下面的步驟都以筆者本次焊機的具體情況為例來展開說明,請朋友們在自己嘗試DIY的時候根據具體情況見機行事。
事實上,用于搭焊的機箱大多是將各變壓器和電子管管座都安裝在了頂板上。所以我們首先需要動一動螺絲刀將各變壓器安裝到位(當然如果是在同一廠家訂購了變壓器和機箱就不用自己動手安裝了),然后是把機箱倒置放置,取下底板。
然后我們可能需要估計一下電子管的安裝位置。為了放大電路的對稱,兩支功率放大管可以分別放到電壓放大雙三極管的兩側,但是筆者所選的機箱上一共有四個小九腳管座,于是把緊靠八腳管的這個管座空出來不作使用。之所以這么選擇是因為可以離電源變壓器(就是里面那個最大的家伙,分居兩端的是兩個輸出變壓器,剩下的就是扼流圈了)和整流管遠一些,減小干擾。這里我們先做個約定:距離八腳管座最遠的那個小九腳管座為一號,而最近的那個為四號;距電源變壓器較遠的那個輸出變壓器為一號,而較近的那個為二號。
好了,開始動用電烙鐵。重要提示:在焊接的過程中,應該通過適當調整位置或扳動焊片以避免本不應該出現的金屬之間的接觸短路。
請大家注意:(除音量電位器上用的輸入信號線和搭焊地線框架之外)我們在機箱內部使用的連接線都是前面提到過的“特富龍銀線”,為簡便起見簡稱為“導線”;由于它沒有屏蔽層,所以我們在使用的時候通常保持同一組的互相螺旋纏繞以保證屏蔽;筆者個人有時習慣將黑線用作高電壓和信號、白線用作低電壓和地線,一目了然,也建議大家采用;“連”或“連接”通常指將導線或元件兩端焊接于特定位置;除電源變壓器輸入的走線和信號輸入插座與音量電位器的輸入信號線要沿著機箱的邊沿走之外,其他的導線都盡量就近走直線,長度上稍微多留一點余地就行;在焊接放大電路時,建議先完成一個聲道的完整電路后在進行另一個聲道電路的焊接,以免左右聲道走線混淆。后文中都如此所述,請容許筆者不再重復說明。
我們先完成交流電源輸入和電子管燈絲供電的焊接工作。在這一段里,除有特別說明的之外,“輸入”和“輸出”指的都是電源變壓器的輸入和輸出焊片。交流地線連接方面,我們用導線連接交流電源輸入插座的零線和電源變壓器的輸入地線(一般有“地”字樣的標識)即可;交流火線連接的通路上有個電源開關,開關可能是上下撥桿式或者旋鈕撥段式的,前者很簡單只有兩個引腳,后者有多個引腳就先把旋鈕撥到開的位置然后用萬用表測量出哪兩個引腳接通,然后用導線連接交流電源輸入插座的火線和開關上的前述兩個引腳之一,再用導線連接開關上另一個引腳和電源變壓器的220V輸入(有“220V”的標識)。燈絲供電方面,我們采用交流供電:直接用導線連接5V輸出和八腳管座第二腳,同樣再連接5V輸入旁邊的0和八腳管座第八腳;接著找出電源變壓器的兩組雙3.15V輸出,“3.15V 0 3.15V”的標識代表同一組雙3.15V輸出繞組,意思是對應的三個焊片分別是3.15V(正相),中心地線和3.15V(負相);先用導線把三號小九腳管座的第四和第五腳分別與同一組的雙3.15V輸出的兩個3.15V焊片相連接;然后用導線將一號小九腳管座的第四和第五腳分別與二號小九腳管座的第一和第九腳相連接,再用導線將二號小九腳管座的第一和第九腳分別與另一組雙3.15V輸出的兩個3.15V焊片相連接。在整個焊接過程中我們都可以及時地在焊接前后用熱熔膠來固定導線和電容等元件。
