用EL156構建25W單端甲類膽機電路
膽機音色圓潤、透明,發(fā)聲自然、甜美、真摯,久聽不倦,富于人性化色彩。在構建和諧、美好的生活中,膽機已成為音響愛好者良伴,也正成為一種時尚。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/326922.htm在膽機中,尤以單端甲類膽機音質最佳。以300B、845膽構成的單端甲類膽機成為膽機中的極品,發(fā)聲最靚,讓人過耳不忘。然而,以300B構成的單端甲類膽機卻美中不足,輸出功率一般僅6.5W,對于通常20m2以上的聽音空間來說功率偏小。845膽構成的單端甲類膽機輸出功率在20W左右,可滿足聽音要求。只是845屬高壓膽管,工作電壓需1200V以上,不僅制作成本高,制作時還不太安全,體積也較大。那么,有沒有一種膽,輸出可達20W以上,體積不大,適合構建家用膽機呢?
西歐名膽EL156堪當此任。對于ELl56膽許多人都不清楚。這也難怪,ELl56在1968年才開發(fā)出來,在膽家族中算是較為年輕的一代。20世紀 60年代是膽發(fā)展的頂峰時代,此后便開始走下坡路。到70年代,國外晶體管已全面進入電子行業(yè),取代了電子管的地位。因此,雖然ELl56作為最新型的優(yōu)秀膽被開發(fā)出來,但還未來得及應用便被晶體管廣泛使用的大潮淹沒了,以至于隱姓埋名、少為人知。
ELl56由膽界著名的德國德律風根(T‘elefunken)公司開發(fā)投產。該公司出品的音頻用膽做工精細、造型典雅,音色平衡甜潤、清純細膩,可謂膽中極品,與英國的大盾(Mullard)并列,堪稱西歐第一品牌。只可惜,德律風根公司在晶體管普及的大潮中也將膽管生產線關閉。ELl56早已停產。
所幸,我國的曙光電子管廠根據(jù)原廠資料,又將ELl56重新開發(fā)出來,成為該管的唯一制造商。據(jù)廠方講,ELl56每年大量出口日本,已成為日本膽迷的新愛。
ELl56系氧化物陰極膽,因此具有較高的陰極放射電流和較低的工作電壓。該管屏耗高達50W,比KT88強功率膽還高出10W。恐怕ELl56算得上旁熱式陰極膽中的王者。與845直熱式膽相比,ELl56的燈絲功耗低2/3,屏極工作電壓僅為其l/3,單端輸出功率則可達25W,性能之優(yōu)越讓人嘆服。真所謂“后來者居上”。
一、電路工作原理
附圖是采用ELl56膽構成的A23I..156T膽機的電路。本機為雙聲道立體聲功放,圖中僅給出一個聲道的放大電路,另一聲道完全相同。
從圖中可以看出,本機采用兩級放大。前級用ECF80(國產型號為6F1),功放級用ELl56膽,為單端甲類放大程式。通常前級包括前置放大與推動兩級放大,以滿足功放膽的推動要求。然而,ELl56性能優(yōu)良,僅需20V左右的推動就可滿功率輸出,所以將前置級與推動合并為一級放大就可以了。在Hi— Fi功放中,應盡量減少放大級數(shù),這樣才能減小信號在放大過程中的失真與變形。
前級放大膽ECF80為三極、五極復合膽,五極部分擔任信號放大,三極部分則作為五極放大中的負載。三極膽相當于一個非線性負載電阻,與五極膽中的非線性具有一定的抵消作用,從而使輸出中的失真減?。üぷ髟碓从赯L94212716.1專利技術)。另外,膽中由于存在空間電荷效應,可以減小噪聲。一般與電阻負載相比可獲得較高的信噪比,能提高前級輸出的信號的質量。三極膽陰極接入可調電阻Wk調節(jié)Wk可改變三極膽內阻,從而使前級放大器處于合適的工作范圍,確保前級輸出有大干20V的動態(tài)范圍,以推動功放膽ELl56滿額輸出。實際上,本前級輸出范圍可達±100V,足以推動任何功放膽。
