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主题:[推荐]300B单端放大器研究 本主题第4410个浏览者  (总共3页) 1 2 3

 大卫
 

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不管怎样,装扼流圈是各有利弊,主要是扼流圈与滤波电容合用就会产生LC共振,只要装扼流圈,就一定会产生低频的共振现象,向精业的耳朵最灵,每次听音乐时就不能忍受来自于扼流圈的低频共振,一直都在想办法解决这个问题。

这个问题我也曾与许多人讨论过,点子也很多,其中台湾噪音的杨先生与波稳特的简先生建议我试试在电源整流的的正负端都装扼流圈,看看能不能抵消这恼人的共振。

我也想到我的Altec A5分音器不也是采用平衡式的线圈的吗?

简先生认为传统的电源滤波只在正端加扼流圈速度会延迟,而地回路上由于没有装,速度就会比正端快,这样一去一回的速度不一致,是很不卫生的事,也鼓励我在正、负端都加扼流圈试试。

这一天星期天没事,正好石杰夫到我这里来与我讨论装机的问题,我就问他要不要试试把两支扼流圈改接在电源的正负两端,听听低频的的凸起会不会抵消?石先生正要装一台胆机,这个实验当然正合他意,实验后他就不要多走冤旺路了,于是我们两人立即就动手,把两支扼流圈改接在电源的正负两端。

声音出来了,真是意想不到的好,好,好,不但低频的凸起去掉了大半,而且音质更有大幅的改进,高贵、温润、透明、清楚,这次的改进实在是太大了,为什么以前都没有人会想到这样的装法呢?


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45Π-E-300Bs单端放大器

更强劲的驱动管---45Π-E!!!
音响帝国较早期推出的300B放大器是以5842-300B为主,原因是全机只有两级放大,不但电路简单,而且音色渲染少,这要归功于5842是一支低?茸韪叻糯笠蛩氐恼婵展埽?罱?颐钦业揭恢?茸韪?偷牡ト???quot;45Π-E",可以取代5842。其实现代生产胆机的厂家也在追求低?茸璧那??埽?胰梦颐抢纯纯囱荼涞墓?獭

LP全盛时期的真空电压放大管几乎都清一色喜欢用ECC83或12AX7之类的高u值与低电流管,原因五他,因为当时最主要的讯源是LP唱盘,频率响应才不过10000Hz出头而已,而次要讯源如FM调频,录音带等,频率响应也都不怎么宽,再加上负反馈的运用,ECC83/12AX7的确是一支最好用的真空管,世界各名牌胆机几乎清一色都用这支真空管。

在晶体管时代之后再崛起的真空管厂家,以美国Audio Research为代表,当时还是停留在LP唱盘的时代,频率响应还是不怎么重要,例如他们推出最有名的Audio Research SP-6前级放大器与D-275,D-250后级放大器,也都还在使用ECC83/12AX7,同时期我们现代音响推出的放大器如10支管子的差动前级及DM-100后级也都采用ECC83/12AX7真空管。

到了CD唱盘出现,频率响应一下子提升到20000Hz,再加上这个时期已开始流行低负反馈量的放大器,此时的胆机厂商发现ECC83/12AX7之类的频率响应已不敷使用了,于是以前较少用到的?茸杞系停?缌鹘洗笾?CC88/6DJ8之类的真空管被挖掘出来,像Audio Research,Sonic Frontiers等厂商都纷纷采用,而相对应时期的现代音响当时推出的OBOE前级放大器也改用了ECC88/6DJ8真空管,最近Audio Research 或Cary又改用?茸韪?偷?H30pi双三极管,?茸栉?000欧姆。

近几年来,无负反馈式的直热三极管再度流行,而无负反馈式放大器的最大考验是频率响应不能籍由负反馈来拓宽,因此即使像ECC88/6DJ8之类的低?茸韪叩缌鞴芷悼矶蓟瓜硬还唬?虼舜蠹叶荚谘罢腋??茸杓案?叩缌鞯恼婵展埽??687之类等。

但是现代音响提倡使用最少的零件以获得最纯真的音乐,使用5687之类的低?茸枵婵展芩浜茫??捎讦讨到系停?瓒嗉右患斗糯蠊埽?虼苏业揭恢У?茸杓案叩缌鞯牡ト??婵展?-417A/5842,这支真空管最大的好处是m值较高,可以少掉一级放大电路,要知当时现代音响在台湾提倡417A/5842的真空管时,即使外国也很少人用到这支真空管,直到今天,我们可以看到不论是国内或国外,417A/5842已是普遍流行的低?茸瑁?叩缌髡婵展埽??迪执?粝煊邢燃??鳎?挡晃??