接下來我們需要想辦法用粗銅絲把搭焊用的框架給構造出來。不過由于這次的電路比較簡單,所以基本上一個“工”字形的簡單框架就夠用了。首先我們要搭出一個“二”字形的框架,一般可以在這么幾個地點里面選出四個作為粗銅絲的落腳點:①一號小九腳管座的中心銅片、②四號小九腳管座的中心銅片、③一號輸出變壓器的“0”標識焊片、④二號號輸出變壓器的“0”標識焊片、⑤八腳管座的一三五七共四個未用管腳中間最靠近①的那個、⑥電源變壓器的雙高壓輸出繞組中心抽頭焊片(就是兩個“280V”標識中間的那個“0”對應的焊片)和⑦電源插座的接地片,最后采用了前四個地點。具體說來,先用直尺測量①②之間的距離Acm,然后加上4cm得到Bcm,使用斜口鉗或者鋼絲鉗剪下Bcm的粗銅線,在頭尾各2cm的地方折出直角,然后分別焊接在①②兩點;接下來如法炮制用粗銅絲連接③④兩點,不同之處在要平行著焊片來焊接,以增強焊接強度,所以彎折銅線的時候每一端都需要在平面內折出兩個直角,大致呈“乙”字形。焊接完成后就成了一個“二”字形,之后再在①②銅絲的中點附近的a點用第三根粗銅絲幾乎垂直地連接③④銅絲,為了增強焊接點的牢固程度,可以把第三根粗銅絲的兩端都折成小鉤,這樣可以增加焊接的面積。完成后,一個“工”字形框架就有了。我們用導線把⑥點和a點連接起來,然后把電源變壓器上兩組雙3.15V輸出中各自的中心0抽頭焊片用導線連接,再與剛搭建的地線框架用導線就近連接起來。由于搭焊用的框架離頂板的距離有3cm左右,而焊接時實際上很可能會有下上重疊出現,所以接下來我們在焊接的時候一般按照從下到上的順序,這個需要在焊接的時候見機行事。
電源方面,我們已經完成了交流輸入和燈絲供電,現在就接著完成整流和濾波電路部分。順便說一句,為了預防粗心讀錯電阻阻值或者萬一電阻失效,筆者建議在焊接之前用萬用表確認一下阻值。我們把最大的兩個飛利浦藍六角電解電容分別水平放置在機箱空地的兩端,引腳朝內,而且第一腳(正極)位于各個引腳的正上方以便于在此焊接更多的元件,可先使用熱熔膠來固定電容。將電源變壓器的兩個280V輸出分別與八腳管座的第四和第六腳用導線連接,用一個100Ω/2W的電阻連接八腳管座第八腳和飛利浦電容第一腳,再用一個100K的電阻連接電容第一腳和地線框架。隨后用導線連接飛利浦電容第一腳和扼流圈(與電源變壓器相鄰且位于中間的那個“變壓器”)的輸入端(靠近中心的那個引腳),再用導線連接輸出端和后面濾波電解電容的正極,電容的負極與地線框架直接用導線連接。實際上作濾波的還有無極性的薄膜電容,它們是與電解電容并聯的,所以我們按照電路原理圖把薄膜電容的兩個引腳分別與電解電容的兩個引腳用導線連接即可。在焊接的過程中,電容和電阻的過長引腳應該剪斷。同時注意在焊接過程中應盡量使電容遠離電阻和電子管等發熱源。在對空間上非常接近的多個元件進行連接時,可以把要焊接的引腳先擰在一起再行焊接。(圖中有一小片電路板,這是為了方便并聯多個小容量電解電容而使用的,實際上并不是必須這么做)
到目前為止,大家應該已經知道了電子管、變壓器、電阻和電容的識別和連接方法,也從前面的焊接講解中了解了怎樣順著電路圖來完成電路的焊接。只要保持足夠仔細,再加上參照照片,接下來我們就可以獨立地按照電路原理圖亦步亦趨地完成大部分電路的焊接。
這里特別講一下輸出變壓器(也就是分別位于兩端的那兩個)的連接。每個輸出變壓器都有四個有用的焊片,兩兩位于鐵芯的兩側,分別標記為B+、P和0、xx(這里的xx指確定的數字,不一定是兩位)。B+是指整個電源電路輸出的直流高壓,這個焊片與扼流圈之后的電解電容正極相連;P當然是電子管屏極的意思了,也就是這個焊片直接與電子管屏極相連;這兩個是輸出變壓器的輸入,這一側如果有更多的焊片就讓它們空著不用。0和xx則是變壓器的輸出,應該接負載也就是這里的耳機,所以0對應的焊片用導線連接后把導線直接焊接到離耳機輸出插座地線焊片最近的地線框架處(這兩根線在地線框架上焊接在同一點),而xx對應的焊片則與耳機輸出插座上對應聲道的焊片相連。如果這一側只有這么兩個焊片的話,xx的數值應該與耳機的阻抗比較接近;如果有更多個焊片的話,則應該選擇一個跟耳機阻抗相對比較接近的來使用,其它的就空著不用了。順帶著耳機輸出插座的連接也講了,不過還有一點,那就是耳機輸出插座的地線焊片也要用導線與整個地線框架相連接,同時注意這根導線與分別連接兩個輸出變壓器0焊片那兩根導線在地線框架上焊接交匯于同一點。另外別忘了負反饋這一部分,應該把6.2K電阻的一個引腳與對應聲道的耳機輸出插座
