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用FU-29制作的胆机

作者:时间:2011-09-30来源:网络收藏

制作的

是一只双束射四极功率电子管,有着较高的耐压,极限值达750V,而且有着较大的屏极功耗和屏极电流、良好的线性、低的饱和压降和高的跨导。

制作的难点主要在于工作电压较高和制作阻抗比较特殊的输出变压器。当然,600V对于已经做过211、845、805等胆的业余高手来说不算什么,但对经验不足的初级发烧友这可是一个挑战。阻抗13.75 kΩ的输出变压器在市面上几乎找不到成品。解决的途径一是找一家能提供定制服务的商家代劳,二就是有动手能力的自己绕制,但由于其高工作电压,绝缘问题值得注意。本机的输出变压器参数。优质的输出变压器是制作电子管功率放大器成功的基本保证。

这是一款相当“古典”的电路形式,整体突出了平衡的特点。变压器B1输入兼倒相,锐截止五极管6J4P作电压放大,发射管FU-29担当功率放大,变压器B2作输出阻抗转换。

在各种形式的倒相中,变压器倒相性能优良且电路简单,波形失真小,对称性好。早年的电子管放大器使用较多,现今受频响、音染、价格等因素的制约,这种倒相形式应用很少了,但仍然是我们比较喜欢的电路形式之一。事实上,在音频范围内,设计出一个理想带宽的变压器是完全不成问题的,而且由于设计、材料、制造工艺的不同,不同的输入变压器有着不同的声音表现,这恰恰为校音多提供了一种方法。我们使用的是一对二手拆机的输入变压器,阻抗比为1:1+1,当然有动手能力的读者也可以自行绕制。

电压放大管6J4P是一只常用在中频电压放大的锐截止五极管,很少用在音频领域,但由于其高跨导和较大的屏流屏耗,而且价格低廉,用在这里表现也相当不错,这也是我们爱用的电子管之一,其参数如表2所示。R1和R2是6J4P的栅极电阻,也是输入变压器的负载电阻,同时决定输入 阻抗大小。R3和R4是6J4P的阴极电阻,利用阴极电流在R3和R4上的压降,为栅极提供负偏压,由于该阴极电阻上没有并联电容,因此R3和R4这两只电阻在本级还起到电流负反馈的作用。帘栅压通过R9降压C5退耦获得。为了获得较大的屏流,帘栅压可取得较高。由于本级加有很强的电流负反馈,而且屏极电阻R7、R8 的阻值也不大,所以虽然五极管放大倍数很大,但本机的增益却不算太高,约38dB。对于像FU-29这样的功率管,所需要的推动电压不高,所以这一级的增益不但足够而且还有余量。

C1、C2是电压放大级和功率放大级间的耦合电容,该电容对音色有着较大的影响,有条件的话应尽量使用国内外优质的油浸电容,由于FU-29是一只高频功率管,在音频段使用尤其要注意其稳定性,在这里栅极设置了R16、R17,屏极设置了R19、R20等消振电阻。负压通过W1、R12、R13加到FU-29的两个栅极,确保FU-29处在正常的工作点上。R10、R11是两只负反馈电阻,与R3、R4共同组成环路负反馈,能起到稳定电路和减少失真的作用。C3和C4在这里起到高压隔离的作用,避免屏极高压对电压放大级工作点的影响。

6P1、R21、C8以及两只离子稳压管WY2P组成简单的串联稳压电路供FU-29的帘栅使用。在一般情况下,功率五极管和束射功率管在帘栅稳压的工作状态下,音质表现都比较爽朗,由于FU-29的帘栅电压和屏极工作电压相距较远,因此一般采用帘栅稳压的方式,而且多采用大功率晶体稳压管,其声音的表现清爽开扬。也许FU-29的“石声”也是因此而得名的吧!我们在这里使用离子稳压管和电子管组成的稳压电路给帘栅供压,目的是想在这清爽之中添加韵味。在保持FU-29的控制力和速度感的前提下,增加中频的厚度和密度,以求、胆声、胆韵。本功率放大级的电压放大倍数约60倍,合35.5dB。两级总增益约为73.5dB,加上环路负反馈之后,增益为47.5dB,共有26dB的负反馈量。这样输入变压器增益为6dB,两级放大加负反馈,总共有47.5dB,输出变压器也有-32.5dB增益,整机实际增益为21dB。

电源部分也如图所示,屏极600V高压直接从220V交流市电中经D1、D2倍压整流及C12、C13及C14、C15、C16滤波后获得。其中D2和C13组成的半波整流滤波后得到的300V电压供电压放大级和FU-29的帘栅极使用。R22、R23是电源的泄放电阻,给滤波电容提供能量释放的途径,关机后这两只电阻会把电容中残存的电能释放掉,否则在电子管阴极冷却停止工作后,电容还残存有很高的电压,并且保持很长时间,对安全和电子管的寿命都不利。

这样的供电方法省去了一只高压大功率变压器,不仅成本降低,还得到很低的电源内阻。没有变压器阻隔的电源能量无疑是充沛的,反应更迅速。在静态和大动态情况下,高压的波动很小,本机的中低频段的上佳表现就得益于此吧!但少了电源变压器的隔离,安全又成了问题,一台通体带电的放大器是不可想象的。在这里输入变压器B1和输出变压器B2就完成隔离的作用,使得机壳不带交流市电。值得注意的是图中机壳的接地和内部线路的接“地”是分开的,千万不能连在一起。由于B1和B2在这里要完成传输信号和隔离双重作用,所以这两只变压器的品质不可掉以轻心。

历来采用这样的供电方式很少,主要是安全上的考虑,其实只要一前一后两只变压器把关,隔离效果和用电源变压器完全一样,这台胆机已经使用了多年,非常安全。本机在灯丝供电上还没有走得那么远,还是设置了一只普通电源变压器B3。

3组灯丝用的6.3V和一组栅负压用的36V另设一电源变压器B3提供。由于所需功率不大,所以用一只60W小功率变压器就可以了。接在电压放大级6J4P灯丝的100Ω电位器W3,作用是把灯丝的交流干扰调整到最小。FU-29的灯丝一端接地就可以了,改变FU-29的脚位灯丝也可以用12.6V。但注意的是接6P1的灯丝绕组不能接地。在这里,6P1阴极电位已经到220V,如果灯丝接地的话,阴极和灯丝间的电压就远超出6P1的100V极限值,只能悬浮供电。交流36V经硅桥整流,C9、R21、c10滤波,稳压管D3稳压后,经W2调整给FU-29栅极提供固定的负压。

FU-29的耐压很高,可达150V,为提高效率,增加输出功率,就得让电子管工作在高屏压、低屏流的高效状态。这里FU-29的屏压取值Ua=600V,最大屏流IAMAX=60mA。从FU-29的Ua-Ia曲线(图2)得到,在Ug=0V、Ia=160mA时屏极和阴极间的压降约为40V,这样可以计算出本机的输出功率 P=(600-40)×0.16/2=44.8(W)

按输出变压器90%的效率折算,也足有40W的实际输出功率,对于电子管功率放大器来说这已经处在黄金功率段了,实际推动力不输于100W的晶体管放大器。



关键词: FU-29 胆机

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