但是用5842推300B有一缺点,就是5842的最大输出摆幅有点勉强,只有5842WA这支管子尚可勉强提供300B所需的驱动电压,如用5842或417A之类的真空管就无法把300B推到满功率输出,原因是5842/417A的偏压只能设在1.5V左右,加上实际的放大倍数约43的0.7倍=30,因此最大输出摆幅只有1.5´03V54=,不能达到300B栅极需要的70V驱动电压,而只有5842WA可将偏压设在2V以上,但只用一级放大的5842WA增益似乎还嫌不够,使用于CD直入时就有点勉强。

到了我们推出211的直热三极管之后,最初我们还是采用这支5842WA的真空管,但随着输出功率愈?碛?螅?842WA的管子已不敷使用,因此我们又找到了一支?茸韪?停?值更高的驱动管---45Π-E,它的?茸柚挥?30Ω,而μ值更高达52!!

这支真空管不仅可使用于驱动211,如用来驱动300B则更为理想。

我们知道更低的?茸杩苫竦酶?砉愕钠德氏煊Γ??揖哂懈?蟮氖涑霭诜?

改用45Π-E时,电路可以完全不改,只不过接脚不同而已。

5842/45Π-E屏极电感负载-300Bs单端放大器

电感负载的概念
RC loaded stages

我们最常见到的真空管放大级大多都是采用所谓的RC loaded stages,也就是用一支电阻做为屏极的负载(RL),经过交连电容(C)将交流信号交连到下一级。RL上的电流虽然属于直流,它实际上包含直流与交流两种成分,交流成分就是经过真空管放大后的信号,交流成分流经RL在其上产生一交流电压降,其波形与输入信号的波形相似,但已被放大,RL上的交流电压就是输出信号电压。





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一般真空管放大电路几乎清一色都采用RC loaded stages的方式,原因很简单,因为电阻容易买到,而且也很便宜。

但是RC loaded stages有几个缺点:

1. 通常跨在RL上的电压都很高,大量电力都消耗在这支电阻上,因此电源利用率非常低,举例来说,像5842WA-300B电路中,5842WA的屏压为180V,B+供应电压为320V,因此跨在RL上的电压就有140V!

2.由于RL跨压高,温度也高,像5842WA大电流的电压放大管通常都需要使用高瓦特数的电阻,不但会很烫,而且大瓦特数的电阻声音也比较粗(在5842WA-300B或5842WA-211的电路中,5842WA的RL需要用到6W的电阻)。

3. RC loaded stages的实际放大倍数比真空管的μ值要低很多,约只有μ值的七成左右,例如5842WA的μ值为45,实际上的放大率只有45×0.7=31.5倍。

为了要有更高的增益,我们可以采用屏极电感做为负载,也就是所谓的" LC Loaded",就是用屏极电感取代屏极电阻,最大好处是放大倍数几乎等于m值的九成,即使CD直入也有足够的增益。

LC loaded stages

所谓LC loaded stages就是用电感(L)做为屏极负载所组成的放大电路,屏极电感与电源电路的扼流圈不同,因为屏极电感是做为音频用途的,因此正确的名称为"Audio Frequency Choke Coil ",亦即音频扼流圈之意。





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 大卫
 

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那么LC loaded stages有什么好处呢?

LC loaded stages具有下列优点:

1. 音频扼流圈的直流电阻很低,屏极电压几乎就等于B+电压,一般跨在音频扼流圈的压降约只有在5~10V之间而已,因此可用较低的B+供应电压,电源利用率高。

2. 音频扼流圈完全不会发烫。

3. 音频扼流圈负载对屏极电流交流成分的阻抗非常大,因此可获得几乎与真空管μ值差不多的放大率(比SRPP电路略高,比Mu-Follow略低)。

4. 音频扼流圈负载的最大输出摆幅比电阻负载大很多,以5842WA-300B或5842WA-211的电路实际测试为例,5842WA以电阻负载时的最大输出约为130Vp-p左右,用音频扼流圈负载时的最大输出摆幅高达200V p-p,而用45Π-E音频扼流圈负载时的最大输出摆幅 更超出300V p-p以上!!