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輸出變壓器
再提一下音量電位器的接法。首先是信號輸入插座和音量電位器的連接,先準備好長度合適(應該可以隨著線材彈性而沿著機箱的邊線放置)的麥克風立體聲信號線,用美工刀分別從兩天剝掉2cm長的外皮,然后把屏蔽層(最外面的一圈銅絲網)卷成一束,再分別把兩端里面的兩根信號線(白線和紅線)的絕緣外皮剝掉1cm不到;然后找兩段前面剪斷的電容或電阻的引腳,其中一段用來連接兩個信號輸入插座的地線焊片,另一段用來連接音量電位器的兩個聲道的地線焊片;接著把準備好的麥克風信號線一端的屏蔽層焊接到信號輸入插座的地線上,然后把白色和紅色信號線分別焊接到信號輸入插座的信號焊座上;另一端上,再把信號線的屏蔽層焊接到音量電位器的地線引腳上,最后把白色和紅色信號線分別焊接到音量電位器兩個聲道的輸入引腳上。然后是音量電位器和電壓放大管的連接,首先向前面一樣準備好一條長度合適(幾個cm左右,即取直線距離再留一點余地)的麥克風信號線;接著把一端的屏蔽層焊接到音量電位器的地線引腳上,然后把白色和紅色信號線分別焊接到音量電位器兩個聲道的輸出引腳上;另一端上,再把白色和紅色信號線分別焊接到二號小九腳管座的第三和第七腳(6N3家族的兩個柵極)上,最后把屏蔽層就近焊接到地線框架上。
最后,我們把機箱外殼接地。為了方便,可以用扼流圈的一顆固定螺母將一根導線的一端固定在機箱殼體上,再將導線的另一端焊接到電源變壓器的雙高壓輸出繞組中心抽頭焊片(也就是構架搭焊框架一段中的③)上。當然也可以像圖片中那樣專門使用一根粗銅線來連接搭焊框架和機箱外殼。
講了這么多,相信大家已經可以完成焊接工作。仔細檢查之后,就可以將機箱翻轉過來,記得搖晃幾下把殘留在里面的金屬碎屑等抖出來。不過不要急著蓋上底板,因為我們還有最后的一點工作要做——
最后調試
特別提示:開機之前一定要確認耳機已經插上。
考慮到安全因素,在帶電調試電路過程中,請注意避免雙手同時接近機內連接線,在測量兩點之間的直流電壓時,可以分別測量兩點與機箱外殼之間的直流電壓,然后求得所需值。如果要更換元件,請確認整機電源已經切斷;在檢查問題時,如不必要接通電源的話就切斷電源;調試時每次開機之前,都請檢查一下是否可能因為觸碰等等原因而出現短路。
應該說,一個焊接裝配完成的電路必須經過調試才能夠真正投入實際使用。方便起見,正常情況下在這里我們只要測定一下電源輸出電壓和各個電子管的工作點即可。下面筆者都是以自己的機器為例來說明。
首先插上電子管,在測試時,最好能保持整機底部朝上,不過要小心電子管的頂部是否可能被壓到,可以用書從合適的位置把整個機箱墊高。然后連上電源,把耳機插進耳機輸出插座里,再戴上耳機,最后把音量電位器關到最小,就可以開機了。
開機的時候變壓器罩如果發出輕微的震動聲是正常的,之后電子管的燈絲會很快亮起來。通常這個時候我們還會從耳機里面聽到“嗡嗡”交流聲,然后在隨后的幾秒鐘里逐漸變小,這是因為電子管和輸出變壓器中的電流有一個逐漸穩定的過程。通常只要焊接的過程完全正確,一般就不會出現嚴重問題,不過在剛剛開機的時候我們還是應該注意觀察一下有沒有明顯的異常情況發生,比如有電子管燈絲沒有亮起,電子管屏極(最外面的黑色金屬板)發紅或者是有元件燒壞的不正常氣味等。當發現問題的時候,我們首先要用萬用表電阻檔檢查有沒有不應該存在的開路(即斷開)和短路,如果有元件燒壞的話要立即替換后重新檢查。
