300b單端膽機(jī)電路圖(一)
300B單端功放名聞遐邇,人見(jiàn)人愛(ài),制作電路層出不窮,競(jìng)放異彩。本次介紹的電路比較簡(jiǎn)單傳統(tǒng),主要著眼于降低燈絲交流供電所產(chǎn)生的交流聲來(lái)改善其聲音質(zhì)量。
電路介紹
300B是直熱式功率管,燈絲加熱有交流或直流供電兩種方式。兩種燈絲加熱方式各有所長(zhǎng)。一般認(rèn)為,就音質(zhì)而言,交流加熱比較有利,缺點(diǎn)是交流聲較直流加熱時(shí)大一些。因此,如果300B燈絲采用交流加熱時(shí),設(shè)法最大限度地降低其殘留噪聲,那么就可能取得較好的音質(zhì)。為了降低300B殘留噪聲,最為簡(jiǎn)便的方法是避免采用取自輸出變壓器二次側(cè)繞組加至前級(jí)的負(fù)反饋回路,或者說(shuō),盡量減小負(fù)反饋量,最好是取消負(fù)反饋回路。本電路對(duì)300B燈絲采用交流加熱,同時(shí)取消負(fù)反饋并注重電壓放大級(jí)的設(shè)計(jì),以求獲得較好的音質(zhì)。
圖1為本機(jī)電路圖。除個(gè)別地方不同常規(guī)之外,可以說(shuō)是十分傳統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。整個(gè)電路相當(dāng)簡(jiǎn)潔,盡量省去不必要的元件和電路,減少了器件數(shù)量。整機(jī)所用電子管的一般應(yīng)用值和特性見(jiàn)附表。
本功放采用兩級(jí)電壓放大,都采用SRPP電路結(jié)構(gòu)。SRPP原是為高頻放大而研制的電路,現(xiàn)在把它用于低頻放大電路,理所當(dāng)然可望獲得更為寬闊的頻率響應(yīng)。由于三極管放大的噪聲要比五極管小,所以本機(jī)兩級(jí)電壓放大均采用三極管。輸入級(jí)特意選用了雙三極管5814A,該管相當(dāng)于12AU7的高性能管,目的在于最大限度地減小輸入級(jí)的放大噪聲。由于5814A的放大因數(shù)(μ)低,采用SRPP電路能夠提高該級(jí)的增益和降低其輸出阻抗。第2級(jí)電壓放大采用12BH7A,該管適用于音頻放大、振蕩和脈沖放大,因而作為低頻應(yīng)用具有良好的性能保證。該級(jí)工作電流取得較大,目的是為300B提供足夠驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)圖1中5814A、12BH7A陰極電壓和陰極電阻,可估算它們的靜態(tài)工作電流。
(1)5814A靜態(tài)工作電流
I=6.7(v)/3900(Ω)=0.0017(A)=1.7(mA)
(2)12BH7A靜態(tài)工作電流
I=5.8(V)/1500(Ω)=0.0038(A)=3.8(mA)
上述兩級(jí)電壓放大的最大輸出電壓(削波點(diǎn)前)達(dá)到90V,足以滿足推動(dòng)300B的需要。此外,兩級(jí)電壓放大級(jí)的噪聲小,失真低,為整機(jī)采用無(wú)負(fù)反饋放大奠定了基礎(chǔ)。
功率輸出級(jí)300B采用初級(jí)阻抗為3.5kΩ的輸出變壓器,從圖l中實(shí)測(cè)陰極電壓可知其靜態(tài)電流為I=64(V)/1000(Ω)=0.064(A)=64(mA)
