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PCL84推挽式迷你真空管放大器(第一部份)【转帖】

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发表于 2007-11-13 09:08:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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PCL84推挽式迷你真空管放大器(第一部份)【转帖】

摘自:www.diyzone.net  作者: 有藤前川
★本文欢迎转载  请注明出处为:www.diyzone.net


本款机是针对去年特别订制的小型推挽架构式放大器专用输出变压器而设计的放大器。这种输出变压器虽然小巧,但却自带阴极回授(KNF)绕组,这也是最近我决定把多极管的使用方法作为我的研究课题的主因。

当初虽然曾考虑设计以6AQ5为主角的QUADⅡ型放大器,但当我将这种变压器应用介绍给朋友时,却发现许多同类放大器已经开始被研制出来,于是,脾气别扭的我就决定挑战不同结构的放大器!



关于本机的制作,特别要提到的一点,就是输出变压器的外壳。包括变压器的安装工具在内,竟然比变压器本身更花钱。虽然也有想过,机箱比内容物价格更高是不是本末倒置?但是对于一个好的放大器来说,“外观”也是一个很重要的条件,因此虽然有点笨,但也无不可。这个四角形的外机箱,是用土木建材的四角板切割而成,这个构想是从网络上的留言得到的启发。

因为四角板的切割非常便宜(@250日元),因此便想办法把它做出个形状。一开始,在考虑变压器的安装方法、机箱的成型方法以及盖子应该作成什么样的时候,成本也变的越来越高,因此才想到,如果根据这个想法来做,降低成本是有可能的。四角板有不同的大小和厚度,也可以有效地运用于其它变压器的机箱。



图说:打开机箱上盖后的风貌。

要提到的另一点,就是一定要完成迷你放大器的目标,迷你的尺寸体积,是关键要素。最近太久没有从事迷你放大器的制作了,如果再不动手恐怕就要出现禁断症状。如果每年不制造一个迷你放大器,似乎我的技术就发挥不来。(哈哈,我真是个奇怪的家伙啊!)



图说:工作中的放大器。

到目前为止,即使是迷你放大器,在性能上毫不逊色的表现依旧是我的目标。与三极管相比,多极管因为内阻较高,造成阻尼不足的不利条件,因此还是选择了NFB设计。这台机子使用了被称为简易Mullard型驱动电路的差动电路,同时这也是底盘所能容纳的结构设计所决定的。这个电路非常简单、制作很容易,但是如果不能慎选真空管并取得输入、输出平衡,就不能称为好的放大器。特别是本机必须用三极五极复合管,就让可选择的范围变得很小。

之前,我曾在番外篇介绍过使用6BM8的同种结构的放大器,但那个时候为了尽量控制NFB,我们降低电压,并把偏压调浅,将输出端分成三结(约6dB的NFB)设计。而这次因为是自给偏压的动作,6dB的NFB就会显得不足。因此必须将五极输出端的偏压再调得更浅,三极管端要选择μ更高的真空管。看看其它的制作例子,发现黑川先生也同样制作了使用6GW8的放大器。虽然知道使用6GW8一定是最好的,但是对于迷你放大器来说,五极管端的额定功率有点过大,于是决定寻找其它阻尼系数(DF)再稍微高一点的真空管。

有很多电视真空管的映像输出用复合管都很适合本机的真空管。试着找了6AW8A、6DX8、6EB8、和6GN8,刚好这段时间网络上进行新年特价活动,便宜了$0.5,于是最后选择了PCL84/15DQ8 (6DX8的15V真空管)。我不太熟悉这款真空管,但是它三极端的μ有60,五极端的Gm非常高,规格(屏极损耗4W)也跟本机很搭配。








决定用PCL84/15DQ8后,再回头看电路设计。初段是100KΩ的负载阻抗时,放大率为47左右(差动电路是一半),输出端的偏压电压弱了4V,尽管是简单的2段结构,还是可以得到共计近20dB的NFB的输入输出比。输出变压器里有KNF用的绕组,所以整体的负回授只在KNF部分降低,输出端的截止频率也就变高了。因为初段的内部阻抗高(根据图解法,需要工作点约在32KΩ左右),将第一信号线接在初段和输出端之间,变得更安定。在相位补偿方面,我决定不深究对音质影响较区段,只用差动补偿技巧,探索究竟能达到什么程度。(待续)
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 楼主| 发表于 2007-11-14 09:41:53 | 显示全部楼层

