一部电子管放大器组装完成
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实验报告实验名称:实验十三 OTL功率放大安装和调试系别:班号:实验组别:实验者姓名:学号:实验日期:实验报告完成日期:指导教师意见:目录二、实验原理 (3)三、实验仪器 (5)四、实验内容及数据 (5)1、设计电路: (5)2、安装OTL放大器: (6)3、静态工作点的调试: (6)4、测量OTL功率放大器的指标: (6)5、试听 (11)五、误差分析 (11)六、实验总结 (11)一、实验目的1、掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点;2、掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。
二、实验原理采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽(OTL)功率放大电路,具有频率响应好,非线性失真小,效率高等优点,获得了广泛的应用。
本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示,它包括前置放大级BG1,推动级BG2和互补推挽输出级BG3、BG4 。
前置放大级为甲类RC耦合电压放大器,在发射极加有电压串联负反馈,以改善音质,提高稳定性。
R1为输出音量调节电位器。
由于前置级工作在小信号电压放大状态,静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音,一般取:I C1≈0.3~0.1mA1V <V CEQ1 ≤1/3E C推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级,所以推动级的静态工作电流应足够大,一般取I C2≥(3~5)I B3MAX式中I B3MAX 为输出功率最大是输出级的基极激励电流。
为了提高输出级正向输出幅度,把BG 2的集电极负载电阻R 8接到放大器的输出端经R L 接电源正端,以获得自举的效果。
为了克服输出级的交叉失真,在BG 3,BG 4两管的基极之间接有二极管D 和电阻R 9组成的偏置电路,其中二极管D 同时起偏置的温度补偿作用,电容C 5为相位校正电容,以防止产生高频寄生振荡。
功率放大器的输出功率为:)(812为电源电压利用系数式中:K K R E P LCO当K ≈1时,输出功率最大,为P OMAX ≈E 2C /8R L考虑到晶体管的饱和压降因素,一般取:K ≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益,考虑到它加有电压串联负反馈,并满足A VO F >>1,所以中频段电压增益为: A V ≈1/F=(R 12+R 6)/R 6本实验要求达到如下技术指标: 1. 不失真输出功率P O ≥500mV 2. 电压增益A V ≥37dB 3. 非线性失真D ≤10% 4. 三分贝上限频率f H ≥20kHz 5.三分贝下限频率f L ≤100Hz三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.直流稳压电源1台4.数字万用表1台5.交流毫伏表1台四、实验内容及数据1、设计电路:按照本实验要求达到的目标,完成图一实验电路中有关的设计和计算;仿真电路:2、安装OTL放大器:按图一电路图安装焊接一个OTL功率放大器,焊接前要检查各元件质量及有源器件的管脚、极性,并做好焊接前的元件处理工作,安装时要求元件排列整齐,焊点牢靠美观3、静态工作点的调试:安装完毕,经检查无误后,方可通电调试工作点。
斯巴克A-300P电子管合并式放大器电子管合并式放大器斯巴克在今日胆机领域的地位已经确定,以其工厂规模,产品链的丰富,当属业中的佼佼者.但斯巴克并没有满足于既得成就,而是不断将原有的产品做好做精,同时在新品的开发方面更加注重电路的变换及新设计理念的贯彻.A-3OOP电子管合并式放大器就是一例.让300B的适应面更广印象中斯巴克使用300B电子管的机型不是很多,加上几款用300B做推动的机型,总共大约不到10款.在已面市的机种中,743D,A-3OOB都是甲类的单端放大电路的小功率输出机种;850MK采用2只300B并联,输出功率达到40W,是一款给人留下深刻印象的300B胆机.新推出的A-3OOP电子管合并式放大器与早先上市的A一300B有些相似之处,但仔细分析则发现完全不是一回事,只能说是产品序号接近而已.胆机行业和DIY er都一致认为300B是一款经典电子管,甚至有"梦幻之球"的美誉,令许多人为它痴迷.历史上各个厂牌的300B现在都是二手市场的抢手货,部分货品更是炒到了天价,仍然是有价无市.300B为什么如此得宠?