300b單端膽機電路圖(一)
300B單端功放名聞遐邇,人見人愛,制作電路層出不窮,競放異彩。本次介紹的電路比較簡單傳統,主要著眼于降低燈絲交流供電所產生的交流聲來改善其聲音質量。
電路介紹
300B是直熱式功率管,燈絲加熱有交流或直流供電兩種方式。兩種燈絲加熱方式各有所長。一般認為,就音質而言,交流加熱比較有利,缺點是交流聲較直流加熱時大一些。因此,如果300B燈絲采用交流加熱時,設法最大限度地降低其殘留噪聲,那么就可能取得較好的音質。為了降低300B殘留噪聲,最為簡便的方法是避免采用取自輸出變壓器二次側繞組加至前級的負反饋回路,或者說,盡量減小負反饋量,最好是取消負反饋回路。本電路對300B燈絲采用交流加熱,同時取消負反饋并注重電壓放大級的設計,以求獲得較好的音質。
圖1為本機電路圖。除個別地方不同常規之外,可以說是十分傳統的電路結構。整個電路相當簡潔,盡量省去不必要的元件和電路,減少了器件數量。整機所用電子管的一般應用值和特性見附表。
本功放采用兩級電壓放大,都采用SRPP電路結構。SRPP原是為高頻放大而研制的電路,現在把它用于低頻放大電路,理所當然可望獲得更為寬闊的頻率響應。由于三極管放大的噪聲要比五極管小,所以本機兩級電壓放大均采用三極管。輸入級特意選用了雙三極管5814A,該管相當于12AU7的高性能管,目的在于最大限度地減小輸入級的放大噪聲。由于5814A的放大因數(μ)低,采用SRPP電路能夠提高該級的增益和降低其輸出阻抗。第2級電壓放大采用12BH7A,該管適用于音頻放大、振蕩和脈沖放大,因而作為低頻應用具有良好的性能保證。該級工作電流取得較大,目的是為300B提供足夠驅動力。根據圖1中5814A、12BH7A陰極電壓和陰極電阻,可估算它們的靜態工作電流。
(1)5814A靜態工作電流
I=6.7(v)/3900(Ω)=0.0017(A)=1.7(mA)
(2)12BH7A靜態工作電流
I=5.8(V)/1500(Ω)=0.0038(A)=3.8(mA)
上述兩級電壓放大的最大輸出電壓(削波點前)達到90V,足以滿足推動300B的需要。此外,兩級電壓放大級的噪聲小,失真低,為整機采用無負反饋放大奠定了基礎。
功率輸出級300B采用初級阻抗為3.5kΩ的輸出變壓器,從圖l中實測陰極電壓可知其靜態電流為I=64(V)/1000(Ω)=0.064(A)=64(mA)
由此可見,300B的工作狀態介于附表所示兩種工作狀態之間。根據陰極電壓可以估算出300B柵極推動電壓為U=64(V)×0.7=44-8(V)≈45(V)。顯然,該值比電壓放大級最大輸出電壓小得多,這有利于300B獲得足夠的驅動且失真也較低。300B柵極與輸入級陰極之間的680kΩ(2W)電阻是電壓放大級之間的負反饋電阻,可減小電壓增益200左右,也能降低一些電壓放大級的失真。
為了監視輸出級工作電流,300B陰極經100kΩ電阻串有一只1mA電流表。這樣一來,使該電流表轉換成100V電壓表,由于300B陰極電阻為lkΩ,每伏讀數相當于lmA電流。60V相當于60mA靜態電流。該表設有轉換開關,以分別監測左、右聲道300B工作電流。
