小型便宜电子管功放设计思路(1)

2017-03-16 67 0

自行设计小型便宜电子管功放(胆机),笔者认为应认真思考以下问题:一、目前市面销售的胆机还存在哪些问题、我们自行设计小型胆机能否解决这些问题;二、花钱少能不能取得好音质;

首先看看市场卖的胆机,目前市场卖的胆机有如下设计:1. 以直热管为输出管的胆机,多被卖家宣传为"胆王",声称其音质犹如"天籁之音"。但笔者认为其造价与效果相比造价还是高了一些:首先,直热式三极电子管是上个世纪早期设计的,一般内阻低、放大系数低,在与其他输出管同等输出功率下必然对前级信号推动的幅度有更高的要求,因此其电压放大通常为 2 级,从信号放大的角度来看,要求推动的电压幅度越高、电压推动级所产生的失真也应该越大。其次,采用直热式输出管在交流供电的情况下,无论如何阴极采用何等平衡电路都无法完全抑制交流声。因此笔者不认为选用直热式输出管是最佳方案。

2. 以旁热阴极束射四极管或五极管为输出管的胆机:较为低廉的输出管为 6P3(6L6),屏压通常为 360 V,作推挽输出有效功率约 25 W,作甲类单臂输出约 6.5 W,提高屏压输出达 10 W;中等价位 KT66 屏压 390 V,推挽约 30 W、单臂约 10 W;五极输出管 EL34 屏压通常为 370 V,推挽约 48 W、单臂约 10 W。这类胆机以束射四极管为输出的声音欠一点华美,以五极管为输出的低音总似有些欠缺。

3. 以胆石结合的功率放大机,市面通常是前胆后石电路,即用小型双三管作输入放大、末级采用集成电路或场效应管作输出。从听音色来看低音澎湃有力,但中音和高音则失去了胆机特有的韵味。

综上所述,我们自行设计的胆机应当达到以下非仪器听音标准:1. 无论如何都不应有背景交流声,也不应有前级噪声,将放大器接高灵敏度音箱、开至最大音量、将耳朵贴在音箱上听不见交流声和背景噪声。2. 低音部分应澎湃有力、阻尼适当,中音部分应当音色华美,高音部分应纤细透明、一定要杜绝高音部分发出"嘶嘶"噪声。3. 开到最大音量不能有失真感。

欲达到上述要求,在自行设计时应注意以下问题:

一、杜绝交流声:1. 机箱底板——业余制作通常采用铁制底板,笔者认为这是最不可取的,原因是铁容易导磁,电源变压器的漏磁能够很容易地传输给输出变压器、造成大于 2 mV 的交流声,而且这种交流声是无法克服的。最佳方案就是不采用普通黑白铁做底板,铝板没有导磁性、且具备电场屏蔽作用,是防止感应交流声的好材料;双面覆铜的厚度达 1 mm 以上的印刷电路板制作小型底板也是很好的材料。总之必须采用导磁低的且具有电屏蔽作用的材料作底板,可以有效防止电源变压器对输出变压器的干扰。2. 前级和激励级的设计——从实验结果看,6N2、6N9 阴极从灯丝感应交流声最强,且阴极与灯丝之间的绝缘比较薄也容易漏电。从选管来说经实验认为 6N3 或 6N11 作前级放大最好,因为 6N3 和 6N11 原本设计在高频电路中应用,且采用的是直流串联的栅极输入、屏极输出到阴极的栅极接地输出电路,灯丝与阴极间的绝缘厚、降低了灯丝与阴极之间的感应;且 6N3 与 6N11 高音频特性好、有利于通频带展宽。如果换一个思路,即前级(第一电压放大级)采用晶体管,实验证明也是一个比较好的方案:采用晶体高频管有利于拓展通频带宽度,且由于没有灯丝、体积小,因此能够完全杜绝感应交流声。

二、功率输出与音箱:仔细看一下胆管的特性,大致可看出在推挽输出时直热式管(三极管)在不加负回授时其失真一般为 3% 左右、单臂甲类一般为>5%,束射四极管或五极管在不加负回授时推挽失真通常为 3%~5%、单臂失真近乎 10%。从这些数据来看名胆管与一般胆管没有那么大的差异。因此笔者认为采用电子分频方式来设计应当更好些,即采用束射管的推挽方式作低音炮、采用五极管甲类单臂作左右声道输出。如果换一个思路,使用高灵敏度老式扬声器(低中音采用纯纸盆、号角式高音),其效果放在胆机上比目前的低阻尼橡皮边扬声器要动听得多、放声也更自然,那么功率放大器就不需要那么大的功率,低音 10 W 即足以、中高音>3 W 就能够满足使用。

相关文章

BTL桥式推挽功率放大器及其应用
基于MC145026/MC145027的无线鼠标改造电路
基于CD4069/CD4017/CD40174的五路平面彩灯控制器
小型变压器的设计原则和技巧
Protel 99 SE操作环境及特点
热转印法制作PCB板(一):原理与打印设置

发布评论