关键还是它那独有的声音特质:飘逸,甜美,醇厚,电路简单,所用元用多种品牌的管子来回换着听,时刻保持新鲜感.但玩300B又有一个问题:通常认为单端放大状态的300B声音最好,而单端的输出功率不可能做得很大, 搭配的扬声器也就只能在灵敏度高的品种中选择,范围相当窄.虽然低灵敏度扬声器里面也有许多很好的,单端放大的300B胆机却很难推得动这类箱子,不免令人遗憾.怎样才能既保持300B独特的音色,又获得足够大的输出功率去推动这些低灵敏度扬声器呢?这正是斯巴克A一300P电子管合并式放大器的设计初衷:让300B的适应面更广.自成一派的外形设计斯巴克产品的外形设计,色泽,所用材料已经形成了自己的风格,在众多产品中很容易被识别出来.我们也看到,斯巴克近年的产品在保持原外形风格的同时,也在尝试做一些突破,并且有了一些口碑颇佳的设计.A-3OOP的外形依然是中规中矩的典型斯巴克风格,面板,机箱盖板,变压器罩,机脚,接插件等都是厂制标准件,工艺和品质令人放心.面板布局此机电源部分的高压整流使用了一只俄罗斯SOVTEK5AR4电子管,我发现这是斯巴克很乐意采用的一只电子管.电压放大和推动级分别使用了俄罗斯产的12AX7和12AU7EH电子管各两只,功率放大级则使用四只300B电子管做A类推挽功率放大.电源变压器为环形变压器,输出变压器则为EI形,强调宽频.很经典的电路及元件配置,似乎没有什么"秘密"可言.但实际上却并非如此,大功率推挽输出下的300B能否保持其迷人的音色,同时还要满足宽频的要求(可重放SACD等音源),并非一件很容易的事.电路元件的组合配搭,输出变压器的绕制工艺和材料都很关键,说来容易做起来难,这才是体现功力的地方.A-3OOP采用纯手工制作,搭棚焊接,工艺考究.Multi-Cap。
第一节电子管功放的装配与焊接技巧一、搭棚焊接方式国内外许多著名的电子管功率放大器过去和现在均采用搭棚式装配焊接方式。
因为,搭棚式接法的优点是布线可走捷径,使走线最近,达到合理布线。
另外,电子管功放的元件数量不多,体积较大,借助元件引脚,即可搭接,减少了过多引线带来的弊病。
只要布局合理,易收到较好的效果。
图8—1为搭棚式接法示意图。
第三崖第二层第一层搭棚式接法一般将功放机内的各种元器件分为3—4层,安装元件的步骤是由下而上。
接地线与灯丝走线一般置于靠近底板的最下层,其地线贴紧底板,并保持最好的接触;第二层多为各电子管阴极与栅极接地的元器件。
注意同一管子阴极与栅极的相关元件接地最好就近在同一点接地;第三层是各放大级之间的耦合电容等元件;最上层则为以高压架空接法连接的阻容等元件。
高压元件置于上层可以有效地防止高压电场对各级电路造成的干扰。
二、关于一点接地点接地,在电子管功放电路的布线中是一项值得重视的措施。
图8—2为一点接地示意图。
nkls对于输入级与电压放大级的元件接地冋题尤为重要。
需要实行一点接地的元件,主要有栅极电阻、阴极电阻与旁路电容等。
最好仅用元件引线直接焊接,尽量不使用导线,否则极易产生交流杂声干扰。
栅极电阻敏感性最强,因此对前级功耗很小的栅极电阻,其体积越小越好,可采用0.25-0.5W的小体积电阻为宜。
其电阻一端应直接焊接在管座上;另一端直接通地。
如果因元件尺寸或位置关系,难以做到同一点接地时,亦可就近接在同一根粗的地线上。
图8—3为近端接地示意图。
三、焊接要领由于电子管功放的零部件尺寸较大,而且接地线又与金属底板直接相通,焊接时的散热性较强,所以在焊接时必须采用50W左右的内热式电烙铁才能保证焊锡的充分熔化。
而一般用来焊接晶体管元件的25W左右电烙铁热量不够,容易产生假焊或脱焊等现象。
焊接时所使用的助焊剂,应该采用松香或一级的中性焊剂,避免使用酸性助焊剂。
因为酸性焊剂不但有腐蚀作用,而且会引起电路漏电现象。
6N11电子管前级放大器2018年2月21日17:066N11电子管前级放大器电子管放大器的音色是发烧友们所喜好的,下面介绍一个用6N11制作的胆前级。
放大器分前级和后级,我们常说的功放是将两者合二为一的机器。
前级主要作用是对输入的微弱信号进行电压放大,以推动后续的功率放大管。
一般情况下。
前级放大器因工作电流较小,元器件比较简单,材料容易购买而制作相对容易。
自制放大器时线路的选取很重要,考虑到业余条件的限制,DIY时选取简洁线路较容易取得成功。
在设计电压放大级时主要考虑是有足够的增益,频响和失真、噪声等特性。
在晶体管(俗称“石”)和电子管(俗称“胆”)放大器中,由于电子管的放大因数(μ)很大,往往用一个电子管就相当于用几个晶体管构成的电路,因此两者比较电子管功放制作的成功率远高于晶体管机。
用于前级电压放大的电子管,一般有6N1、6N3、6N11、12AX7、12AT7、12AU7、6SL7、6SN7、6SJ7和EF86等多种三极管和五极管。