電源部分電路也很平常,但濾波元件數值對本機交流聲有一定影響,故應予足夠重視。首先注意到濾波輸入電容的容量取得較小(4μF/600V油浸電容),以防整流管流過的浪涌電流過大而損壞。同時也預防開機瞬間出現過高的直流高壓損壞相關元囂件。為了減小高壓紋波,采用電感和電阻構成的兩級兀型濾波電路,而且濾波電容的容量相當大,制作時務必予以充分注意為了進一步減少交流聲,特別是由燈絲交流供電產生的交流聲,在高壓B1與300B燈絲中心點之間跨接一只20uF/500V電解電容,從而達到一定的反相抵消作用。通過以上一些措施,使整機交流聲大為減小,即使把耳朵貼近音箱也完全聽不到殘留的噪聲。濾波電解電容上所并聯的電阻R1和R2(每個用270kΩ/6W電阻2只并聯而成)為泄漏電阻,開機可防止過高瞬時電壓,關機后則起到泄放高壓的作用。電壓放大級燈絲繞組通過0.1μF/600V電容接地,主要是起交流接地的作用。
300b單端膽機電路圖(二)
圖3是一個素質高而且容易制作的線路,簡潔明了,V1是增益級,V2是推動極,V3為功放級,V4是高壓整流,全機用三只膽管。功放級采用的是300B經典的單端輸出線路,自給偏壓的供給方式,自給偏壓的方式不單使功放管工作安全,而且還可以增加膽味.而固定偏壓時雖然輸出功率稍大,動態也大,但音色受到影響,不能充分發揮300B嬌潤音色的特點。因此,偏壓的供給方式不同,音色的表現也不一樣。300B工作在甲類狀志,屏極電壓在400V時,可以得到8W以上的不失真輸出功率,輸出變壓器初級阻抗3.5kΩ,次級可接4、8、16Ω的揚聲器。陰極電阻的阻值—般在820Ω—1kΩ之間選取,陰極電阻接有旁路電容,以使陰極電阻上的電壓穩定。陰極電阻經C5接有負反饋電壓至柵極,不過C5的負反饋作用很小,因為C5比C4的容量小得多,對音頻電壓的阻抗比C4大,音頻成分基本被C4旁路了,經C5反饋到柵極的分量很少,并且又經R9的分壓,所以反饋給柵極的分量很小。
300b單端膽機電路圖(三)
傳統的三極管放大級推300B
該電路如圖1所示,是最簡單的一種,由一只6SL7和一只300B構成。先看輸入電壓放大級。現代音源沒備的輸出信號電壓一般可達到1V~2V,故本功放的輸入靈敏度設定為1.4V。為了保證有足夠的富裕量,應將輸入信號電壓定為0.7V,每個聲道功放管300B柵極的推動信號電壓為35V左右,這時要求輸入電壓放大級的增益為35V/0.7V=50,這樣功放管的柵極才能獲得足夠的推動能力。本功放的輸入電壓放大級與推動放大級由高放大系數雙三極電子管6SL7(6N9P)擔任,該管放大系數為70,前一半三極管用來作輸入電壓放大,在共陰極A類放大器中,單級增益可達50以上。經放大后的音頻信號由屏極輸出,為了拓寬頻響,減小相位失真,輸入電壓放大級與推動放大級采用直接耦合的方式。
6SL7雙三極管的另一半擔任推動放大級。采用陰極輸出器的方式,將放大后的音頻信號由電容器耦合到功放管300B的柵極。陰極輸出電路利于輸入級與功放級之間達到匹配。
陰極輸出級的最大特點是具有深度的電流負反饋作用,它能使功放整機的失真度、頻率響應與信噪比等各項電性能得到較大改善。需要指出的是,本級推動管的屏極電壓約為280V,陰極電壓約為14oV,陰極電位相當高,而電子管手冊中給出的6SL7陰極與燈絲耐壓小于IOOV,超過此極限電壓,陰極與燈絲有被擊穿的危險。為此,本電路將功放管陰極中取出70V直流電壓,與6SL7電子管的燈絲一端相連,以提高該管的燈絲直流電位,這樣該管的陰極與燈絲間的直流電位差為140V-70V=70V,即低于10oV,以確保陰極與燈絲間的安全。
300b單端膽機電路圖(四)
SRPP電路推3o0B
