳线符号(可能是我不会用)。
也试过SmartDraw,觉得也是自动捕捉功能太要命,鼠标一靠近元件就被捕捉过去了,得非常小心才行。
后来,还是决定使用 Johns Hopkins University 开发的 Xcircuit。
它必须在 Linux、Unix 下用,所以为此还学了 Linux。
从而也就改变了以前觉得 Linux 特费事的观点,装一个 ubuntu 比装 windows 还省事,office、播放器什么都不用单独装,系统装完就完全可以用了。
杀毒软件也免了。
使用后发现,用 Xcircuit 可以直接画出 ps 的文档,全都是矢量图,缩放没有失真,而且自己觉得看上去和国家半导体、德州仪器元件数据手册上的电路图风格有些相似了,嘿嘿。
言归正传,上次介绍的功放采用了如下的电子管前级电路。
该电路事实上是一个SRPP电路和阴极输出器的级联,两者之间直接耦合。
对于我们这一代人来说,晶体管电路已经先入为主,一下子可能还不能接受电子管电路。
实际上,电子管电路实现的是和晶体管电路同样的功能。
下图是实现同样功能的电子管共阴极放大器和晶体管共射极放大器。
而下图是实现同样功能的电子管阴极跟随器和射级跟随器。
虽然说功能相同,但是电路上还是有很多不同。
首先,电子管的工作电压比晶体管高得多,前者为数百伏,后者仅需几伏。
显然两者不能直接替换。
第二,电子管依靠阴极受热后发射电子,屏极(阳极)加有高正电压,可以收集这些电子。
如果屏极相对阴极加负电压则屏极排斥电子,没有电流产生,这就是电子管二极管的整流原理。
所以,电子管要工作需要加热,这一般通过给靠近阴极的灯丝通电来实现,否则电子管不能工作。
自制“搭棚”电子管前级以前介绍制作的前级多数是用印刷电路板制作的,所以在改动线路时就不如搭棚制作方便,还要改印刷电路板,另外多数是用贵价零件制作。
笔者在这里介绍用一些电子废料去制作电子管前级,有兴趣的制作者可以很容易改动M7,,JadisJP-80和SRPP这三种线路,去尝试配不同的后级和喇叭去适合自己的耳朵爱好,选出最适合自己听的胆前级,因每个人的爱好不同,有人喜欢声厚,有人喜欢通透,总之三款电子管前级都有自己不同的声底和音色,都是价廉物美的前级。
SRPP电路称为分流调整式推挽电路,它的失真度、线性度、放大率、动态和低输出阻抗均全面优于一般的甲类三极管放大器,与许多其它的电子管线路设计相反,SRPP电路的失真率随着频率上升而减少。
零件选择现在谈谈如何去选择合适的电子废料去做电子管前级。
机箱方面,可以用苹果电脑的底板和机内的电源盒,因它们是用铝造的,很容易加工成一个全铝制的机箱,用二至三部旧电脑就够,用锯锯好铝板,上螺丝就可以造成一个电子管前级合适的机箱,当然读者也可以买成品的机箱。
电源变压器方面,我有几个方法可以从废品中得到合适的电源变压器:重.高低压电源各用独立变压器,可以在收录音机的变压器中挑选两只相同的,且初级次级独立绕成的(次级不包住初级绕)o先小心拆开矽钢片,取出线框,由于初次级分两层,可以拆掉低压的线,再用小刀切去这层的塑料框,重新迭合插垫,组成一个新的220-220V 的隔离式变压器。
至于6.3V灯丝组,则再用另一只20W以上12~15V的收录机变压器经整流稳压后取得。
2.可以从旧的电子管制开盘录音座中,拆下电源变压器,直接使用,其中以Sony牌较易找,它有内外屏蔽钢片包着,可以减少噪音。
3.找一个2f10V/100V的降压变压器做倍压整流。
以上三种方法我都用过,主要看自己手头有什么零件。
电容方面,德国制的旧电视机中有很多名牌电容,有WimaMKP-10,MKS-4,可以做交连电容,我发觉罗兰士电视机中的fit电容比Winm更好声,它的220~/400V电解质电容也好声,几乎所有制作胆机的好电容都可以在德国制的电视机中找到,而这些电视机很多人都丢掉不要。
和田茂氏电子管前置放大器由于电子管(俗称“胆” )在音质、音色上有着优异和独特的特色,另外也因为其电路较简单稳定,制作与调试都比晶体管机更方便,因此电子管在音响方面的应用近十年来又再兴起,特别是在业余土炮发烧圈里更是热度高涨。
电子管的 Hi—Fi 功放应用电路早在五六十年代就达到设计的高峰了,经过三四十年后,现在常见的应用电路和电子管基本上还没有什么改变,与当时的面貌相差无几,土炮发烧友如能自己选读自修一些有关于电子管理论常识,定能事半功倍。