由此可見(jiàn),300B的工作狀態(tài)介于附表所示兩種工作狀態(tài)之間。根據(jù)陰極電壓可以估算出300B柵極推動(dòng)電壓為U=64(V)×0.7=44-8(V)≈45(V)。顯然,該值比電壓放大級(jí)最大輸出電壓小得多,這有利于300B獲得足夠的驅(qū)動(dòng)且失真也較低。300B柵極與輸入級(jí)陰極之間的680kΩ(2W)電阻是電壓放大級(jí)之間的負(fù)反饋電阻,可減小電壓增益200左右,也能降低一些電壓放大級(jí)的失真。
為了監(jiān)視輸出級(jí)工作電流,300B陰極經(jīng)100kΩ電阻串有一只1mA電流表。這樣一來(lái),使該電流表轉(zhuǎn)換成100V電壓表,由于300B陰極電阻為lkΩ,每伏讀數(shù)相當(dāng)于lmA電流。60V相當(dāng)于60mA靜態(tài)電流。該表設(shè)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),以分別監(jiān)測(cè)左、右聲道300B工作電流。
電源部分電路也很平常,但濾波元件數(shù)值對(duì)本機(jī)交流聲有一定影響,故應(yīng)予足夠重視。首先注意到濾波輸入電容的容量取得較小(4μF/600V油浸電容),以防整流管流過(guò)的浪涌電流過(guò)大而損壞。同時(shí)也預(yù)防開(kāi)機(jī)瞬間出現(xiàn)過(guò)高的直流高壓損壞相關(guān)元囂件。為了減小高壓紋波,采用電感和電阻構(gòu)成的兩級(jí)兀型濾波電路,而且濾波電容的容量相當(dāng)大,制作時(shí)務(wù)必予以充分注意為了進(jìn)一步減少交流聲,特別是由燈絲交流供電產(chǎn)生的交流聲,在高壓B1與300B燈絲中心點(diǎn)之間跨接一只20uF/500V電解電容,從而達(dá)到一定的反相抵消作用。通過(guò)以上一些措施,使整機(jī)交流聲大為減小,即使把耳朵貼近音箱也完全聽(tīng)不到殘留的噪聲。濾波電解電容上所并聯(lián)的電阻R1和R2(每個(gè)用270kΩ/6W電阻2只并聯(lián)而成)為泄漏電阻,開(kāi)機(jī)可防止過(guò)高瞬時(shí)電壓,關(guān)機(jī)后則起到泄放高壓的作用。電壓放大級(jí)燈絲繞組通過(guò)0.1μF/600V電容接地,主要是起交流接地的作用。
300b單端膽機(jī)電路圖(二)
圖3是一個(gè)素質(zhì)高而且容易制作的線路,簡(jiǎn)潔明了,V1是增益級(jí),V2是推動(dòng)極,V3為功放級(jí),V4是高壓整流,全機(jī)用三只膽管。功放級(jí)采用的是300B經(jīng)典的單端輸出線路,自給偏壓的供給方式,自給偏壓的方式不單使功放管工作安全,而且還可以增加膽味.而固定偏壓時(shí)雖然輸出功率稍大,動(dòng)態(tài)也大,但音色受到影響,不能充分發(fā)揮300B嬌潤(rùn)音色的特點(diǎn)。因此,偏壓的供給方式不同,音色的表現(xiàn)也不一樣。300B工作在甲類狀志,屏極電壓在400V時(shí),可以得到8W以上的不失真輸出功率,輸出變壓器初級(jí)阻抗3.5kΩ,次級(jí)可接4、8、16Ω的揚(yáng)聲器。陰極電阻的阻值—般在820Ω—1kΩ之間選取,陰極電阻接有旁路電容,以使陰極電阻上的電壓穩(wěn)定。陰極電阻經(jīng)C5接有負(fù)反饋電壓至柵極,不過(guò)C5的負(fù)反饋?zhàn)饔煤苄。驗(yàn)镃5比C4的容量小得多,對(duì)音頻電壓的阻抗比C4大,音頻成分基本被C4旁路了,經(jīng)C5反饋到柵極的分量很少,并且又經(jīng)R9的分壓,所以反饋給柵極的分量很小。
