FD-71在甲类单端放大器中的尝试（下）.doc

FD-71在甲类单端放大器中的尝试（下）1耐与制作|霉毒FD-71在甲类单端放大器【l】的尝试Il=下=II3FD一71甲类单端放大工作电路的选择FD一7I是五极管,如果工作在超线性状态下,输出功率肯定更大,相对也更容易制作.但是在三极管工作状态下,FD一71已经完全能输出40多瓦的甲类功率了;而一般都认为三极管放大器的声音相对要好一些,所以笔者认为没有必要做成超线性放大器.应提醒朋友们注意的是,在试验中,原来是根据图6测试时的示意图,将帘栅极与抑制栅极并联后再接屏极的.但两次将机器侧卧测试时,阴极电流都大到牛哼叫的地步,并损坏相应的管子.因此实际制作中,是将帘栅极与屏极并联,抑制栅极与阴极并联的三极管工作的模式,参看图7电路.从理论讲,要在8n的纯电阻负载下获得4Ow的功率,根据P=,;=,2;就要在8n的负载上有17.89V的额定电压,或者有2.24A的电流通过.由R口陈国糅于一般输出变压器是8K:8Q进行转换,根据变压器的原理,映射到初级的电压有:l一一f月l,v2一一J屣:/=0.0306U2即FD一71在三极管工作状态下,要输出电压Ul=31.62=31.6217.89V=565.32V.然而,数码时代的音源已经不是低电平,笔者的天龙DCD2560G和飞利蒲931输出就分别达2.5v和2V.为了方便制作,设计音源输入的信号定为1v时,放大器有最大输出功率40w,则整个FD一71放大器的放大量就要达565.32/1=565.32倍.考虑到FD一71在三极管工作时,放大倍数为4.345,保守一些取列音的放大量,则推动电压需要565.32V/3=l88.44V.实际制作中,由于有负载拉动,188.44V的推动图7三极管的用法2oo9.6-60电压是远远不够的.只要功放管工作点的设计是正确的,推动电压只要达到图6的工作点Q所给出240V的负栅压,就肯定可以输出40w的甲类功率.所以实际上的放大倍数为240X3=720倍.这240V的推动电压就成为在三极管工作状态下,FD一7140W甲类放大器制作成功的关键.功放管的推动常见的有直推,推动变压器耦合,阻容耦合,负载电感耦合等.直推.对于高负栅压的FD一71来说不太现实.推动变压器耦合.简单易做,但频响却非常难做好,一般频响曲线呈倒葫芦型,高,低频下降很快.笔者做机壳时,本来就设计有两个放置96芯片做扼流圈的空间,如果电源滤波足够,可以撤走一只扼流圈,改放推动牛.但是实际安装机器时,发现一只扼流圈滤波不够干净,测出有用的参数后,只好放弃推动变压器耦合.除了推动变压器耦合,最常用的是阻容耦合.阻容耦合是比较理想的耦合方式,各频段放大量比较均匀,因而频响曲线比较平直.但是要获得这240多伏的推动电压并非易事;贾萍舟老师曾在2006年第三期的无线电与电视中的813UL接法452甲类单端功放上,介绍过利用6V6阻容的耦合电路.不过600V的次高压和大阻抗屏极负载产生的巨热会让制作难度增加.负载电感耦合方式.实际上就是利用电感来替代阻容耦合中的电阻,就电路特性来说,类似推动变压器耦合电路,线性与频响不是很容易掌控,但是由于只有较低的线圈电阻,次高压不需要太高,也没有纯电阻负载的高热产生,并且绕制也没有推动变压器难,这对试制FD一71放大器来说,容易成功些.不管是阻容耦合或负载电感耦合,要获得240V的推动电压,一般只有功放管能胜任.功放管的放大倍数一般36倍.当输入信号1V时,就需要输人电压放大级要有240V/(36)4060v以上的输出电压.为了不让前级放大的信号受到推动级的工作点不够高,而造成输出削顶失真,也相应要求推动管负栅压必须在406ov以上.这样负栅压在4060V以上,又可以输出达240V的推动管,一般比较容易找到是.|设计与牌|_l2A3C,KT66和EL34等.2A3C价格偏高,笔者邮购时又损毁一个,更主要的,已经做好的机壳空间有限,无法再容纳一套整流电路,所以一直没有试过.为了验证KT66,也特意从曙光进了一对.也许是新管,没有老化,试验中声音朦胧.听遍了6V6,6P3P,KT66和EL34,最后选择的是EL34.实测时,发现EL34的放大倍数可以达6-3,这样前级放大倍数可以控制在40多即可,笔者确定为55倍,富余部分让反馈来调控.显而易见,55倍数的前级放大器要么由三极管两级放大构成,要么采用一级五极管放大.实验中利用6N8两级直耦放大时,声音比五极管细腻,平白,更适合于听器乐.不过,两级放大电路的失真肯定也会增大;而且笔者在实验中系统发生了自激,只好选用五极管工作方式.