后級功率放大采用了超線性電路。超線性電路具有五極膽的高效率與三極膽的輸出特性,是膽管獨有的優(yōu)秀功放電路。由于三極膽輸出內阻低,對揚聲器有較強的控制力,可使揚聲器阻尼良好,從而令發(fā)聲清晰、富于層次感。本機的超線性電路是通過電阻分壓實現(xiàn)的,簾柵極的負反饋電壓由:R5與R6的比值決定,無需從輸出牛上抽頭取得。這種“電阻分壓超線性電路”的好處是可通過改變R5、R6取得最佳簾柵動態(tài)負反饋電壓,使超線性電路的性能達到最優(yōu)。還降低了輸出牛的繞制難度(原理詳見本刊2004年第12期的有關內容)。由于輸出牛繞制難度低,因此本機的輸出牛達到了較高的性能,加負載頻響可達120kHz以上,為功放整機的高水準奠定了堅實的基礎。
功放電路采用自給偏壓方式。ELl56陰極串有穩(wěn)壓管DWl與電阻Rn。DWl產生20V左右的穩(wěn)定陰極電壓,使ELl56有一合適的柵負壓工作點。RD僅為47Ω,但不可省略,它有穩(wěn)定工作點與信號負反饋作用,可比較有效地減小功放級失真。
通常,功放級陰極電壓是通過陰極電阻并聯(lián)電容方式實現(xiàn)的。這是傳統(tǒng)的做法,但電容需要充分大才能保證功放級的低頻下限。HiFi功放低頻下限低至10Hz 以下,相應并聯(lián)電容將達數(shù)百μF至數(shù)千μF。這實際上只能采用電解電容,而電解電容品質較差,高、低頻性能都不良,對功放信號的質量損害嚴重。
穩(wěn)壓二極管(DWl)是當前廣泛應用的穩(wěn)壓器件。低頻響應到直流(0Hz),高頻響應數(shù)百kHz,性能優(yōu)良,比起電解電容好多了。
不過,DWl沒有直流穩(wěn)定作用,所以必須串接Rn以穩(wěn)定ELl56的直流工作點。
功放級的柵極接有Rb、Cb高頻提升電路,以彌補輸出牛對高頻分量的損耗。雖然這些高頻分量已超出人耳的聽覺范圍,但重放中包含這部分高頻分量將造就更為真實與自然的感覺。對高頻分量的提升,可使放大器整體響應寬廣、平坦,達到Hi_Fi的高性能。這是從全局考慮問題的方法,也是膽機克服輸出牛頻晌不足的有效辦法。運用此法,膽機頻響足可與晶體管機匹敵,達到80kHz以上,而音色上也更勝一籌。
高品質功放對電源電路必須充分重視。實際上,在放大電路已日臻完美的情況下,電源電路的每一步提升都將使放大器音質顯著提高。本機的電源電路采用了場效應管電子濾波、電子穩(wěn)壓電路,比傳統(tǒng)的濾波電路更好,在性能方面是傳統(tǒng)電路無可比擬的。其供給功放電路的電源達到甚至超過對前級放大的要求,接近理想電源的水準。采用場效應管還有一個特色,那就是場效應管工作時產生的偶次諧波對整機音質似有美化作用,發(fā)聲顯得柔和、甜美。
燈絲電壓采用交流供電,以獲得更好的音質。為克服可能產生的交流聲,在燈絲電路中接有平衡電位器Wl,調節(jié)wl可消除交流聲。
在電路圖中,個別元件沒有給出具體數(shù)值,這些元件選擇不同數(shù)值與品種對音質、音色有明顯改變,但不影響電路的工作狀態(tài)。我們期待讀者動手、動腦選擇,調出最佳音質,以便切磋交流。
二、元器件的選用與制作
傳統(tǒng)膽機基于當時的元器件形式,制作工藝僅僅只是“搭棚焊接”方式。這種電路工藝是成熟的,適合當時的元器件水平。而如今,電路工藝早已發(fā)展到印刷電路,元器件水平有了質的提高,小體積、大容量元件相當普及,為印刷電路廣泛應用鋪平了道路。比起“搭棚焊接”,印刷電路可以說是更先進的電路工藝形式,不僅效率高,對復雜精密的電子電路而言也更容易實現(xiàn)。由于采用電腦布線,印刷電路可以輕易實現(xiàn)兩點間最短連線以及理想的一點接地形式。對講究布線的Hi—Fi放大器制作而言,采用印刷電路更為理想。