由于等效输入噪声较大,6SJ7、EF86等五极管现在一般已不常采用。
了解一只电子管的特点和衡量它的性能,常用跨导(S)、内阻(Ri)、放大因数(μ)表示,其中跨导是电子管栅压对屏流的控制能力;内阻是当栅极电压为定值时,屏极电压的变化量与相应的屏极电流变化量之比,内阻越小,电子管的负载能力、频响方面要好些,应优先采用;放大因数是用来表示放大品质的量。
跨导、内阻、放大因数三者的关系是:μ=S×Ri。
前级电压放大用电子管,常常按它们的放大因数分成高μ、中μ、低μ类型。
μ值大于35的叫高μ管。
如以上列举的12AX7、12AT7、6SL7。
μ值大的管子,放大倍数较大,但输入范围较小。
适合做小信号前级和功放的第一级。
μ值在20-35之间的称为中μ管.如12AU7、6SN7、6N3、6N11等,它们的特点是输入范围要大一些,有相对较小的失真。
6N11(国外同类产品称为6DJ8或6922)是高频低噪声双三极九脚电子管。
用6C19电子管制作的AB类推挽功率放大器一、电路特点 采用6N11做电压放大和P—K分割倒相,6N6推动。
6C19功率输出,电路见下图。
6C19功率管采用自给偏压,静态电流55mA左右,可通过调整R13的阻值调整阴极电压,从而调整其偏压值和工作点。
R13可用多只电阻并联使用。
总瓦数大一些好。
一般认为,P—K分割倒相电路无须调整。
在电子管的屏极和阴极接人阻值相同的电阻,因为它们是串联关系。
串联电路电流处处相等。
就会得到幅度相等而相位相反的两组电压。
其实不然,实际上在分割倒相电路中,由于负载是输出变压器。
不是纯电阻,它的阻抗是随频率变化的。
输出阻抗的不同导致不同频率时两路输出不平衡,造成阴极输出端的信号电压总是高于屏极输出端的信号电压,这是P—K分割倒相电路的特点同时也是它的弱点。
因此屏极电阻R4的值应该比阴极电阻R5的值大一些,并且应该在调整中确定其阻值。
具体方法是在输入端输入3kHz-5kHz正弦波信号。
测最两路输出电压,通过调整R4和R5的阻值,使输出电压基本相等即可。
二、输出变压器 6C19内阻低,输出变压器绕制相对简单。
用片厚0.35mm,舌宽32mm.叠厚45mm的EI型高硅片铁芯。
初级用φ0.27mm漆包线绕1100匝+1100匝(800FZ),次级用φ0.80mm漆包线绕105匝(8Ω)。
初、次级采用3夹2结构,初级1100匝+1100匝。
次级35匝+35匝+35匝,初级夹在次级之间,硅钢片交叉插,见图。
三、电源变压器 电源变压器采用成本较低、片厚0.5mm的电脑USP电源拆机铁芯。
舌宽40mm,叠厚60mm,初级220V用φ0.80mm漆包线绕550匝,次级高压180V用φ0.5mm漆包线绕450匝,6N11、6N6灯丝绕组用φ1.62mm漆包线绕16匝。
6C19灯丝绕组用φ1.50mm漆包线绕16匝。
初次级之间用厚0.2mm 铜皮做静电屏蔽。
四、整流滤波电路 整流采用摩托罗拉快恢复二极管。
电子管放大器的调整与校声作者:实用影音技术戴洪志欢迎访问e展厅展厅8 家庭影院/音响/耳机展厅耳机, 音箱, 音响, 迷你音响, 扬声器, ...一部电子管放大器组装完成,试音正常,还只是完成了工作量的一部分,要想出好声,还有大量细致的工作要做,那就是调试和校声,因为只有经过仔细、合理的调整、校验,使放大器各级放大管均工作在最佳的工作点上,并且再经过校声,使放大器的音色圆润,音乐感丰富,动态凌厉、频响宽阔,才会乐声细致、清澈、悦耳动听。
校声工作需要多花精力,需要的时间较长,甚至几个月才能完成,因此要有毅力,有耐心。
下面就谈谈电子管放大器的调试和校声的方法。
发烧友焊机时,一般是根据手中现有的元件,再选择优秀线路或照名机的线路按图索骥,进行焊接,元件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大,甚至有的元件档次还要高级一些,但元件的排、走线的长短、焊接的质量,或其他方面的差异,如B+电压的高低,电流的大小等,都会影响放音的效果,所以焊出胆机不一定开声就靓,需要经过精心的调试,使各放大器工作在量佳的工作状态,才能充分发挥每只胆管和线路的魅力,达到满意的放音效果。
胆机的调整和校声的内容包括:将噪音、交流声降低到可以接受的水平;调整电子管的屏压、屏流和栅负压,使电子管工作在较佳的工作点上;更换级间耦合电容的容量和品牌,更换B+滤波电容的容量和品牌,甚至更换机内小信号线、电阻、电子管的品牌等,使放音系统放出好声。
关于交流声的消除方法,过去已有较多文章介绍,本文不再重复。
如果音量电位器开大后有“咝、咝”声,说明电路有激的现象,是元件排列、走线不合理引起的交连感应。
可拨动某些导线或元件听有无反应,要逐根引线,逐个元件的查找,然后改换位置消除感应。