300b單端膽機(jī)電路圖(三)
傳統(tǒng)的三極管放大級(jí)推300B
該電路如圖1所示,是最簡(jiǎn)單的一種,由一只6SL7和一只300B構(gòu)成。先看輸入電壓放大級(jí)。現(xiàn)代音源沒(méi)備的輸出信號(hào)電壓一般可達(dá)到1V~2V,故本功放的輸入靈敏度設(shè)定為1.4V。為了保證有足夠的富裕量,應(yīng)將輸入信號(hào)電壓定為0.7V,每個(gè)聲道功放管300B柵極的推動(dòng)信號(hào)電壓為35V左右,這時(shí)要求輸入電壓放大級(jí)的增益為35V/0.7V=50,這樣功放管的柵極才能獲得足夠的推動(dòng)能力。本功放的輸入電壓放大級(jí)與推動(dòng)放大級(jí)由高放大系數(shù)雙三極電子管6SL7(6N9P)擔(dān)任,該管放大系數(shù)為70,前一半三極管用來(lái)作輸入電壓放大,在共陰極A類放大器中,單級(jí)增益可達(dá)50以上。經(jīng)放大后的音頻信號(hào)由屏極輸出,為了拓寬頻響,減小相位失真,輸入電壓放大級(jí)與推動(dòng)放大級(jí)采用直接耦合的方式。
6SL7雙三極管的另一半擔(dān)任推動(dòng)放大級(jí)。采用陰極輸出器的方式,將放大后的音頻信號(hào)由電容器耦合到功放管300B的柵極。陰極輸出電路利于輸入級(jí)與功放級(jí)之間達(dá)到匹配。
陰極輸出級(jí)的最大特點(diǎn)是具有深度的電流負(fù)反饋?zhàn)饔茫苁构Ψ耪麢C(jī)的失真度、頻率響應(yīng)與信噪比等各項(xiàng)電性能得到較大改善。需要指出的是,本級(jí)推動(dòng)管的屏極電壓約為280V,陰極電壓約為14oV,陰極電位相當(dāng)高,而電子管手冊(cè)中給出的6SL7陰極與燈絲耐壓小于IOOV,超過(guò)此極限電壓,陰極與燈絲有被擊穿的危險(xiǎn)。為此,本電路將功放管陰極中取出70V直流電壓,與6SL7電子管的燈絲一端相連,以提高該管的燈絲直流電位,這樣該管的陰極與燈絲間的直流電位差為140V-70V=70V,即低于10oV,以確保陰極與燈絲間的安全。
300b單端膽機(jī)電路圖(四)
SRPP電路推3o0B
該電路如圖2所示。SRPP電路具有增益高、失真低、輸出阻抗低和高頻特性好等優(yōu)點(diǎn)。由雙三極管6SL7構(gòu)成SRPP電路,其輸出直接送到300B的柵極。整流管仍然是5U4,只是整流輸出的電壓較高,為560V,加到300B的屏極上電壓為55OV。由于30oB的極限額定屏壓為480V,于是便在300B燈絲(兼陰極)上加上200V偏壓,這樣300B屏陰之間的電壓便為350V了,使300B處于安全工作范圍。300B的燈絲采用橋堆整流后獲得的直流5V供電。該SRPP電路為全對(duì)稱電路,供電電壓為280V,中點(diǎn)電壓為140V。280V由560V經(jīng)220kf~1W的電阻降壓產(chǎn)生。280V再經(jīng)100kf~電阻降壓便獲得300B陰極上的200V偏壓。
300b單端膽機(jī)電路圖(五)
再加一級(jí)前置放大