本機采用2mm雙面鍍金印刷電路,不僅完成了電路的理想布線,而且鍍金線路還確保了連線的高品質,使信號在電路中暢行。在結構上,本機與傳統(tǒng)膽機有所不同。它采用“上翻蓋”形式,電源牛、輸出牛、印刷電路和接插件均安裝在底盒內。整機重心下移,更為平穩(wěn),符合音響發(fā)燒的追求。制作時,焊好印刷電路就完成了所有電路連接。將印刷板安裝在底盒內,并將少量連線與電源牛、輸出牛連接。調試完畢后所有制作便全部結束,無需像傳統(tǒng)膽機那樣翻過來、倒過去地進行安裝、焊接、調試,非常辛苦。合上鋁合金成型的上蓋板,一臺美觀、漂亮的高質量膽機就呈現(xiàn)在我們面前。本機的結構形式非常適合愛好者DIY膽機。
電阻全部選用金屬膜電阻,以確保整機的靜噪背景。其中R5、R6為3W,其余為l/2 W。R3發(fā)熱較大,采用6W小型線繞電阻,便于在印刷電路板上直接焊接。
音量控制RW由于處于信號輸入端,因此采用了日本ALPS高檔方形電位器,不僅使整機信噪比有保證,而且使雙聲道的音量控制保持高度同步,不會因音量改變而發(fā)生音場定位的漂移。ALPS電位器同步性極佳,許多電位器根本無法與之相比。 半可調Wk、Ws采用高品質有機實心電位器。Wl則選用精密微調電位器,以準確平衡交流聲,從而令本機殘余交流噪聲的抑制可與晶體管機媲美。
整流管采用BY波封高頻管,有利于減小電源噪聲。
電容的選擇對音質影響較大,比較考究。Cl、C2需采用CBB電容,C05、CF采用瓷介電容,C04采用進口CBB電容。電源濾波電容則采用進口(紅寶石)大容量電解電容。
三、調試與音質調整
本機一般焊接裝配無誤即可正常發(fā)聲,但要取得最佳工作狀態(tài)則需作簡單調整。調節(jié)wk,使Tl五極膽屏壓為165V,此時6F1前級放大輸出可達±100V,充分滿足后級功率膽±20V推動電壓的要求。由于前級輸出裕量遠大于推動要求,因此即使w。不作調整也可正常工作,不過調整到位更好。
用數(shù)字萬用表接入輸出端,撥在200mV檔。調整Wl,使交流聲消失,左右聲道分別反復調整。通常指示在lmV以下,交流聲就基本聽不到了,可認為已達到較好的程度。
本機是在筆者以前介紹過的A23I.156J基礎上改進而來的,工作原理相同,只是前級放大改用了膽管。它既有300B膽機的清純,又有EL34膽機的飄逸,也不失KT88膽機的力道。看來ELl56膽是一個汲取精華的集大成者,盡顯西歐眾名膽之風范。該膽風韻再現(xiàn)也向世人證明了中國曙光電子管廠的造膽實力。
一般不提倡DIY者對本機更換元件來進行摩機。不過,音響愛好者的口味各不相同,對音質的每一點改進又孜孜以求。因此,本機允許改變個別關鍵元件,以調整音質的風格與走向。
電位器Rs中點向上滑動,音質趨于柔和;向下滑動則解析力增加。標準情況下中點對地為90f)。
c1改用德國威馬(0.22μF/630V)電容則音色更為潤澤、明亮,立體定位更清晰,感覺聲音自然、真實,高音圓潤而不尖銳。若改用日本的尼斯康 (Nitsuko)電容(1μF/250V)則聲音轉為溫暖、柔和。若改用金屬化紙介電容(0.22μF/160V)則感覺聲音甜美度增加。比較起來,采用德國威馬(粉紅色)電容時音質改善效果最大。C04原設計采用我國臺灣產的HTC CBB電容,特點是音色自然、溫暖,透明度不錯。改用德國威馬(0.22μF/630V)電容后音色清澈,并具有潤澤、真摯感。C2改用德國威馬電容 (0.22μF/630V)后音色透明度提升,似萬里無云。
一般來說,改用名牌電容后音色都會有些變化,但能否適合個人口味則難說,要憑自己的感覺與音響欣賞水平而定。這是因為,音響欣賞本身就帶有濃重的個性化色彩,音色的調整就是在優(yōu)良音質的基礎上體現(xiàn)某種風格與品味。這也許就是音響DIY者所獨享的樂趣吧! 本機輸出功率為22W×2,頻響為1 8Hz~60kHz,失真小于O.8%,負載阻抗為4~8Ω??纱钆溆放频腁E音箱,非常適合音樂欣賞使用。
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