但是音频扼流圈也有缺点:

1.音频扼流圈在音频范围的低端阻抗较小,增益较低,换句话说,也就是音频扼流圈的低频响应较差。

2. 音频扼流圈的线圈分布电容有分流作用,因此高频响应亦较差。

因此我们使用LC loaded stages时,需要特?e慎重选择最适当的电感值,以及制作出宽频带的音频扼流圈。

音频扼流圈的制作并不容易,因为要有足够的低频响应,音频扼流圈的电感量通常要大到几十亨利甚至上百亨利,如以一般的铁芯制作,不但铁芯必需很大,而且绕线也需要多,这样制作出来的电感不但体积大,而且由于绕线多,高频响应会很差,因此非得采用特殊的铁芯来制作不可,那就是采用昂贵,但效率最高的镍钢片,很小的体积就可获得极大的电感量,因此绕线也不必要多,再加上采用特弗龙做为绝缘材料,分布电容更得以降低,因而使得高、低频都得以改善,因此采用LC loaded stages并非不能,而是需要高价的材料来制作。

采用LC loaded stages时,最好配合低?茸璧恼婵展埽?蛭?婵展?茸栌?停?绺辛靠捎玫挠?停?辛坑?停?葡咭步仙伲?愿咂殿l也有利。像我们采用的5842/417A?茸栉?.8K,?虽然属低?茸璧恼婵展埽??羝刀罅魅χ辽傩枰?0H以上的电感量才够,而用45Π-E时只需40~50H就够了。

电路设计
强放级的设计可说是和5842WA-300B完全一样,因此我们只介绍驱动级的电路。

45Π-E同样是单三极管,而且管座也是最常用的9P管座,且让我们来看看特性曲线与规格:





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 大卫
 

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 大卫
 

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由上表可见这支真空管的最大屏耗更大,?茸韪?停?挥?30Ω,放大因素更高达52,例如我们将偏压设在2.2V,加上放大倍数52的0.7倍=36.4,输出即可达2.24.63*V08=,足够300B栅极电压70V所需,而如果用屏极电感做为负载,在同样的偏压之下放大倍数更高达52的0.9倍=46.8,输出即可达2.28.64*V301=!!本制作所用的屏极电感规格为50H/35mA。

整个电路图如下:





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 大卫
 

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使用零件选择

机箱
我用的机箱是MPX-2002不锈钢万用机箱。为什么要用不锈钢机箱?

很简单,使用不同材质的机箱,音色都不会相同,其中声音最差的是铝机箱,声音密度最低,音质松散,即使是合金铝也好不到哪里去,但是偏偏全世界的音响器材,不管多贵,几乎全都用铝或合金铝做机箱,这是因为铝的材质轻、不导磁、加工容易,可做阳极表面处理等优点之故。

倒是高刚性的铝合金声音很不错,像6字头甚至7字头的铝合金,但是这种铝合金是不能弯折的,采用这种材质的机箱要用不弯折的方法来设计结构,有机会倒是可以研究的。

铁的声音密度较高,硬度也够,表面处理有烤漆与电镀两种方法,缺点是铁会导磁、容易生锈,但是如果能在铁上镀一层铜,应该也是个好机箱的材料。

铜的密度非常高,声音密度也非常高,又有好加工,不导磁等优点,但是缺点是铜的成本比较高,而且铜也比较软,容易弯曲等。

铜合金也是个机箱的好材料,铜合金有?铜与青铜两种,硬度都很高,声音的密度高,但是成本还是很高。

不锈钢的好处是不生锈、不导磁、硬度高,机械强度高等优点,不但声音的密度高,而且还带有高贵感,但是缺点是加工非常难,但是不锈钢有现成的镜面研磨处理过的材料,只要折好机箱就无须做其他任何外饰表面处理,亮晶晶的,后处理的成本就可以省下来。