电子管在音响应用方面,最简单而又最实用的地方莫过于用它作前级信号放大,因为前级无需要复杂和昂贵的输出变压器,这点比用作后级功放简单得多。
同时也由于它需要的工作电源电压高,放大倍数较大,即使放大到几十伏电压也不会因为电源电压限制而造成削波失真,在这方面就算是 Hi-End 级的晶体管前级也无法提供如此高的输出信号 !笔者十年前因购买的CD 音源是较早期的16bit 机种,出于电子管能给尖利干硬的数码声增添音乐韵味、改善听感,也因电子管前级较易制作及回报率高,多年来也尝试制作过不同线路音效的多款电子管前级,当然也不是指望能研制出什么伟大经典线路,但最少也能享受制作的乐趣。
在电子管前级中,在50 年代末推出的Marantz 7 的地位可以称得上至高无上,现在玩电子管的发烧友中没有听过Marantz 7 的大名者,相信已经没有多少人。
Marantz 7 的主线路如图 1 所示,(本刊在 1999 年第 2 期有详细仿制文章。
)电路中,VRl 、VR2 用作电压放大,VR3 接成阴极跟随器作为信号缓冲,VR3 的作用相当于用NPN 管连接的射随器。
Marantz 7 电路最大特色就是整体环路反馈设计,这也是 Marantz 7 赖以成名的一个主要因素。
但由于 Marantz 7 输出端是接上一个三级阴——阴型负反馈网络,此网络高频高端阻抗约在 20kf~ 以下,这显然太小了,这种设计无疑对 VR3 造成相当大负担。
6n11SRPP胆前级的制作对音响放大器整体表现起决定性因素的东西是什么?或许会有人讲:元器件!假如元器件的素质是一致的呢?毫无疑问:是电路结构!实质上,电路结构一旦选定,那么,放大器在声音表现上的“性格”也就定了。
在不改变电路工作状态与参数的前题下,尽管可以使用不同的元器件以改变、调整音色,最终,声音的主要倾向是不会发生根本性的改变。
如果欲把一台Marantz 7摩成Audio Research SPl1那样的音色,或者反之,只会是劳民伤财的徒劳1所以,在选择电路时,首先应该明白自己需要些什么,这就如同择偶一样,万不可人云,亦云看谁都好。
SRPP电路的声音特点:动态大、解析力高、有足够的空间感和透明度、声底较松驰。
声场表现上,宽度与高度都算不错,深度上略有不及前两者。
整体上属于较清爽型,喜爱亦浓亦厚音色的人士应该顿足三思。
图1、图2是将要介绍的SRPP电路图。
看上去,它的电源部分要比主放大器还要复杂,这是因为要把电源部分看成放大器一部分:电源必须具备足够低的内阻、较好的频率特性,放大器才会有大的动态、宽阔的频响。
电源的纹波亦对放大器的噪声有着直接的影响。
电源部分的高压及灯丝全部采用了稳压。
高压部分是先经过了一级电子滤波,而后再经过一级稳压。
调整管接成三级达林顿放大,以保证有足够大的放大倍数。
取样放大部分只用了单管方式,没有采用差动放大器,主要是考虑差动放大器的增益较单管放大低一半,而单管放大温漂特性已经可以满足本机的需要。
基准电压用5只51V1W的稳压管串联使用。
灯丝稳压的意义在于:使灯丝通路上的交流纹波进一步降低,以减少感应交流声的机会。
另外,灯丝电压的稳定度对电子管的工作状态有较大的影响,它直接影响到声音的变化龟管子的寿命。
主放大部分并无特殊之处,是典型的SRPP电路,它的输出隔直耦合电容使用了四只电容并联,目的在于降低电容的阻抗,以改善频率特性,均衡各频段的量感。
实际测试时,这种性能优良的MKP介质电容并联并没有给各项指标带来什么变化,在听感上却有极大的不同。
SRPP 电路的选管及DIY 注意事项一.SRPP 电路中电子管的选择
SRPP 电路由日本发烧友从上世纪的VHF 频段电视机中移植到音频放大
器中,由于声音效果优良,得到普遍的应用。
由于SRPP 电路的特殊性,对于电子管选用有一些特殊的要求. SRPP 电路中两个三级管的直流回路是串联供电的,当两个三级管参数相同时,每管的
屏级电压为供电电压的一半。
为使管子在正常的直流高压下工作,应选用低
屏压的管子,例如供电直流高压是260V,就选用工作屏压130V 左右的电子管。
这点对于SRPP 电路很重要。
SRPP 电路的电路结构必须是使用两个性能一致的三极电子管,所以应该选用双三级管,这样电参数对称性好。
一般选用中μ双三管,因为中μ管内
阻较小,屏流和跨导较大,对降低管子输出阻抗有利。
另外,中μ三级管屏
级特性曲线的线性范围较宽,适台变化范围较大的输入信号。
屏压在130V