当音量由位器开度小时放音系统并无噪音,但扭到某一位置时突然有噪音,过了这个位置再开大,噪音反而消失,这是输入部分的元件排列不合理造成的。
消除的办法是输入部分的元件重新排列,改变走线。
FD422 电子管功率放大器的原理及制作
一、FD422 功放电路原理
电路见附图。
音频信号由输入端子送入,经100kΩ音量电位器后送到输入级6N1 电子管的栅极,R1 是栅漏电阻。
6N1 是一只解析力高、音色柔和的胆管,适合SRPP 电路。
SRPP 电路的特点是高频放大线性较佳,输人阻抗高,输出阻抗低,失真小,频响宽阔,动态范围大,高频瞬态响应好,音质清丽柔和。
SRPP 电路具有共阴极放大与阴极跟随器的优点,能使输人级与功放级达到最佳的阻抗匹配。
功率放大级由FD422 直热式五极管接成三极管,组成单端甲类功率放大电路。
屏极负载阻抗3.5kΩ,屏极电压416V,阴极电压27v,屏极电流
77mA,采用自给栅负压方式。
功放级的功耗为P=UI=(416-27)
×0.077=30w。
按照甲类功率放最大输出效率35%计算,本机最大输出功率为P=30×0.35=10.5w。
二、电源部分。
Audio Research某前级放大器电路输入与中间放大级输入电压放大与中间电压放大级采用低噪声中放大系数双三极电子管E88CC,该管特性与6DJ8、6922、6N11等双三极管相近。
双三极管E88CC的放大系数μ=33,互导gm=1.2mA/V,内阻Rp=2.8kΩ,输入电压放大级采用1/2三极电子管E88CC,组成共阴极放大电路,屏极负载电阻Rl=100kΩ,输入级未加负反馈时的增益a′₁为 :a′₁=μRl/(Rp+Rl) =33×100×10³/(2.8+100 *10³)≈32,为了提高输入级各项电性能,增加输入阻抗,在输入管E88CC三极管的阴极加有Rs=1.8kΩ的电流负反馈,反馈系数β₁为: β₁ =Rs/Rl=1.8×10³/ 100×10³≈0.018, 由于增加了电流负反馈,使输入级的增益有所下降a₁ =a′₁/(1+a′₁β₁)=32/(1+32×0.018) ≈20,中间放大级使用另外三极电子管1/2E88CC,组成共阴极放大电路,为了减少相位失真,拓宽频率响应,放大后的信号电压由屏极直接耦合至输出电子管的栅极。
中间放大管E88CC的屏极负载电阻为82kΩ,该管阴极仍加有1.8kΩ的电流负反馈,故本级的实际电压增益:a₂=a′₂/(1+a′₂β₂)=31/(1+31×0.02)≈19,输出级输出级由双三极管E88CC并联,组成共屏极式阴极输出电路。
双管并联后使电子管灵敏度提高,动态范围增大,对弱信号适应能力加强;同时双管并联后电流可达到8~10mA,其带负载能力更强。
虽然阴极输出电路的增益小于1,但因电路具有输出阻抗非常低的特点,有利于输出级的阻抗匹配;同时,电路具有很深的电流负反馈作用,对改善放大器的失真提高保真度起了很大作用,因此,常在前级放大器的输出级中采用.阴极输出电路的反馈量N为: N=1/(1+μ)=1/(1+33)=1/34(-30dB)阴极输出器的增益a₃为:a₃ =μ/(1+μ)=33/(1+33)=0.97阴极输出电路的输出阻抗Rp为:Rp=1/gm=1/(12×10³)≈830Ω为了提高前级放大器整机的电性能,减小失真,拓宽频响,使放大器工作更稳定,增加了整机电压负反馈网络在未加整机负反馈以前,三级放大器的增益总和为 A=a₁×a₂xa₃=20×19×0.97≈368,整机电压负反馈由前级放大管阴极电阻R=1.8kΩ与整机反馈电阻R₁ =33kΩ组成,其反馈系数为β=Rs/(Rs+R₁)=1.8×10³ /(1.8+33×10³)=0.05增加了整机负反馈以后,整机的总增益有所下降 A′=A/(1+Aβ)=368/(1+368×0.05)≈20(26dB)这样,SP-10前级放大器整机的总增益即为26dB,在前级放大器中属于增益较高者,因此可直接与各种后级进行良好的匹配,且音响效果与保真度品质均可达到较高的水平。
2P29电子管制作的前级放大器小功率直热式五极管2P29系小七脚管,主要用于高频振荡发射电路及小功率放大,将此管接成三极管用于音频前级电压放大电路,线性好、音色靓、透明度高,笔者用此管制作前级。
取得了满意的音效。
一、电路原理本机电路如图所示,采用经典共阴放大阻容隔直耦合输出。
其主要特点是:1.为了避免普通音量电位器传输失真。
本机采用音响型极低噪声V-MOS场效应管作指触音量控制。
相对于键控音量电路又减少了一些元件,并加以屏蔽,使音量控制部分的噪声系数达到ldB以下(V-MOS场效应管噪声系数在0.5dB左右),可与高档真空步进电位器抗衡。
V-MOS场效应管内阻高,属电压控制器件。
在栅极及源极之间接充电电容,由于栅漏电流极小,电容电压在很长一段时间内能基本保持不变,当管子工作于可调电阻区时。