我之选不锈钢机箱还有一个原因,就是不锈钢的高频较为漂亮,正好可以弥补300B高频的不足现象。

配线
近几年以来,我们只用纯银单芯线装机,有人说纯银线的声音会偏瘦、偏亮,但我认为那是因为银的高频响应太好,因此在音频分配比例上,就会感觉到低频比较少,其实银线只要用较粗一点的,让低频较足一点,高,低频的比例就会平衡,声音也就不会偏亮,另外使用纯银线必需要花长一点的时间来Run-In,声音也就不会偏亮,更何况银线是金属中阻抗最低者,频率响应最宽,至于单芯线的优点是聚焦比较准,呼吸量比较大,抑扬顿挫较好,背景杂音也比较低。

还有一个原因是市面上有许多单芯纯银线的纯度不够高,也是声音会偏亮的主因,请比较市面上所卖的单芯纯银线与我们的Black Cat单芯纯银线,就可发现Black Cat纯银线不但声音更清楚,而且也不会偏亮!

我们自己装的机器共使用两种粗细不同的单芯纯银线,电源变压器初级配线与输出变压器的初,次级配线都用1.5mm的线,高压线、灯丝线与信号线全都用1.2mm的线材。

我们的单芯纯银线共有两种,一是英国Black Cat 6N纯银线,一是最近改向日本订的单结晶7N纯银线,我们的Black Cat声音表现已超过市面上能买到的单芯纯银线,而单结晶7N纯银线则是大家从来没听过有这么好听的线,虽然成本更高,但却值得。

有人以为7N纯银线的声音会更亮,这是错的,7N单结晶纯银线不止声音不会偏亮,而且更透明,质感更好。

变压器
目前有两个版本,一是Oriented Hi-B铁芯,一是特弗龙绝缘材料的。

我们知道影响变压器音色的除了铁芯之外就是绝缘材料,因为绝缘材料的介质对于声音的影响也非常重大的,不管是理论上或实际上,绝缘材料的介质系数愈低愈好,最好的绝缘材料当然是空气,介质系数只有1,一般变压器常用的Mylar绝缘材料介质系数在6左右,而绝缘材料中除了空气之外最好的是特弗龙,介质系数只有2左右,如果您想比较特弗龙的音色的话,可比较RelCap聚丙烯与特弗龙的声音便知,但特弗龙的电容几乎是聚丙烯十倍的价格,可见好声是需要代价的。

我们订制的变压器采用一种更特殊的网状特弗龙,介质系数更低,只有1.2左右,已非常接近空气的介质,这也是我们的变压器声音已超过昂贵的国外名牌变压器之最大原因。

真空管
现在有许多300B可供选择,最常见的有Royal、CR、Fullmusic、Svetlana、sovtek、WE等不下十几种,可依自己的预算选购。

而我们推荐两款300B:

Svetlana 300B :我们不推荐新版的WE300B,并不是新版的300B不好,而是价格太高,高到不合理,而Svetlana 300B的声音已经能媲美新版的WE300B, 而价格却很便宜,这支管子使用高纯度碳化镍屏及专利的氧化物包覆灯丝而得到与WE接近的性能,精确的灯丝中央抽头可有效地降低交流声。

Full Music 300Bn :这是大陆天津厂最近推出的一款茄子型300B,这款300B最特殊的设计是采用所谓的网状屏极,屏极是圆形的,其材料不是一般的屏极板,而是采用高价的镍线所制,这种网状屏极的最大优点是完全不会产生共振,因而使得声音的细节特多,这种采用屏网的设计曾在1935-1940年出现过,后因制造成本高而停产,我有一对极老的全新245也是这种设计,现在还舍不得用,除了声音好之外,看起来也比较漂亮,尤其是点亮后可看到较亮的灯丝(一般300B是很难看到灯丝的灯光的),再加上白瓷的底座与镀金的接脚,所以获得 全世界音响界的一致好评。

滤波电容
滤波电容我试过的更多,电解电容我们较为喜欢美国直立锁螺丝的旧型Spraque电容,听感上的频率响应比较平顺,而且有韵,雾很少,也没有什么杂质,比现今的所有电解电容的声音都要好。但是这种电容是复合式的,像老McIntosh与Marantz等名器都是用这种电容,可惜现在已很难买到,另一种更好的Spraque电容是橘?色的卧式电容, 我手头上有60uF/475V的规格,声音比直立式的透明,而且不失韵味。

除了老Spraque外,还有一个牌子的滤波电容也非常好,就是Siemens电容,频率响应比Spraque还宽一些,听感上的频率响应也很平,而且雾较少,与旧型Spraque相比差在韵味少了一些。