五极管输入,听人声醇厚丰富.但是如果放大量超过30倍,噪音明显增大,必须要用负反馈来调节.这就是为什么笔者将前级的放大量设定为55,再用反馈调控的缘故.经过在工作曲线上反复测算和实际试听,最后选用的电路如图7所示,电源电路如图8所示.应指出的是,图7中R.和R之间300Q平衡电位器没有画出,读者要仿制时自己补上.4FD-71甲类放大器的制作虽然要求参数的一致性会增加难度,材料也倍增,为了搬动,笔者还是将两个声道分开来做.每一个机箱深,宽,高约为47027070mm,请工厂用1.2mm的不锈钢定做,布局如图9所示.机箱内部衬有铝板,一来可增加管子的抗振性,二来方便固定零件.机箱的方孔直接用角磨机切割,圆孔用合金钢开孔器切割.由于不锈钢非常坚硬,钻孔十分困难,可以将钻头磨尖,这样可以提高一倍的效率.最重要的输出牛用0.25进口l14拆机高硅芯片,叠厚60mm,按8K:5n,请柳州胆杨师傅定做.采用5Q是因为笔者的音箱是用惠威5Q的D8和Ql自做的.朋友们如果想自己绕制,也可以用西电的WE1048B型铁芯,笔者曾经绕过一对,感觉不比现在这一对绕制的效果差.200g.661一鬻谤计与制作|+22Vl0蝼EL34j?.:接6)I82.8AL;Ds/I=:一1.22_8A(.370V1)2/Ic半T27H:干+_k8A/600V桥堆f330Ix400一Vx2一古z图8电源电路和高压电压,能方便日后更换2A3或300B推动;也可以独立引出170V的交流电压,提供FD一71外接栅压所用.而且l7.8v的主灯丝电压也是8.9V两组串联的,方便此实验一但失败,电源牛可以改为FU一13或845所用.主高压分段绕制再串联,一方面是实验需要,另一方便,刚开始时笔者都还没有找到象866和EG10.3/之类的超高压整流管,即使手头上有的图9FD一71甲类放大器的内部结构由于本机器功耗巨大,电源牛是重料打造的,用的是进口拆机UPS电源变压器133的铁芯,叠厚90inm.每伏匝数取1.2匝厂v,初级和灯丝都是用1.2mm的线径,主高压用0.33mm的线径,次高压取0.28的线径.这样主,次高压的额定电流分别可以达210mA和150mA.FD一71的灯丝供电是20V,3A,功耗达60w.主灯丝用双线并绕,能输出5.6A,17_8v的大电流,保证FD一71能吃饱.之所以要绕成l7.8V,主要考虑到整流滤波后有1.21.3倍的升压.本机空载时是22v,接上FD一71的灯丝后,刚好为20v.由于FD一71的灯丝通过阴极电阻接地,而其他5v是供高压整流管工作的,要通过超高压,因此绕制时,灯丝绕组的绝缘性比高压绕组更重要.暂时用不上的绕组在图7中没有画出,由于多半是实验性质,实际上电源牛还绕了许多组灯丝电压桥堆,耐压也不超过660V.其实高压分段绕制也有许多优点,最起码将上千伏高压分做几段,降低了绕制的难度.在这点上,各朋友在仿制中可以自行取舍和更改.两个主高压滤波扼流圈,k用的是普通的96铁芯,叠厚45mm,用0.38的线径绕满;气隙用两层0.35mm厚的青壳纸即可.负高压的扼流圈L2用普通76片的电源牛改成的,叠厚35mm,用0.2Film的漆包线密绕,留用O.2lrlm的气隙.图7中10H的负载电感是舌宽19mlTl,60mA上海二十七厂ZL一109型旧货.虽然电感量才有10H,但丝毫感觉不到低频分量的不足.图9中间右侧每个声道的两个大油罐对应是图8的C和CI.C,C.都是从网上淘来的maroon产品,容量和耐压分别是8和1600V.实际工作中,单单凭C,C.和L和滤波是不够的,所以在和2oo0.662中间还用了4只330400V美国前化工电解电容串联,如图8所示的C,c以增加滤波效果.电源开关K比开关K,更重要.K,放在机箱前面,控制总电源和灯丝及次高压;K,放在机箱后面5Z3P附近,以尽量减短引线,控制主高压的导通和其整流管5Z3P的灯丝电流.K,要通过上千伏的高压,一定要寻找高可靠的双刀单键的军品开关.本着节省原则,所有的阻容元件都是用自己兵器库中现在的物品.除了FD一71阴极电阻R是用两个30w4kn的金属壳散热电阻并联以外,基本上所有的电阻都是2w的大红袍.两个0.1400V的电容C2和C3是国产CZ302油浸电容,C是由CZ302电容并联普通拆机的聚丙烯薄膜电容构成.所有330的电容都是400V美国前化工拆机品;C是铝壳65V瑞典RIFA银子弹电容;所有220V的电容都是金色ROE380V高压电容.图8灯丝滤波电容也是用三只化工1000050V的电容并联而成.主灯丝电流整流用的是摩托罗拉25A带铝壳散热的桥.