其漏源极电阻将受到栅源极电压即电容的电压所控制,这时管子相当于压控可变电阻,当指触(靠手指电阻导电)开关Sl闭合时,即向电容充电,当指触开关S2闭合时。
即将电容放电。
从而达到以电压控制漏源极电阻的目的。
将其接入音响设备中,即可调节音量的大小。
Sl和S2可用薄银片或薄铜片制作,间距1mm左右。
待调试后确定,音量增减量设置在+2dB左右。
笔者将薄片装在旋钮顶端上。
2.2P29采用三极管接法,以降低内阻。
提高线性。
3.2P29采用自给栅偏压,自给栅偏压较固定栅偏压放音柔和。
4.2P29屏极电阻选材、大小及搭配直接影响前级的噪声、增益、频响及失真度。
电阻的噪。
声分两类。
一种由电阻中自由电子热运动产生,叫做热噪声。
另一种是电阻的过剩噪声。
它与电阻两端的电压有关,其数值比热噪声大得多,电子管屏极负载电阻两端通常均有较高的直流电压,屏极电阻值大压降也大。
产生的过剩噪声就大。
屏极负载电阻最佳取值通常为内阻的3~5倍。
2P29接成三极管后内阻值约为3kΩ左右。
为了保证良好的低频响应,按5倍计算即取15kΩ左右以获得较好的信噪比,并将电阻参照古典唱机频率均衡电路(McIntosh-C22)约l:lO分为两部分,即用标称值1.2kΩ(侧。
6N3电子管前级放大器笔看购得块“马蹄诗”电子管前置放大器电路板。
电路图如图1所示。
第一级由12AX7A担任,第二级由12AT7担任。
由于手上没有12AX7A和12AT7,决定用价廉物美的6N3替代。
12AX7放大倍数较高,95左右,6N3放大倍数35左右。
电路结构不改,只调整电路参数。
原前置放大电路如果要用6N3取代12AX7和12AT3,需要重新设计静态工作点。
6N3的特性参数见表1。
改造电路首先要确定屏极工作电压。
选用台报废cD机的机箱作为前置放大器的机箱。
该板原配套的电源变压器绕组电压如图2所示,次侧输入电压为200V和230v两个档上切换。
由于12AX7的屏极工作电压为:250V,而6N3的屏极工作电压为150v,所以改变变压器的用法。
300v绕组作为初次,输入交流220V。
30v绕组作为二次侧输出绕组。
该变压器有两种灯丝电压12.6v和6.3v,由于用300v绕组作初级,6.3v绕组电压将下降到5V左右。
12.6V绕组电压下降到10v左右。
6N3的灯丝电流为0.35A,2个灯丝0.7A左右,用电阻降压得到6.3V电压,R=(10-6.3)/0.7=5.2Ω,取6Ω。
利用健伍DP-880Gs的电源变压器次绕组作滤波电感,组成L—c丌型滤波器。
电子管前级放大器对电源要求很高,很多文章介绍用电子管作整流和稳压,这样做成本高而且很麻烦。
其实电子管整流和半导体二极管整流都是将交流变为直流,对音质影响不会太大。
同样,用电子管作稳压调整管和用半导体三极管做调整管的效果,笔者认为是半导体三极管更好。
整流桥用的是电磁炉拆机件KBJ2508,25A/800v,满足要求。
串联型稳压电源调整管用彩电电源调整管D1403,王要参数为1 500V/12A,满足要求。
稳压管100V以上很难找到,采用24v稳压管串联方法来获得所需要的稳压值。
具体做法如下.按照电子管电源变压器安装孔尺寸钻4个φ4mm的孔,用于固定电源变压器。
电子管功放电路全集一.电子管差分放大电路,用的电子管有ECC83 pdf(12AX7)二.前级放大器电源电路图前级放大器电路如图1所示,左右声道完全相同。
它由两级电压放大加阴极输出器组成,V1为第一级电压放大。
现代数码音源CD、DVD的输出电压一般都在2V左右,信号从IN输入,经R1衰减,通过栅极防振电阻R 2加至V1栅极,V1将信号放大,然后从屏极取出放大后的信号电压经C1耦合到下一级。
W1为V1交流负载的一部分,又是V2的栅极回路,同时起着总音量的控制作用。
V2a为第二级电压放大,将放大后的信号电压直接送到V2b栅极,这就叫做直接耦合。
采用直接耦合的V2a 与V2b屏栅电位一致,在静态时足以使V2b管屏流截止而不工作,在动态时由于信号电压的加入,才能使V2b进人工作状态。
这种直接耦合,由于少用了一只耦合电容,不存在信号的电路损耗。
传输效率高,传真度好,减少了低频衰减,有利于改善幅频特性。
V1、V2a阴极电阻R4、R6都未并接旁路电容,有本级电流负反馈作用,能够提高音质、消除失真。
V2b为阴极输出器,把前级放大的音频信号电压从阴极引出,经C2传送给功率放大器。
阴极输出器具有非线性失真小,频率响应宽的特点,它没有放大作用,电压增益小于1,但它有一定的电流输出,有恒压输出特性,带负载能力很强,推动任何纯后级功率放大器从容不迫、轻松自如。
它的输入阻抗高,输出阻抗低,大约才几百欧姆,能和末级功放很好地匹配,即使用较长的信号线传输,也不会造成高频损失,抗干扰能力强,可以提高信噪比,提高音乐的纯度,音质较好。