ROE的滤波电容声音非常清楚,但是有点偏硬,我比较少用,另外Philips、BHC等滤波电容有雾,我也比较少用,如要用这种电容还不如用日本Rubycon或Nichicon的。

交连电容

交连电容就更多了,包括美国的MIT、Spraque、Wonder、CDE 、Hovland MusiCap、RelCap、.....等,德国的有Wima、ERO 、Siemens等,英国的有RS,荷兰的有Philips,丹麦的有Jensen等。

我认为CP值最高的一个牌子就是德国Siemens的PP质电容 ,各项特性都很平均,频率响应平坦,而且价格也比较便宜,但是现品都是装PCB用的规格,引线比较短,装搭棚机时需要加工。

在中价电容方面是美国的Hovland MusiCap 0.22uF/630V PP质电容,频率响应平,声音透,而且也有韵,最重要的是这支电容的抑扬顿挫感最好,音乐表情比较丰富。

再来是丹麦Jensen的0.22uF/630V铝箔油浸电容,Audio Note牌的电容也是向Jensen订购的, 特性完全一样,这支电容比MusiCap还有韵,中频比较厚,但是频宽没有MusiCap的好,抑扬顿挫与透明感也略逊一筹。Jensen的铜箔电容韵味特佳,但声音太肥,高频与低频两端都不够延伸,此电容用在小型喇叭上效果颇佳,可弥补小喇叭声音的偏瘦现象。最好的是Jensen银箔电容,声音透明,频率响应宽阔,但是一支价格超过万元,您舍得用吗?

RelCap的特弗龙0.22uF/630V则兼具上述两种牌子的优点,其价格与Jensen的铜箔电容相当,铜箔的中频较厚,特弗龙的较平坦。

德国ERO的电容频宽不错,但是声音有点硬,不论是交连电容或滤波电容都一样,同是德国制品,我比较喜欢Siemens的声音,不论是交连的还是滤波的。

德国Wima也有多款电容,但不论哪一款,声音都有点雾,频宽也不是很好。

美国的Wonder Cap声音比较粗。而MIT的电容质感很好,声音也很顺滑,但是MIT的电容都是多支并联的,也就是0.22uF的电容?炔⒘??.022uF或再并联0.00022uf等电容,并联的声音总是聚焦不准,就好像我不喜欢用多芯线一样,屡试不爽。

有一派自己装机的很喜欢Spraque Vitamin Q油浸电容,韵味是好得没有话说,我很早以前就曾使用过,但总觉得频宽太窄,没高没低的,速度又拖,只有中频特?e有韵,喜欢这支电容的人大多是喜欢古董机的朋友,对中频的要求特?e高,因此并不在乎音场上的表现。

电阻

除了有特?e注明瓦数外,其余的我全都用1W或0.6W的规格,太小瓦数电阻的声音会比较瘦,但是太大瓦数的电阻声音会比较呆,也比较?,因此除非是需要耐功率特?e高的,我都会选用刚好瓦数的电阻来用。

装胆机的朋友有很多人都喜欢用AB碳精电阻,不错,AB碳精电阻的声音确实比较丰润,频率响应也很还够宽,但是透明度不佳,更大的缺点是阻值不正确,即使在装机前经过挑选配对,使用后不到一个月,阻值大多都会变值,这装在有负反馈的放大器里还不打紧,但是装无负反馈的放大器就要小心了,阻值一变,左右声道的音量也就会不一致,所以我并不喜欢用AB电阻。

美国的Dale电阻韵味不错,频率响应还可以。Holco电阻的频率响应相当不错,但是用于高压时较容易出现杂音,可用于阴极或栅极。飞利浦的电阻声音有雾,除非是0.1%误差的特?电阻,否则我不会用。德国ERO的电阻虽然频率响应够宽,声音很清楚,但是也比较硬,我很少用。还有一种Vishay的色码电阻声音也不错,价格也不贵。

我最喜欢用的电阻是Vishay的Bulk Metal Foil,这种电阻是无感的,噪音特?e低,0.6W的,外型是黑色扁长方形的,这种电阻的声音高贵、透明、频宽宽,但需要较长的时间Run-In ,否则刚开始的声音会有点硬,这种电阻一支要好几百元,并不是很便宜,因此我只用在栅极串联的电阻上。