应该强调的是,在图8的电源电路中,整流桥D前接0.1n缓冲电阻R,尽量不要省,起到缓冲,避免浪涌电流烧断FD一71的灯丝.焊接采取棚架的方式,方便更换元件.机用接线基本上用耐高温的特富龙多股镀锡线和西电的纯铜芯多股花麻皮线.从图9看,胆管和各牛的布局一目了然.两声道的机器是左右对称的,右后是电源牛,左中是输出牛,右前方分别对应图7中的L,和,FD一71左侧是调节灯丝平衡电位的4qL.输入输出和电源进口都装在机箱的后板上,如果喜欢就近输入的朋友,也可以将输入的莲花座设在前面68附近.为了承重和隔离干扰,制作中,在机壳下电源牛和油罐之间加有不锈钢隔板.整个整流部分,包括灯丝滤波电容装在隔板的后面空间.图8中的c,c,和C7-C.装在输出牛下面,C,c装在机箱内电源开关K.的右侧,前级电源的扼流圈L1和图7中l0H的负载电感装在和k下方的机箱内.前级整流管6Z4装在输出牛后面,喜欢八脚管的朋友也可以换成5Z4,这样也很方便换成5Z3等直热整流管,充分享受到换管的乐趣.高压缓冲管5Z3P毒蓐|I设计与雕魏羲_|也可以换成傍热式整流管,那样更能保护稀缺的FD一71.5Z3P是构成主高压与地闭环的一个重要环节,也可以直接悬浮在D和L2之间,但是不论哪种接法,一定要接线可靠,否则上千伏的高压击穿下来,必然打火.笔者装5Z3P时留足位置,就是方便日后更换其他高电压整流管.如图7所示,反馈电阻Rf可以根据听感选择,笔者实际选择68kn,这样反馈系数8约为0.0057,加反馈后,输入级的放大倍数可以从55降到约42倍.5FD一71甲类放大器的听音评价和反思听音环境是在全面装修的16m隔音房内进行;没有毫伏表,估计信噪比在86dB左右,预热半小时后,在音箱0.5ITI外听不到交流噪音.试听没有用前级,由带音量调节的天龙DCD一2560G直推.音箱是自己设计和制作的惠威杜希2.2落地版,线材是普通的怪兽喇叭线和信号线.对比的放大器有DIY的6N8两级放大,6P3P单端甲类放大器和DIY的IOOWX2甲类对地推挽功率放大器.感觉本机既有小甲类胆机的细腻,又有大功率石机的大气;人声,器乐通吃.当然听交响乐中,本机虽然还是比不上100W甲类石机那样浩大声场和源源不断的动力储备,但是细致与甜美却又不是石机能媲美的.与6P3P单端甲类相比,一首古璇的城里的月光被演绎得更加委婉凄美;一张惠威试音碟?人声篇令人不愿意离去.但是听音评比毕竟是太主观的东西,在此笔者也不愿意得罪众人.网上有朋友说FD一71是大功率的300B.笔者认为即使言过其实,对比所听过朋友摩过的大极典211来说,素质比211全面.前级放大管除了前苏联OTK6z<8以外,还用过南京两种68C和美国JAN的6SJ7Y.感觉南京金属脚红底的那一款声音很不错,但噪音大一些;而美国JAN的6SJ7Y声音厚实些.但是OTK的68参数一致性非常好,噪音也最小,平时用得最多.在此机中,推动管首选一种没有字的曙光细长型的EL34A.买时商家说是代工的,增益高,声音较中性细致.而新曙光的EL34B声音则非常毛噪,JJ2D.6-63.-蠹j侉计与制作嚣警l的EL34软绵无力.KT66前面已经说过含糊不清;桂光的350B,声音厚实,细腻,但放大倍数明显不足.不管是南京的,还是曙光或是OTK直棒的6P3P,放大倍数都低于EL34,但是声音EL34A还略为细腻,只是声场要收缩些.如果不追求太大功率,最甜美动听的管子应该是6V6.笔者试了电工,曙光和一款美国的6V6,听人声非常耐听动人.不过,毕竟有420V的屏压远远超出6V6的极限,所以不宜长时间使用.出于条件限制,只有J6424教学信号源,只能测1K的方波和正弦波.从图10看波形还不是特别理想,这也是电子管放大器的一个通病.特别是从正弦波看,也有明显的相移,这有待日后调整和提高.一一图l0lK的方波和正弦波j6424教学信号源最大输出o.78v.用50W6Q纯电阻作负载,并串人电流表,输入0.78V1K的正弦波时,假负载上得到15.1V,电流表读数2.5A.这样可算出,在假负载上得到38w的额定功率.因此,当输入提高到1v时,本放大器应该有40w的输出,达到本人的期望.三年研制的过程是学习的过程,是相交朋友的过程,也是成长收获的过程.FD一71声音虽然好,也便宜,但是由于负栅压实在太高,不适合于新手或者是没有毅力的朋友DIY.反之,如果能将FD一71性能发挥好,再做其他的大功率高压胆机已经不属难事.本机有待改进的,首推整流和滤波电路.改用更优质的扼流圈,希望两个扼流圈和油浸电容就能把主高压滤波拿下来,腾出空间放置推动牛