如果燈絲沒有很快亮起來,那么就應該關閉電源,然后對照前面焊接部分的說明來檢查燈絲供電和供電繞組中心抽頭接地是否有錯;如果正確的話就用萬用表測量一下電子管燈絲的電阻,如果電阻在幾百歐以上則說明燈絲有問題(當然這種狀況發生的可能性相當小);還是沒有問題的話就開機用萬用表交流電壓檔測量電源變壓器的燈絲繞組是否有故障,測量方法是用黑色表筆接機箱金屬處或者搭焊框架,紅色表筆接所測位置,下同。
燈絲都正常亮起的話,我們再用萬用表直流電壓檔測量電源輸出高壓B+,這時應該測試與輸出變壓器B+焊片相連的飛利浦電容的正極與機箱外殼之間的電壓。測出來的值應該在300V或者多一點點,如果偏高的話,可以選用稍大的阻值的2W電阻來替換原先的100歐電阻,直到B+的值比較正常。
如果功率放大管屏極發紅的話,在確認B+正常的前提下,分別檢查與功率放大管陰極和電壓放大管陰極相連的電阻是否正常,同時注意排除短路可能。如果都沒有問題的話就用萬用表直流電阻檔測量輸出變壓器B+與P焊片之間是否短路或斷開、連接耳機的兩個焊片之間是否短路或斷開,只要有一個短路或者開路就是輸出變壓器不正常。還是沒有發現問題的話就用同樣參數的電容替換與陰極相連接的電解電容。
如果在耳機里聽到莫名其妙噪音(不是“嗡嗡”的交流聲)的話,要首先檢查與電壓放大管陰極相連的幾個電阻是否正常,沒有問題的話則要檢查其他電阻、變壓器和B+電壓值是否正常。
前面已經說過,通常只要焊接的過程完全正確,一般就都不會出現嚴重問題。比較容易出現的一個小問題是交流聲,耳機里面始終有“嗡嗡”的聲音。這時我們要立即檢查各處接地(也就是與搭焊框架相連接的焊點,主要是電源變壓器各個“0”標識焊片、電位器地線和機箱)是否穩妥。如果沒有焊接問題的話可以嘗試更換部分接地點的位置、改變機內導線的捆扎,通過這樣的嘗試,問題應該可以得到緩解或者解決。當然還有可能是電源變壓器的漏磁干擾了輸出變壓器,如果能把變壓器移到離電壓變壓器遠一些的地方往往可以解決;還可能是家中三線供電插座的接地并不好,這個就不是我們能輕易解決的了。
如果上面的問題特別是交流聲都沒有出現,那筆者可要恭喜了。不過不要忘了檢查高壓B+的電壓值。
接下來我們用萬用表測量一下電壓放大管的屏極和陰極之間的直流電壓,也就是第四與第二腳之間的電壓和第六與第八腳之間的直流電壓,如果兩者相當接近、都是比較接近而不超過150V就正常了;再檢查一下電壓放大管的屏極電流,也就是分別測量與第四腳和第六腳相連的100K電阻兩端的直流電壓,再除以100K的電阻,得到的電流值在5-7mA就可以了,電流如果偏大的話則可以用稍大阻值的電阻替換10K電阻,偏小的話就用導線把10K的電阻短路掉,之后再測量看看。在測量的時候,請注意所測量的必須是雙三極管的同一聲道的各個極。
用萬用表測量一下功率放大管的屏極和陰極之間的直流電壓,也就是第七與第三腳之間的直流電壓,如果在比較接近而不超過250V的話就很好了;再檢查一下功率放大管的屏極電流,也就是測量與第三腳相連的220歐電阻兩端的直流電壓,然后除以220歐,得到的電流值以在35-40mA范圍內為好,電流如果偏大或者偏小就用阻值稍大于或者小于220歐的功率2W的電阻來替代原先的220歐電阻,替換后還要在重新測量看看。
這些步驟都完成了之后,接上音源,再放上一首熟悉的曲子,這時的你相信會遇到驚喜的。
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