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用6P3P/EL34制作并联推挽胆机

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  一、放大器的电路结构
图1是功率放大器电路(左右声道完全相同)。本机采用电压放大器+共阴极负载式倒相+阴极推动+并联推挽输出模式,工作点调在甲乙1类。前置各级组成无交连电容的直流放大,不存在相位失真,保真度高。功率放大管采用固定栅负压有利于输出更大功率,在业余条件下便于调试,可降低功放管的配对难度。功放管工作状态设三极管及超线性五极管转换选择,一台功放两种工作状态,满足不同场合的需要。

  1.前置放大
前置放大既要考虑整机的增益,又要考虑与后级功率放大相匹配和性能的稳定,前置放大性能的优劣,直接关系到放大器成败的关键。为了提供足够的电压增益和一定的驱动能力,由V1a构成共阴极电压放大电路,V1b构成共屏极电压放大电路,V1a和V1b组成的两级前置放大,并采用直接耦合方式,共同组成共阴一共屏前置放大器,做到整个前置放大电路的简洁。

  为了确保整机电压增益,电子管的选择至关重要,V1选用高放大系数、低噪声双三极管6N4。

  6N4的放大系数μ=9715,这在小功率三极管中是首屈一指的,向来以音色通透、人声娇艳、胆味浓郁而着称,成为高档放大器的首选管。这只管子的特性参数应用与6N2几乎相同,但从结构上看,6N4采用低噪声设计:(1)灯丝带有中心抽头,可采用平衡供电(12.6V),以降低交流声,其噪声电平低至-60dB;(2)每只三极管及两管之间均加有屏蔽层,以降低感应交流声;(3)材料选用比6N2更加精良。

  该放大级采用自给偏压电路,阴极接有较大的旁路电容,因此静态工作点十分稳定。它将输入信号进行大幅度的提升,放大后的音频信号电压由V1a屏极输出,采用直耦方式耦合至V1b的栅极,这样可以减少相位失真。为了进一步拓宽整机频响,在电子管阴极引入了从输出变压器次级的环路电压负反馈。

  V1b构成共屏极电压放大电路,即所谓的阴极输出器,增大了输入电阻,减少了对输入信号的衰减,它的输入电容很小,保证信号传输的高保真,电流放大倍数大,过载能力强,改善了6N4输出动态范围较窄的弱点,输出阻抗很小,便于与下一级更好匹配。

  2.中间倒相级
倒相级选择倒相效果较好的共阴极负载式倒相电路,从电路上看,V2上边电子管工作于共阴极放大,下边电子管工作于共栅极放大。两管共用一只阴极电阻,以阴极互相耦合。这样一来,V2上边管工作于共阴极放大状态,屏极输出信号与栅极输入信号相位相反,而阴极电阻上的信号电压与栅极输入信号相位相同,即与屏极输出信号相位相反。V2下边管栅极通过一只大容量电容(1μF)使栅极接地,工作于共栅极放大状态,其屏极输出信号与阴极输入信号相位相同,所以,V2上边管的输出信号与V2下边管输出信号相位相反。这样电路由单路输入,双路输出,实现一路信号变成两路信号,而两路信号相位相反。

  共阴极负载式倒相器的输出信号幅度并不是严格相等,通常共阴极放大的放大量总比共栅极放大的放大量要大一些。从理论上讲,共阴极电阻的阻值越大,上下臂输出的信号电压越平衡,好比给电路加了一个长长的尾巴,所以又称之为长尾式倒相电路,尾巴越长,电路就越平衡。但是,由于静态工作点的限制,阴极电阻的阻值不能取得太大,如果阻值太大,其电压降也随之增大,还得提高供电电压,从而增加制作成本。在制作过程中,笔者试图用晶体管、稳压管和电阻搭建一个恒流源来代替共阴极电阻,试验结果屏极电压降很大,推动力明显不足,对音质并没有多大改善,所以放弃了。在常见的应用电路中大都采用最简单省事的作法,在V2下边管共栅极放大电路中,适当增大屏极电阻的阻值,即在屏极负载电阻上串入一个10kΩ微调电位器,使下边电子管的增益发生变化时,通过调节微调电位器的阻值,就可以达到两管输出信号电压幅度完全相等的目的。

  为了保证效果,倒相管采用中放大系数,低噪声高频双三极管6N11担任,6N11的放大系数μ=30,跨导S=12.5mA/v。在路放大倍数实际与高μ管相当,它的内阻较低Ri=2.6kΩ,正好适合倒相管对高放大倍数、低内阻的要求。6N11的音色表现也不错,既有胆机的韵味,又有石机的速度,在发烧界中是久负盛名的高保真电子管。


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