一台靓声、工作稳定可靠的放大器,离不开优质的电源作保证,特别是前级放大器,对电源的品质要求相当高,不应有交流声和噪声,哪怕只有一丁点儿,经过功率放大后,都会产生可怕的声压级,会严重影响音质。
6922电子管前级放大器图2是前级放大器的电源电路图,高压部分采用晶体二极管作桥式整流,用扼流圈作n型滤波,电子管稳压供电。
FU50 单端甲类电子管放大器作者:佚名文章根源:本站原创点击数:2744更新时间:2006-4-19作为一个电子管的生产大国,我国生产出了很多优异的电子管,此中就有好多合适做音频放大的电子管。
有一款电子管不论从价钱仍是成效上来说,都是值得介绍的,该管就是我国生产的FU5 0,它也曾宽泛地运用于广播和通讯中,当FU50接成三极管时,其特征曲线比较靠近名管300B,接成三极管时的工作状态,其播放成效也是特别不错的,再加上价钱其实不贵,所以仍是值得介绍给各位音响喜好者的。
一.原理简介电子管甲类功放的放大工作点一般来说都是工作在电子管u。
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特征曲线的中心点,并对输入信号进行放大是双向对称的.工作点基本上是选择在特征曲线的直线段内,所以甲类的失实情对来说比其余的种类的电路要低些,再加上电子管单端甲类的偶次谐波含量较高,所以使得甲类单端功放播放出来的音乐特别滋润、特别甜美悦耳。
本文介绍的功放主要依据以上的路线,而且考虑到使用成本不高的元器件来做出好成效的基根源则来制作本机。
本机的电路图如图 I 所示,相对高驱动电压的电子管来说 FU50的驱动电压要求其实不是太高,但为了保证有足够的驱动力和较低的失真,本机电压驱动部分仍是使用了两级放大来驱动 FU50,前级输入放大管 Ql(6 ’N8P)为双三极管, Q1的一半作为信号放大,另一半管充任末级管的电压激励放大,即便用了两级共阴电压放大电路,该组合仍拥有较强的电压放大能力I 有着较好的频向和较好的相位特征。
因为 6N8P属于低“管,所以我们采纳了两级共阴作为电压放大,使它能够产生足够的增益来达到驱动后级的目的。
FU50是一个五极管,将它接成三极管的工作形式,它所需要的驱动电压固然不算低,但该共阴组合完整能够知足该管驱动所需要的电压。
因为 6N8P的“值较低,用该管做电压放大时也较简单获得低失真的电压放大信号,并能有效地降低整机的失真度。
因为共阴组合较适适用于音频放大电路中,所以也被国内外很多音响厂家宽泛地运用。
电子管前级放大器
本电路是平衡式低阻抗输入与输出的阻抗变换装置。
其输入端子共有 Input1-4路输人,专供 Phono及MC小信号音源输入使用,其中输人端子1-3为低阻抗150平衡式输入,端子4为高阻抗不平衡式输入,均通过输入变压器进行变换。
输入电压放大由两只高放大系数双三极电子管12AX7完成,组成回路共阴极阻容耦合式放大电路,单级电压增益均可达到35dB左右。
电路对微弱的音频信号进行较大幅度地提升,放大后的音频信号由四只三极管的屏极输出,通过0.1μF电容将信号送至由四只250k2可变电阻组成的音量控制器,后经过四只330k电阻进行音频混合。
中间放大级
中间混合电压放大级由高放大系数双三极电子管12AX7担任,组成两级阻容耦合式共阴极放大电路
为了提高重放音的品质与顾及聆听者的偏爱故在V3与V4两级放大器中,专门设置了由500k可变电位器与RC网络组成的衰减式高音与低音控制器。
输出级
输出级由中放大系数双三极电子管6CG7组成,为增强输出电流,将双三极电子管并联使用,组成共阴极阻容耦合放大电路。
为提高输出级的电性能,减小失真,改善信号噪声比,在输出电子管6CG7的屏极与中间放大管12AX7的阴极之间,还增设了由电阻与电容组成的级间电压负反馈网络。
一部电子管放大器组装完成,试音正常,还只是完成了工作量的一部分,要想出好声,还有大量细致的工作要做,那就是调试和校声,因为只有经过仔细、合理的调整、校验,使放大器各级放大管均工作在最佳的工作点上,并且再经过校声,使放大器的音色圆润,音乐感丰富,动态凌厉、频响宽阔,才会乐声细致、清澈、悦耳动听。
校声工作需要多花精力,需要的时间较长,甚至几个月才能完成,因此要有毅力,有耐心。
下面就谈谈电子管放大器的调试和校声的方法。
发烧友焊机时,一般是根据手中现有的元件,再选择优秀线路或照名机的线路按图索骥,进行焊接,元件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大,甚至有的元件档次还要高级一些,但元件的排、走线的长短、焊接的质量,或其他方面的差异,如B+电压的高低,电流的大小等,都会影响放音的效果,所以焊出胆机不一定开声就靓,需要经过精心的调试,使各放大器工作在量佳的工作状态,才能充分发挥每只胆管和线路的魅力,达到满意的放音效果。