至於5842或45Π-E的屏?O???阻因功率?大,因此我用英??S/6W瓷身的,?然瓦特?大,但?音很不?。

300B灯丝调整交流声的100Ω可变电阻可选择的牌子并不多,好像只有日本Cosmos的牌子,到处都可以买得到。

焊锡
还是老话,我们最喜欢的焊锡还是美国Kester的银与锡组合的无铅焊锡,含银的优点是声音有高贵感,不含铅的优点是声音比较干净(因为铅的声音?),这种焊锡有两种规格,一种是电子器材专用焊锡,线径1mm,声音已经非常好。而另一种线径3mm的焊锡在市面上是买不到的,原来是专用于不锈钢饮水机的焊接,饮水机不能用含毒的铅,而且焊不锈钢需要焊的特?e牢,这也是这种焊锡声音特?e好听的原因,是我们几年前试遍全世界所有的焊锡时发现的,用过的人都赞不绝口,只是这么粗又不含铅的焊锡,电烙铁的温度要超过400度才够,而且最好还是衡温式电烙铁,否则只用1mm细的就行了。

如果您也想要比较声音差多大的话,只要把放大器输入端子原来的焊锡点吸掉,改用Kester 3mm的再焊一次,只要这一点点,声音就会相差很多,不信的话可以试一试。


有人在网站上说含银焊锡声音会偏亮,这是完全不正确的。

装机
星形接地法
放大器的接地方法有千百种,我们试过的方法也不少,大致上来说,搭棚式的接地方法有下列几种:

一、随处接地法:就是每一级电路的接地点都集中接在每一级附近的机壳上接地,这种接地法的优点是容易安?,也不容易出错,有很多老牌旧型胆机都采用这种接地法。

二、公共接地法:就是用一根较粗的单芯线(至少要有2mm粗)做为公共接地线,把这单芯线悬浮焊在零件架或真空管中心金属架上,所有电路上的零件接地都焊在这根公共接地线上,然后这公共接地线的其中的一端用螺丝或直接焊在机壳上。这种接地法的要诀是要依序由前到后一级一级的顺序,把各接地接在公共接地线上。

三、两点接地法:就是放大电路与电源电路的接地分开接地,其法为放大电路与电源电路分?e各用一根公共接地线,放大电路的公共接地点设在输入端,电源电路的公共接地点设在电源变压器的附近,也是常见的接地法。

四、星形接地法:就是把电路中所有的接地,像星星的形状一样,由四面八方接到一个公共接地点上,由于这个地是点,而不是线,因此不会有接地线之间的阻抗存在,这种星形接地法不但交流声低,而且声音也会比较干净,清楚,层次分明,音像清晰,但是这种星形接地法的缺点是接线需要特?e多,想想看,每一个接地都要用延长线接到公共接地点,接线怎么会不多呢?

五、改良式星形接地法:由于星形接地法需要把每一个接地点都单独地接到公共接地点上,实在太浪费线材,如果是立体声机器的话,配线几乎是Mono机的两倍,这么多的接地线都要挤在只有一点的公共接地点上,安装也不容易,因此就有所谓的「改良式星形接地法」出现,其法是把每一级的接地都接在每一级附近的公共接地点上,然后再把各级的公共接地点拉一条线接到总公共接地点上。

为什么地线要用银而不用铜?

很简单,银的电阻要比铜低多了,即使不用星形接地法而用一点接地法,银线也要比铜线的阻抗低多了。

测试
装好机器要做测试时,最好使用的真空管与设计时所参考的真空管牌子相同,否则往往所得到的数值与设计值会有出入,由于我没有WE300原厂的真空管,只有用?e的牌子的300B来替代,而实际上我测过十几种牌子的300B,发现特性都相差不多 ,但是驱动管的就有很大的差?e了,所以最好能配对。

在送电之前,必需在喇叭输出端子上接上16Ω或8Ω的假负载,如果不想测试输出功率,则用一支10Ω/10W的电阻亦可,并用一支可变电压的变压器,把市电电压调到与电源变压器初级线圈完全一样的110V或115V,这样测量出来的电压才准,因为电力公司的市电在不同地区、不同季节与不同时间,都会有很大的差异的。