PCL84推挽式迷你真空管放大器(第二部份)

PCL84推挽式迷你真空管放大器(第二部份)

摘自:www.diyzone.net  作者: 有藤前川
★本文欢迎转载  请注明出处为:www.diyzone.net

电路很简单完全没有多余部分,非常简洁的设计。这是第一次使用恒流二极管,所以可以减少一些零件。对复杂的电路来说,零件费用高,误差值又大,所以目标太多选购起来难度很大,还好本机的初段的定电流电路比较简单,因此还算方便。在输出端的控制栅极加进的1KΩ也许可以忽略,但五极输出端的Gm很高,有寄生震荡的可能性,所以还是要不怕麻烦的放进去。



图说:本机后视图。

本机使用KCS100-50-190-NSS(194MM*100MM*50MM)的TAKACHI机箱,而能够收纳进这个小盒子里,还多亏了特别订购的电源变压器。输出端的屏极电压只有200V,是市面电源变压器很少看到的,所以在灯丝电压可以自由设定的特制变压器的前提下,才能选择便宜的真空管。电源电路我参考了PERUKE大师的标准放大器的电路,采用简单的结构,所以在实际装载时也没有遇到什么问题轻松地就完成了。



图说:拆开底部机盖后的照片。



图说:不同的角度的内部照片,布局十分的紧凑,体积小巧。



图说:电源部份的组装与配线,尽可能靠近机箱侧面,避免干扰。



测试数据:全机组装完成后,在开启NFB前的测定数据。(已开启KNF。)

与KNF是11dB相比,在无回授状态下的DF只有约2.5。这是为什么呢?不管怎么说,还是多亏了KNF绕组才让和三极管并排的DF效果能够得到充分地发挥。值得注意的是,残留噪音有点高,这主要来自60Hz的交流噪声。电源变压器的泄漏磁通量影响很小是可以确定的,所以也许是灯丝部分的噪音。选择的真空管不同,性能差别还是很大的。PCL84是电视用真空管,所以在灯丝的交流噪声方面与专为音频用途开发的6GW8相比,还是有很大的差距。

以下附上的是无回授时测定的结果图。













我这次使用的输出变压器铁芯并未刻意挑选优异品种,或许因为如此,低音域的失真特性并不太好。但是实际比较聆听到的声音,会发现竟然比起低域性能很好的铁芯(输出变压器),音色更轻松自然。嗯,这就是音响不可思议的地方,很多时候都无法单纯用测试数据来解释。下面是组装完成的测试图表。













总结:幸亏采用特别订制的变压器,尽管底盘非常小,但还是能完美地装进去,不仅在外观上取得了平衡,在物理特性上,与一般尺寸的放大器相比也毫不逊色。关于迷你放大器的组装成本,可以说有一个通性,就算都是使用特订的零件,费用也只是在2万5千日元左右,在制作费上也可以说是“迷你成本”。

输出怎么说也有3W+3W的程度吧,只要有3W的输出,就不会出现音量不足的情况,所以虽然是迷你放大器,但应该也可以作为实用机种并得到广泛地运用。DF=8对于多极管放大器来说是相当高DF的数据了。如果从我的个人喜好来说,我更喜欢DF适度高些的放大器。6BQ5放大器虽也是8左右的DF,但与多极管放大器常有的无节制的低域表现相比,又别具一格。我想,未来制作多极管放大器时,也会把目标设定为DF=8左右。

虽然失真率并不是很好,但这可能是高次偶数谐波失真偏高的关系,所以并没有特别引起什么问题,音质听起来反而很清晰。串音的成绩也还可以,定位感很不错,真是不可思议的放大器。物理特性除了DF较高以外没什么特别,也就不多说了,真庆幸终于完成了一台音质听起来相当不错的放大器!



图说:嗯?五极管里有闪耀的火光?
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