該電路如圖3所示,它是在圖2的基礎(chǔ)上,用半邊6SN7再增加一級(jí)放大。SRPP電路由雙三極管5687擔(dān)任。這樣,一臺(tái)立體聲功放便可由一只6SN7、兩只5687和一只300B構(gòu)成。這也是百分之百的單端A類無(wú)負(fù)反饋設(shè)計(jì),電源可采用5U4G高壓真空管整流,配合扼流圈和電容濾波輸出。它使用一支6SN7雙三極管作音頻信號(hào)輸人級(jí),然后才接上音量電位器,這一級(jí)輸出再送到以5687雙三極管構(gòu)成的SRPP驅(qū)動(dòng)級(jí)。然后接上300B。
在6SN7與5687之間設(shè)置音量電位器,是本機(jī)最令人叫絕的設(shè)計(jì)妙招之一。以6SN7作輸入級(jí)的好處是輸入富裕度寬,能擔(dān)當(dāng)起高性能之初級(jí)緩沖或放大器之重任,它的功能等于一部前級(jí)擴(kuò)大機(jī)的高電平輸出端。在此只需要加一支電位器,即可省去一部可能劣化音質(zhì)的前級(jí)擴(kuò)大機(jī)。另一妙招是它可以擔(dān)保5687強(qiáng)大的推動(dòng)力不致釋放出過(guò)高電平,致使300B超出線性工作范圍而犧牲音質(zhì)。
另外,它在5687的陰極電流上也有令人叫絕的安排,即是把5687的陰極接地與300B的負(fù)極絞接在一起,完成了“快速接地”之事,同時(shí)也確保最“無(wú)負(fù)反饋”的理論與實(shí)現(xiàn)。耦合電容采用PP材質(zhì)的CDE電容,如果采用Jensen油質(zhì)銀腳電容,則為超級(jí)發(fā)燒。300B電壓420V,偏壓電流75mA,純A類輸出功率8W-9W。300B的燈絲采用直流穩(wěn)壓供電,為此增加不少裝機(jī)難度。如果這部分電路制作在一個(gè)PCB電路板上,將會(huì)大幅簡(jiǎn)化裝機(jī)難度,連初學(xué)者也可以人手。
300b單端膽機(jī)電路圖(六)
抵消二次諧波的前置放大
該電路如圖4所示。以L聲道為例,輸入信號(hào)經(jīng)Cl耦合進(jìn)入12AX7進(jìn)行電壓放大。為了滿足300B柵極驅(qū)動(dòng)電壓的要求,該級(jí)放大必須有足夠的電壓增益。為了獲得抵消二次諧波的特性,其屏流又不能大,故屏極負(fù)載為510k~。12AX7的另一半接成柵極接地放大器,使電壓放大側(cè)偏壓更穩(wěn)定,陰極交流阻抗低,可省掉陰極旁路電容。其工作點(diǎn)可通過(guò)調(diào)整R3來(lái)設(shè)定。
由于12AX7的輸出阻抗高,不能直接驅(qū)動(dòng)300B,故必須利用接成陰極跟隨器的12AU7才行。12AU7陰極輸出通過(guò)R21進(jìn)入300B柵極。300B的偏壓由12AU7柵極可調(diào)電阻VR1進(jìn)行調(diào)整。300B大約一半的偏壓由其燈絲電阻中點(diǎn)所接的R23以自給方式獲得,而剩余的偏壓由12AU7提供。這種方式可獲得最佳的偏壓設(shè)置。當(dāng)電源接通時(shí),雖然不能像5U4那樣完全與300B配合工作,但它可保證在電源剛接通的一段時(shí)間內(nèi),300B處于截止?fàn)顟B(tài),防止在燈絲預(yù)熱期間有屏流流過(guò)。此后,隨著12AU7陰極的慢慢加熱,300B的偏壓慢慢趨向設(shè)定值,開(kāi)始工作,300B得到了保護(hù)。
由于三極管Eg—Ip間的非線性特性,其輸出信號(hào)中會(huì)含有很多諧波成分,以二次諧波為最多,在最大輸出時(shí)可達(dá)一26dB。由于沒(méi)有負(fù)反饋電路,便利用12AX7放大并反相輸出二次諧波,最后在300B放大時(shí)抵消掉二次諧波。
評(píng)論