内容简介
《电子管音频放大器入门级制作10例》收录了MJ音频艺术节及其他试听活动中实际使用的10款电子管放大器,供初学者制作和学习。如今,电子管放大器的设计技术仍在进步,资深爱好者可借鉴《电子管音频放大器入门级制作10例》的设计理念与制作经验,创新设计与制作方法。
为了降低制作难度,电路设计上留有较大的裕量,以弥补元器件参数偏差与电子管离散性,配合实物配线图,用一块万用表就能完成调试和制作。此外,元器件均选用容易购买且成本低廉的常用件,以期读者在制作电子管放大器的过程中产生兴趣,进而钻研Hi-Fi音频放大器技术。
目录
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单支电子管输出功率2.2W!新型入门级放大器
6FM7单端功率放大器 长岛胜 1
单支电子管输出功率达2.6W
ECL805单端功率放大器 长岛胜 15
输出6.5W,阻尼系数2.75,让人跃跃欲试的无大环路反馈放大器
EL34三极管接法单端功率放大器 岩村保雄 29
金属管放大器,输出4.5W
12A6并联单端放大器 征矢进 43
甲2类输出5.8W,小改进提升音质
6JA5三极管接法单端功率放大器 长岛胜 55
差动放大,甲类推挽,*大输出功率8.5W
6T10推挽功率放大器 岩村保雄 69
制作简单的推挽放大器
19AQ5超线性接法推挽功率放大器 岩村保雄 83
有效利用6BM8系列电子管
32A8全直接耦合推挽功率放大器 征矢进 97
6L6GC三极管接法,输出功率6W
6L6GC全直接耦合单端功率放大器 征矢进 109
低内阻双三极管ECC99变压器推动300B
变压器推动型300B单端功率放大器 岩村保雄 121
试读
单支电子管输出功率2.2W!新型入门级放大器
6FM7单端功率放大器
长岛胜
电视机及其他视频设备中有很多专用的小型复合电子管,这台放大器是为有效利用这些电子管而诞生的,本文将详细讲解将电视管用作音频管的设计经验。
电视机用垂直振荡/垂直偏转专用双三极管6FM7,高放大系数一单元作电压放大,低放大系数二单元作功率放大,单*一支电子管即可构成完整的放大电路。本机电路非常简单且易于制作,输出功率接近2A3单端电路,适用于入门级放大器。
实物配线图
为了使配图简单易懂,音量电位器安装方向、扬声器端子的排列和配线路径与实际略有不同,且省略了不用的输出变压器引线
机箱内部配置
.实际配线请参考该照片。零件很少,电子管座上方没有零件和配线,一旦发生配线错误也容易纠正
小型复合管是一种“资源”
小型复合管是电子管时代末期制品,多用于电视机中,目前仍有新品在市场上大量出售。尽管其价格低廉,但很难直接用于音频放大器,必须在设计上费一番工夫。此外,使用小型复合管制作放大器的实例较少,也是笔者选用这类管的原因之一。
笔者反复斟酌6FM7输出特性*线,重新设定偏压抵消失真,还利用输出变压器的特征,获得了输出功率与失真率之间的平衡。输出功率2.2W几乎等同于2A3单端电路,实用性能颇佳,完全满足家用。
双三极管6FM7
6FM7是小12脚电子管(图1),外形比小9脚管大一圈,灯丝规格6.3V/1.05A(图2)。
通常,双三极管是一支玻璃管内封装两支特性相同的三极管,而专用于垂直振荡/垂直偏转的双三极管则是一支玻璃管内封装了两支特性不同的三极管。
图1 6FM7的外形
图2 6FM7主要规格(摘自1963年版GE数据手册)
6FM7一单元的放大系数为66,跨导gm=2.2mS,屏极耗散功率为1W,一般用于垂直振荡,在本机电路中用作电压放大,屏极输出特性和工作点如图3所示;二单元的放大系数为5.5,gm=6mS,内阻为920Ω,屏极耗散功率为10W,一般用于显像管垂直偏转线圈驱动,在本机电路中用作功率放大,屏极输出特性和工作点如图4所示。与2A3相比,二单元除屏极耗散功率略小以外,其余参数基本相同。
显像管垂直偏转线圈由锯齿波驱动,为了向偏转线圈提供线性极佳的电流,需根据偏转线圈自身特性提供修正过的锯齿波。因此驱动管应有可变放大系数特性,这点类似于利用三极管电路抵消失真。
笔者仔细观察印有RCA商标的多支6FM7后发现,此款电子管至少有6种电极结构。故推测该管似乎有多个代工厂,产量巨大,虽然型号都是6FM7,但并不完全相同。随即对每种管都进行了试验。根据本机的设计,所有6FM7都能达到实用性能,没有万用表的新手也可以放心尝试。
与6FM7类似的双三极管有很多种,外形也多种多样,常见管型比较见表1。另外,还有三极-五极复合管,音频电路中较为有名的是6BM8和PCL86(6GW8),也可选用。
图3 6FM7一单元的屏极输出特性和工作点(根据1963年版GE数据手册绘制)
图4 6FM7二单元的屏极输出特性和工作点(根据1963年版GE数据手册绘制)
表1 常见垂直偏转双三极管的比较
工作条件探讨
6FM7二单元用作功率放大。观察其屏极输出特性(图4)可知,屏极电流*线下降至20mA时开始弯*,降至10mA时弯*很大,且屏极电压越高,*线弯*度越大。因此,单端功率放大电路应尽可能不使用该部分,即降低一些输出功率,以减小失真。推挽电路则不受此限制。
起初,笔者选择了以负反馈降低失真的设计,功率放大级高压电源(B电源)电压为250V,负载电阻为5kΩ,电压放大级屏极电阻为100kΩ,测量发现电压增益为22倍,偏低。随即将电压放大级屏极电阻增大至270kΩ以提高增益,引入负反馈降低失真后,灵敏度仍偏低。因此,只能增大电压放大级的失真,抵消功率放大级的失真。具体措施为,功率放大级负载电阻降低至3kΩ,降低B电源电压至217V,自偏压电阻为560Ω时,自偏压27V,屏极电流49mA,耗散功率约9W(额定10W),栅极电压达到0V削顶之后,功率放大管未截止,避开了非线性区。
电压放大级自偏压电阻Rk为5kΩ、10kΩ、20kΩ时的整机增益见表2,输出失真率如图5所示。综合考虑到6FM7结构多样,个体差异较大,为了让没有万用表的读者也能制作,并获得令人满意的结果,*终确定电压放大级自偏压电阻为10kΩ。
图5 不同电压放大级自偏压电阻对应的输出失真率(输出8Ω,1V)
表2 不同电压放大级自偏压电阻对应的增益