以下有良好特性曲线的中μ管国产型号有6N1、6N3、6N6、6N11、6N8P、6N15、6N16B 等,国外型号有6922,E88CC,E182CC,12AU7,6SN7,5814A,6DJ8 等,这些电子管在低屏压下有良好的线性特性,保证不失真的。
6N11电子管前级SRPP电路+阴极输出电路电子管前置放大器的电路结构有多种形式,本人的前级放大器采用的是:改进型的SRPP 电路+阴极输出电路。
原因是SRPP电路是公认的失真小、频响宽、噪声低。
输出阻抗低的电路,是一种非常流行的电路,改进的SRPP电路的信噪比可比原来提高20dB左右,一般的SRPP电路的最高信噪比只有60dB左右,而改进后的SRPP电路的信噪比可达80dB左右。
SRPP电路的形式电压增益和阻容耦合放大器不相上下,动态也差不多,电效率不高,但非常适合CD等大动态信号源,用作输入极非常合适,由于SRPP电路的效率不高,所以后面加入了一级阴极输出放大器,阴极输出放大器不但具有输出阻抗低、频向宽、失真低的特点,而且极易推动任何后级放大器。
有了好的电路只不过是有了靓声的基础,关键的还要各方面的完美配合,电源方面是一个非常重要的环节,本电路采用了全电子管整流稳压电路。
有朋友或许会问为什么要用电子管的整流和稳压呢,用晶体管不是更方便简单吗?而且电子管的整流管输出电流有限,不能使用大容量的滤波电容,而晶体管的情况正好相反,很容易找到大电流的整流管和使用大容量滤波电容,所以70年代后大部分的摩机和制作文章都改用了晶体管整流,信噪比方面已做得很高。
但是可曾回头想一想,电子管和晶体管的工作方式是不同的,电子管需要预热才能进入正常的工作状态,晶体管就不需要预热,如果电子管在开机时不通过预热就加入高压就会使阴极中毒,如此循环往复,就会加速电子管的衰老和损坏,特别是大功率电子管,后果是严重的,这也是我小时候就知道的、最为简单的为什么大功率电子管扩音机要先开低压后开高压的原理,这也是近年来的电子管功放越做寿命越短的原因,有的使用不到半年便开始发现屏极发黑衰老等现象,这给使用者带来了重大的经济损失。
电子管虽有一定的寿命,但决不会如此之短,我们家中的“传家宝”一台60年代的“红灯”牌六灯电子管收音机,电路从头至尾纯一色的电子管,至今还能正常工作,测试其性能还相差无几,其中虽然有时还遭冷落,但使用时间也还不算很短,这足以证明电源供电电路对电子管的寿命影响非常重要。
自己动手制作胆前级的一点经验自己动手制作胆前级的一点经验自己动手制作前级,可选择的电路较多,可按各人的喜好所定,但不管是基本形式的共阴极放大电路还是SRPP电路,所要求的目标只有一个,那就是一定要以“靓声”为宗旨。
根据“简为上”的原则,如果能用最简单的电路来实现,绝不选择复杂的电路设计制作,而且简单的电路相对来讲,在稳定性、可靠性及所花费的金钱方面,都更加迎合业余发烧友的想法。
因为电路中作用的元件少,所调整的部位也少,这样的制作,成功的机会反而比使用复杂的线路设计更高。
点击查看电路图另一个问题就是选择什么牌号的电子管,这是因为不同的型号的电子管在音色方面的还原上,会有不同的表现。
比如常用在胆前级上的12系列小九脚花生管,型号不同,听音的反映也不同。
12AX7在空气感、包围感方面感觉较为中意,但由于该管内阻比较高,在速度感这一环节上就显得慢一些。
6DJ8、6N11、6922在听感上有着极快的反映速度,甚至在计算机中,也能寻找到它的踪迹,但缺少胆味,有亦胆亦石的感觉……在这部胆前级线路中,我选用了国产大八脚电子管6N8P,进口型号叫6SN7,该管历史悠久,音色及速度均可,且经久耐用,是一只久经考验的电子管,外观跟功率放大管EL34差不多,只是比EL34稍矮一些,用大胆做前级,既气派又好声耐用,是我选择6N8P的出发点。
而该胆管价钱又十分低廉,更符合节约发烧的原则。
图一是本人专为6N8P设计的一款前级放大电路,也是一部最简单的高电平放大器,不过不要因为简单就看不起它,待安装完毕调试结束后,管叫你刮目相看。
该线路是一个由大八脚又双三极胆6N8P的一半所组成的“反相放大器”,另一半三极部分工作于另一个声道,从图中可见本机隶必于无负反馈形式,所以声音的反映非常“直观”,速度也很快,没有拖泥带水的现象。
值得一提的是,本机的音量控制部分与传统的接法略有不同,一般的接法如图二。
电位器W用以改变输入信号的大小,因为音量控制电路本身就是一“分压电路”。