胆机的调整和校声的内容包括:将噪音、交流声降低到可以接受的水平;调整电子管的屏压、屏流和栅负压,使电子管工作在较佳的工作点上;更换级间耦合电容的容量和品牌,更换B+滤波电容的容量和品牌,甚至更换机内小信号线、电阻、电子管的品牌等,使放音系统放出好声。
关于交流声的消除方法,过去已有较多文章介绍,本文不再重复。
如果音量电位器开大后有“咝、咝”声,说明电路有自激的现象,是元件排列、走线不合理引起的交连感应。
可拨动某些导线或元件听有无反应,要逐根引线,逐个元件的查找,然后改换位置消除感应。
当音量电位器开度小时放音系统并无噪音,但扭到某一位置时突然有噪音,过了这个位置再开大,噪音反而消失,这是输入部分的元件排列不合理造成的。
消除的办法是输入部分的元件重新排列,改变走线。
三极管的工作点由屏压和栅负压决定。
屏压确定后可调整栅负压来调工作点。
五极管的屏压升高到一定程度后,帘栅压的变化会对工作点有较大的影响,因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。
当电源的容量较大,内阻较低时,调整屏流的大小,B+电压一般不会有变化,若电源的富裕量不大,屏流调得较大时B+电压会有较大的下降。
一、栅负压电路电子管的栅极一般是接负压,习惯上称“栅负压”或“栅偏压”。
栅负压的供给有两种方法:一种是利用电子管屏流(或屏流加帘栅流)流经阴极电阻所产生的电压降,使栅极获得负压,称自给式栅负压,一般用于屏流较稳定的甲类放大器电路上。
另一种是在电源部分设一套负压整流电路(电源来自变压器的单独绕组或者从B+电源的负端抽取)供给栅负压,称作固定栅负压,主要用于屏极电流变化大的甲乙2类或乙类的功率放大级。
还有一种产生栅负的方式,称接触式栅负压,即电子管的阴极直接接地,无阴极电阻。
当电子从阴极奔向屏极时,碰到栅极上的电子就由栅极电阻回到阴极,在栅极电阻上产生电压降,但所产生的电压不过1V左右。
因此这种栅负压供给的只能用在输入信号小于1V的放大级。
如拾音量输出只有几mV,用此种栅负压电路根适合。
二、电压放大级的调整电压放大级一般工作在甲类状态,它的工作点在栅压——屏流特征曲线的线性段的中间,此时栅负压是放大管最大栅负压的一半,工作电流以取额写屏流的40%~60%为宜,不应过小。
调整方法见图1,只要调整阴极电阻R2的阻值即可。
也可以将电流表串入屏极电路中。
然后改变R2的阻值或V1的屏压,使V1的工作点达到最佳状态。
也可以测量阴极电阻R2两端电压,再用欧姆定律算出电流。
不同的放大管所需要的工作电流不一样,胆管屏流较大时,声音温暖、丰厚,但噪音也会增大。
当屏极负载电阻R3的阻值较大时,失真小、增益高、动态大,但这时必须有比较高的B+电压才行。
否则R3的压降也大,会使动态范围减小,高音也会变差。
R3还与下一级的栅极电阻的阻值有关,R3最大不超过R4的1/2,R3的阻值还涉及到放大器的频响宽度,有条件者,可以将R2和R3用不同的阻值组成几组试听,找出噪音低、动态大、音质好的一组组合换上去。
V1的栅负压应大于输入信号电压的摆动幅度,如用6SN7作电压放大,输入信号来自CD机或DVD、CD、DVD的信号输出电压为0~2V,则6SN7的栅负压一般调到-1.8~2V范围,就不会出现明显的失真。
V1如用12AX7或6N3,此管的栅负压设计为-2V,当输入信号电压较高时,为了减小失真,可以在输入端设置信号衰减分压电阻,见图2,使输入信号适当降低,12AX7或6N3栅负压可调到-1.7~-1.8V,保持不失真放大。
当想知道栅极有无偏压时,用高内阻的电压表测量栅极对地电压即可。
当放大器的增益足够时,可适当加大图2中的R3的阻值,以降低V1的输入灵敏度,这时可降低放大器的噪音,若R1、R2、R3的素质足够好,此时输入级的噪音水平只决定放大管V的固有噪音水平。
如果V是低噪音管,则整机的信噪比极高。
三、倒相级的调整调整倒相级的目的是使输出端的上、下两个输出信号对称相等,以减小失真。
图3是屏—阴分负载式倒相电路。
用此电路,电路中V的屏极与阴极输出的电压相位相反,而且流过R2、Rk的音频电流相等,所以只要R2和Rk相等,则屏极和阴极的输出电压大小相等,因而得到相位相反、振幅相等的两个输出信号,但实际上由于输出阻抗并不相同,使负载上的输出电压也不是相等的,所以R2=Rk不一定是最佳状态,因此要采用略有差别的阻值。
无测量仪器时,可以通过试听是否有明显的失真来判断。
有时Rk的阻值取43kΩ、稍大于R2(36kΩ)可以得到对称的输出,失真更小。
图4为阴极耦合倒相电路,又称长尾式倒相电路。
这个电路的频率特性非常平坦,一般要求两个屏极负载电阻(R1、R2)也要相等。
如果测得上、下两个输出电压振幅相差较大,或放大器有失真,检查各管的偏压电路无异常现象时,可试将Rk的阻值加大5%~10%左右,以加大负反馈量,可能失真就会小些。