还有,使用不同型号、不同品牌、以及不同新旧的整流管,整流出来的电压也会有大的差异,这是由于各整流管的?茸瓒疾幌嗤??剩?移鹣壬杓剖毕胗玫恼?鞴苁?V378,但是整流出来的电压比较高,于是换了几支不同的整流管,其中以RCA的 5U4G整出来的直流电压与我设计的几乎完全一样,因此就以这支RCA的5U4G整流管整出来的电压为准。

这都是为了绘出标准电路的电压值而为之的,其实自己装并不需要如此麻烦,只要电压值不会相差太远就行了。





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《参考文章》

真空管的六种基本电路结构

共阴极接地(Common Cathode)电路

是一个真空管最常用的电路,我们称作共阴接地(Common Cathode),其特点是输入阻抗高,输出阻抗也高;有电压增益;输入信号与输出信号是反相。

*此帖被版主大卫修改于2007年07月24日 14:20



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共栅极接地(Common Grid)电路


是一个栅极接地(Common Grid)的电路,其特点是输入阻抗低,输出阻抗高;频率响应特?e宽;有电压增益;输入与输出信号是同相。




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屏极接地(Common Plate)电路


是屏极接地(Common Plate)的电路,其特点是输入阻抗高,输出阻抗低;没有电压增益;输入信号与输出信号也是同相。




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Cascade电路


不论是上述何种形式,只要两级或两级以上的电路并列,就叫做Cascade电路。



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Cascode电路


两级或两级以上的电路串叠,就叫做Cascode电路。Cascode电路的下面一支真空管是共阴接地,而上面一支是共?沤拥兀?捎诠?沤拥氐钠德氏煊?瞎惨踅拥乜砗芏啵?虼?ascode电路的频率响应就要比一般Cascade的共阴接地电路宽许多,而且还不止差一点点。




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SRPP电路


另一种串叠的电路,所不同之处是SRPP电路的下面一支真空管仍然是共阴接地电路,而上面一支则为共屏接地的电路。




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米勒效应(Miller Effect)



上面提到驱动强放管的电压放大管,除了输出摆幅要大到74V或以上之外,还要输出阻抗低,这是因为强放管的米勒效应(Miller Effect)比较高之故!也就是极间电容之故!

我们知道真空管的极间电容愈大,高频响应就愈差,强放管的各极之间的距离比较大,因此极间电容比一般小型电压放大管要大得多,如果驱动强放管的输出阻抗低,影响的程度就比较小,而三极强放管的米勒效应比四极或五极管更大,因此驱动级的输出阻抗要更低。

强放管的高频响应除了与强放管本身极与极之间的电容有关外,还与前面驱动级的输出阻抗有关,驱动级的输出阻抗愈低,功率管的米勒效应愈可以忽视,因此驱动级除了要输出摆幅大之外,还要输出阻抗低。

其实任何两级放大之间都有这种关系,并不只是功率级与驱动级,只不过是功率管的极间电容较大,因此驱动级的输出阻抗就变得更为重要了。

我们可以用前一级的负载电阻与后一级的极间电容计算出其概略的-3db高频截止点,其公式为:

fc=1/2πRL{Cin+Cgp(1+A)}

=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}

其中:

fc=后一级真空管的-3db高频截止频率,单位是KHz。

RL=前一级真空管的屏极负荷电阻,单位是MΩ。

Cin=后一级真空管的输入电容,也就是栅极到灯丝之间的电容,单位是pf。

Cgp=后一级真空管的栅极到屏极之间的电容,单位是pf。

A=后一级真空管的增益。

由上式即可知前一级的屏极负载电阻愈低,后一级的Cgp愈小,增益愈低,高频截止点就愈高,换句话说,高频响应就愈好。

那要如何选择电压放大级(驱动级)的真空管呢?当然是要挑选输出阻抗低的真空管,才能获得较佳的频率响应。

什么样的真空管输出阻抗低?又,什么情况之下的输出阻抗低呢?