电子管功放电路图:电子管前级的制作电路图电子管功放电路图:电子管前级的制作电路图用电子管制作的音响其音色圆润、人声甜美、音乐味浓,相信广大的音乐发烧友都知道!广大家庭使用的中低档音响,长时间聆听会觉得音质不耐听,甚至会觉得刺耳令人烦躁,其实这都是数码声及晶体管功放其金属声在作怪。
针对这一缺点,有一定音响理论和动手能力的发烧友都会动手制作电子管前级去推动后级晶体管功放,以求得圆润优美的音色。
目前较为出名的电子管前级线路主要有:马兰士7,马缔诗,麦景图C-22,和田茂氏,JADIS,SRPP等,在这里向发烧友介绍笔者经过几个月时间设计与反复调试才最终定案的电子管前级,线路结构是参考马缔诗电子管前级。
本电子管前级放大器的原理图见图:采用两级放大,放大倍数为1 0倍,立体声设计,电源与放大级设计在同一块线路板上,其中主电源和灯丝电压均设计为软启动电路:原理是开机时由0V、1V、2V…、经过一定时间后才恢复正常电压,这样便可以避开开机时的大电流脉冲,保护了电子管。
电子管前级的制作电路为了发挥6N3最靓丽的音色、减少交流噪音干扰,灯丝电压采用直流供电,并且不用6.3V,而是用5.9V-6V给5670(6N3)供电音质最好(这是一位胆迷通过实验得出的结论),同时为了保护5670(6N3)的寿命,灯丝供电电路采用了软启动电路(见图):因为电子管的灯丝在冷却(室温)状态时的阻抗很低,红热时则呈较高阻抗,这种特性令在灯丝电源接通的瞬间流过灯丝的电流十分大,数秒钟后才回复正常,所以常见一些管子在开机的刹那间灯丝突然大亮,然后才慢慢转暗。
日子一长,当然对灯丝的耐用没有好处,一般灯丝烧断多与此情形有关,针对这一问题,笔者采用了延时软启动供电电路,原理是开机时由0V、1V、2V…、数秒钟后才恢复正常电压,这样便可以避开开机时的大电流脉冲,保护了电子管。
该电子管前级放大器的工作电压采用60V供电。
而多数发烧友都会迷惑不解:那些著名的电子管前级不是用两三百伏的吗?笔者的设计是按照5670(6N3)电子管的静态曲线而把负载电阻、栅极偏压进行改变后选用60V的,因为典型的电子管电路两三百伏的高电压及低容量的滤波电容是产生噪音的罪魁祸首。
基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计耳机放大器是一种专门用于驱动耳机的音频放大器,它能够为耳机提供足够的功率和电流,以保证良好的音质和音量输出。
本文将介绍基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器的设计。
首先,我们需要了解阴极跟随器和SRPP电路的工作原理。
阴极跟随器是一种放大器输出级的设计,它能够提供较低的输出阻抗和较高的电流增益。
它的工作原理是通过在负载后级引入一个管件,使其工作在共射模式下,从而实现输出级的阻抗匹配和电流放大。
而SRPP电路是一种由两个管件组成的级联放大器,它具有较低的失真和较高的电压增益,适用于耳机放大器的前级。
基于以上原理,我们可以设计一个基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器。
设计思路如下:1.前级设计:采用SRPP电路作为前级,这样可以实现较高的电压增益和较低的失真。
可以选择合适的电压放大倍数和阻抗匹配,以满足耳机的要求。
2.输出级设计:采用阴极跟随器作为输出级,这样可以实现较低的输出阻抗和较高的电流增益。
可以选择合适的管件和工作点,以满足耳机的要求。
3.电源设计:选择适当的电源电压和电流,以满足放大器的功率需求。
可以考虑使用稳定的直流电源或者电池供电,以避免电源噪声对音质的影响。
4.耳机匹配:根据耳机的阻抗和灵敏度,选择合适的负载电阻和输出电压,以实现最佳的音质和音量输出。
5.阻尼系数设计:根据耳机的阻抗和放大器的输出阻抗,选择合适的阻尼系数,以避免耳机的共振和频率响应的失真。
总结起来,基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计需要考虑前级的电压增益和失真、输出级的输出阻抗和电流增益、电源的稳定性和噪声等因素。
通过合理的设计和参数选择,可以实现高质量的音频放大和耳机驱动。
设计过程中需要注意的是,要仔细选择和匹配各个电路组件,以确保性能的稳定和可靠性。
此外,还需要进行模拟或数字仿真,以验证设计的正确性和性能。
同时,需要进行实际测试和调试,以优化放大器的性能和音质。