也有的在一管的屏极电路中加一只线绕电位器,调整两管的屏压相同,使输出电压振幅相等。
四、功率放大级的调整图1中V2是甲类功率放大器,功放管的工作点是在栅压与屏流特性曲线的直线部分的中点,栅极的输入信号的摆幅不超过负压范围值,超过时将发生失真。
甲类功率放大的特点是工作电流在强信号或弱信号输入时保持不变,工作稳定而失真低,利用这一特性可检验功放级的工作点是否合适。
检验时,将电流表串在功放管的屏极回路中,当栅极有信号输入时,如果功放管的屏极电流升高,则是栅极负压过低,若屏流降低,则表明栅负压过高,必须调整到屏流变化最小为止。
屏流的大小要适当,屏流大时,音质听感好,失真小些,屏流小时,对胆管的寿命有利。
调整时要注意,不要超过功放管的最大屏耗,甲类工作状态时,屏压与屏流的积等于它的静态屏耗,超过后屏极会发红。
屏流一般调到最大屏流的70%~80%为宜。
调整方法是调整阴极电阻R5的阻值,在图1中6V6的屏流可调到30mA左右(最大屏流为45mA),阴极电压10伏,屏压280~300伏。
当屏压用得较高时(300V以上),帘栅压的变化对工作点影响较大,可适当地调整帘栅压和栅负压选取工作点,有条件者可以将帘栅压采用稳压电路,或使用WY3P进行稳压,能使功放级工作工作更稳定。
调整完毕试音时,如果音量开大声音便发毛,模糊不清,则是交连电容C5漏电,抵消了栅负压推挽放大级的调整是使两只功放管的栅负压和屏流要相等,以图5为例,栅负压不相等时,调整栅负压电位器W,屏流不一样时,将屏流大的功放管阴极电阻加大,如果屏极电流相差较大,说明功放管V1、V2不配对,应换一只功放管再调。
有的线路图上,功放管阴极接一只10Ω的电阻,它是为了检查功放管工作状态用的,调整时只要测量此电阻的电压降,就可以知道屏流的数值。
调整屏流时,还应注意B+电压的变化,当屏流较大时,B+电压降低很多,则说明电源部分的裕量不够或电源的内阻较大,滤波电阻阻值大,扼流圈的线径细或电感量大,可减小滤波电阻的阻值,或将去功放管屏极的B+接线改接到滤波电路的输入端,这时虽然B+电压的纹波较大,但由于输出级是推挽放大,输出变压器初级两管屏极负载线圈有抵消交流声的作用,所以对整机的交流声水平影响不大。
如果在试音时随着乐声的起伏,B+电压也有几十伏的摆动,也是上述原因引起的,需要加大电源的容量和降低电源内阻。
调整后试放音,当音量电位器开度很大,在音相中发出一种“吱吱”的叫声时,这是因产生了寄生振荡所引起的,在功放的栅极上串入一只1~3kΩ的电阻就可以抑制,如图5中的Rb、Rc,这只电阻要焊在栅极附近。
五、负反馈的调整线路有了负反馈后工作更稳定,并能减少谐波失真、减低噪音、改善频率响应,使线路的增益更稳定,并使胆味浓郁,但也会影响瞬态的表现,因此负反馈贵不宜过大,一般在6dB左右为宜。
负反馈有两种:一种是本级电流负反馈,如图1中R2无旁路电容所形成的。
另外一种是大环路负反馈,是从输出变压器(若是前级放大器是从输出端)次级引于前置电压放大级的负反馈,如图1中V1的阴极有大环路负反馈。
图5中的Ra也是大环路负反馈电阻。
调整方法是改变负反馈电阻的阻值,以耳听满意为准。
如果负反馈电路刚一接通,放大器就发生叫声,这是反馈的的极性接反了,只要将负反馈的连接线改接在输出变压器次级的另一端,此端改为接地即可。
有的负反馈回路的电阻上并联一只小电容,这只电容如果数值选取不当,可能会引起失真或自激,因此,发生此现象时干脆去掉它。
六、校声经过上述调整后,各管的工作点基本上已在较佳状态,如果重播较熟悉的碟片,放音效果一定不错了,但还不是很靓,因为胆管、变压器、阻容元件、导线等都是新的,还需要耐心地煲机,几十上百个小时后再听,又不相同了。
然后根据放音情况再进行校声,内容包括:频响曲线的平直,高、低音的伸延,低音的力度、份量、弹性、清晰度,中、低音的厚润、乐声层次的清晰度,音乐味的浓淡,以及音场的宽度、深度等等。
校声时要将听音乐环境及放音系统的器材素质第一并考虑进去,如音箱的性能及摆位,喇叭线、信号线以及前级放大器的性能等,或是前级放大器、音箱的性能好,并且音箱摆位适宜,功放也会有较好的表现,尤其是前级放大器对放音效果的影响最甚。
放音系统最好还要使用电源净化器插座。
校声时可根据低音的表现改变电容的品牌和容量,如果低音的力度、分量不够时,滤波电容可用低频特性好的MLLORY、SPRAGUE或国产天和电解电容。
滤波输入电容C9对整机的影响最大,可用MLLORY100μF的,C10取80μF,C9>C10,低音的份量、弹性、厚润才有好的表现。
滤波电容的容量不宜过大,有100μF足够。
不要用到几百微法。
滤波电容除了用电解电容外,还可加上MKP薄膜电容或TCC、W.E的罐装油浸电容。
滤波电容中适当搭配ROE金色电解电容,或B+退耦电容C8用ROE金色电解电容,中、高音会有出色的表现。