該電路如圖2所示。SRPP電路具有增益高、失真低、輸出阻抗低和高頻特性好等優點。由雙三極管6SL7構成SRPP電路,其輸出直接送到300B的柵極。整流管仍然是5U4,只是整流輸出的電壓較高,為560V,加到300B的屏極上電壓為55OV。由于30oB的極限額定屏壓為480V,于是便在300B燈絲(兼陰極)上加上200V偏壓,這樣300B屏陰之間的電壓便為350V了,使300B處于安全工作范圍。300B的燈絲采用橋堆整流后獲得的直流5V供電。該SRPP電路為全對稱電路,供電電壓為280V,中點電壓為140V。280V由560V經220kf~1W的電阻降壓產生。280V再經100kf~電阻降壓便獲得300B陰極上的200V偏壓。
300b單端膽機電路圖(五)
再加一級前置放大
該電路如圖3所示,它是在圖2的基礎上,用半邊6SN7再增加一級放大。SRPP電路由雙三極管5687擔任。這樣,一臺立體聲功放便可由一只6SN7、兩只5687和一只300B構成。這也是百分之百的單端A類無負反饋設計,電源可采用5U4G高壓真空管整流,配合扼流圈和電容濾波輸出。它使用一支6SN7雙三極管作音頻信號輸人級,然后才接上音量電位器,這一級輸出再送到以5687雙三極管構成的SRPP驅動級。然后接上300B。
在6SN7與5687之間設置音量電位器,是本機最令人叫絕的設計妙招之一。以6SN7作輸入級的好處是輸入富裕度寬,能擔當起高性能之初級緩沖或放大器之重任,它的功能等于一部前級擴大機的高電平輸出端。在此只需要加一支電位器,即可省去一部可能劣化音質的前級擴大機。另一妙招是它可以擔保5687強大的推動力不致釋放出過高電平,致使300B超出線性工作范圍而犧牲音質。
另外,它在5687的陰極電流上也有令人叫絕的安排,即是把5687的陰極接地與300B的負極絞接在一起,完成了“快速接地”之事,同時也確保最“無負反饋”的理論與實現。耦合電容采用PP材質的CDE電容,如果采用Jensen油質銀腳電容,則為超級發燒。300B電壓420V,偏壓電流75mA,純A類輸出功率8W-9W。300B的燈絲采用直流穩壓供電,為此增加不少裝機難度。如果這部分電路制作在一個PCB電路板上,將會大幅簡化裝機難度,連初學者也可以人手。
300b單端膽機電路圖(六)
抵消二次諧波的前置放大
該電路如圖4所示。以L聲道為例,輸入信號經Cl耦合進入12AX7進行電壓放大。為了滿足300B柵極驅動電壓的要求,該級放大必須有足夠的電壓增益。為了獲得抵消二次諧波的特性,其屏流又不能大,故屏極負載為510k~。12AX7的另一半接成柵極接地放大器,使電壓放大側偏壓更穩定,陰極交流阻抗低,可省掉陰極旁路電容。其工作點可通過調整R3來設定。
由于12AX7的輸出阻抗高,不能直接驅動300B,故必須利用接成陰極跟隨器的12AU7才行。12AU7陰極輸出通過R21進入300B柵極。300B的偏壓由12AU7柵極可調電阻VR1進行調整。300B大約一半的偏壓由其燈絲電阻中點所接的R23以自給方式獲得,而剩余的偏壓由12AU7提供。這種方式可獲得最佳的偏壓設置。當電源接通時,雖然不能像5U4那樣完全與300B配合工作,但它可保證在電源剛接通的一段時間內,300B處于截止狀態,防止在燈絲預熱期間有屏流流過。此后,隨著12AU7陰極的慢慢加熱,300B的偏壓慢慢趨向設定值,開始工作,300B得到了保護。
由于三極管Eg—Ip間的非線性特性,其輸出信號中會含有很多諧波成分,以二次諧波為最多,在最大輸出時可達一26dB。由于沒有負反饋電路,便利用12AX7放大并反相輸出二次諧波,最后在300B放大時抵消掉二次諧波。
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