‧真空管的屏极电阻(屏?茸?愈低,输出阻抗就愈低。

‧屏极负载电阻愈低,输出阻抗愈低。

‧电流愈大,输出阻抗愈低。

‧在阴极电阻上用一支电容旁路,输出阻抗就会大幅降低。

下列方法也可以降低输出阻抗,但不符合「张八点」的原则,因此仅供参考:

‧并联真空管,可降低输出阻抗。

‧用Cathode Follow电路,可降低输出阻抗。

‧用SRPP电路,可降低输出阻抗。

举两个真空管的例子:

我们可用最常见的两种真空管代入上列公式,来看看频率响应:

例如我们已知300B的极间电容:

Cgp=15pf

Cgf(即输入电容Cin)=9pf

Cpf(即输出电容Cout)=4.3pf

假设我们用一支rp较高的真空管12AX7/ECC83来驱动300B,根据规格,12AX7/ECC83的rp为62.5KΩ,一般三极管的屏极负载电阻RL大多设定在屏?茸?p的3~7倍之间,我们取其中间值5倍为屏极负载电阻:

62.5KΩ×5=312.5KΩ

代入上式:

fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}

=159/0.3125{9+15(1+3)}

=7.37KHz

试想,在一个没有负反馈的放大器?龋?糯蟮缏返钠德氏煊χ坏?.4KHz,这支真空管可以用吗?

又假设我们为求较低的输出阻抗,所以取其最低的屏极负载电阻,即rp的3倍为屏极负载RL,即:

62.5KΩ×3=187.5KΩ代入上式:

fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}

=159/0.1875{9+15(1+3)}

=12KHz

试想,在一个没有负反馈的放大器?龋?糯蟮缏返钠德氏煊Ρ仁涑霰溲蛊鞯钠德氏煊?挂???庵д婵展芸梢杂寐皓t

又假设我们用一支rp较低的真空管来推300B,例如ECC82,根据真空管手册,ECC82屏?茸柙谄裂?50V时,rp=7.7KΩ,如果我们也用7.7KΩ×5=38.5KΩ为RL代入上式:

fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}

=159/0.0385{9+15(1+3)}

=59.8KHz

这个真空管的频率响应还不错,也由此可知,想要频率响应宽,驱动级就需使用rp较低的真空管。

又假设我们用ECC82屏?茸?倍即7.7KΩ×3=23.1KΩ为RL代入上式:

fc=159/RL{Cin+Cgp(1+A)}

=159/0.0231{9+15(1+3)}

=99.7KHz

可知负载电阻愈低,频率响应便宽,但反之负载电阻愈低,失真就愈高,因此我们只能在3~7倍之?妊≡裰?

谈到这里,我们回过头再来谈为什么我不喜欢并联,依上例如果我们采用300B并联的方式以求较大的输出功率,则300B并联之后其极间电容加大两倍,那高频的频率响应又大幅下降,划得来吗?





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电感负载的概念



RC loaded stages

我们最常见到的真空管放大级大多都是采用所谓的RC loaded stages,也就是用一支电阻做为屏极的负载(RL),经过交连电容(C)将交流信号交连到下一级。RL上的电流虽然属于直流,它实际上包含直流与交流两种成分,交流成分就是经过真空管放大后的信号,交流成分流经RL,在其上产生一交流电压降,其波形与输入信号的波形相似,但已被放大,RL上的交流电压就是输出信号电压。





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一般真空管放大电路几乎清一色都采用RC loaded stages的方式,原因很简单,因为电阻容易买,而且也很便宜。

但是RC loaded stages有几个缺点:

1. 通常跨在RL上的电压都很高,大量电力都消耗在这支电阻上,因此电源利用率非常低,举例来说,像5842WA-300B电路中,5842WA的屏压为180V,B+供应电压为320V,因此跨在RL上的电压就有140V!

2. 由于RL跨压高,温度也高,像5842WA大电流的电压放大管通常都需要使用高瓦数的电阻,不但会很烫,而且大瓦数的电阻声音也比较粗(在5842WA-300B或5842WA-211的电路中,5842WA的RL需要用到6W的电阻)。

3. RC loaded stages的实际放大倍数比真空管的μ值要低很多,约只有μ值的七成左右,例如5842WA的μ值为45,实际上的放大率只有45×0.7=31.5倍。

为了要有更高的增益,我们可以采用屏极电感做为负载,也就是所谓的" LC Loaded",就是用屏极电感取代屏极电阻,最大好处是放大倍数几乎等于m值的九成,即使CD直入也有足够的增益。

LC loaded stages

所谓LC loaded stages就是用电感(L)做为屏极负载所组成的放大电路,屏极电感与电源电路的扼流圈不同,因为屏极电感是做为音频的用途,因此正确的名词为"Audio Frequency Choke Coil ",亦即音频扼流圈之意。





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