目前使用的前置放大器线路部分仅为单级阴极跟随器,增益约为1倍。平时使用并无不便,但因《热情的电子管放大器》中介绍的全级差动基础放大器,以及《电子管放大器入门》中提到的迷你瓦特(Mini Watt)等电路,整体增益都偏低,因此有时会希望搭配一个增益在2至3倍左右的线路放大器。然而,用电子管电路实现2到3倍的增益却意外地困难,一直想不出合适的电路方案。若只需1倍增益,直接采用阴极跟随器即可轻松实现;而如果是两级结构的标准电路,要达到10倍以上的增益也并不困难,但一旦要求使用电子管实现不超过10倍的增益时,反而突然变得棘手起来。当然,并非完全没有相关电路实例。例如著名的LUX SQ38FD的线路放大器部分,就以单级12AX7构成的P-G反馈放大电路为基础,通过包含中间衰减环节,总增益控制在适中的4至5倍。
实际上,P-G反馈的单级电路在厂商生产的放大器中应用相当广泛,让人不禁觉得这或许确实是唯一可行的选择。就这样思考了大约五年之后,我陆续制作了几台全级差动推挽式放大器,在此过程中重新认识并肯定了差动电路的独特魅力与优异性能。于是,我决定尝试一下:能否利用差动电路,设计出尽可能简洁的线路放大器呢?
差分线路前置放大器的电路采用了一种较为少见的方式,结合了不受欢迎的P-G反馈与差分电路。下图是使用6DJ8管的差分线路前置放大器推荐电路。

上述电路图存在以下遗漏:
在恒流电路的负电源部分,电源电压应为-12.7V,但该电路图上却标注为-4~-7V。其间需接入330Ω/1/2W电阻和1000μF/25V电容。
这些内容已在下方平拉格的布局图中注明。
本电路的核心部分是由两个6DJ8电子管单元构成的差分电路。左侧单元连接至输入端,右侧单元则连接至输出端及负反馈回路。这种电路结构非常特殊,因为通常的差分电路不会单独使用,而是再增加一级放大电路,组成两级或更多级的结构。而本设计中的单级差分线路前置放大器正是其独特之处。
输入信号经由50kΩ的音量调节电位器,送入左侧电子管的栅极;输出信号则从右侧电子管的板极取出。乍看之下,这样的电路似乎难以实现正常放大,但实际上它能够良好地工作。
共阴极侧通过一个10mA的恒流电路连接至负电源(V-)。该恒流电路采用2~3个并联的JFET 2SK30(GR级)来实现。曾尝试用三端稳压器LM317T构成的恒流电路替代,结果产生了明显的“沙沙”噪声,无法正常使用。
6DJ8的负载线如下图所示。工作点由185V电源电压、5mA的恒流特性线(蓝色)以及20kΩ的负载线(红色)共同决定,三者交点即为工作点(Ep=85V,Ip=5mA,偏压≈-2.1V)。虽然负载线上的电源电压为185V,但由于实际电路中阴极电位约为2V,因此所需供电电压应为187V。(最初设计时的工作点为Ep=100V,Ip=4.5mA,偏压=-2.6V,后已重新调整)

输入信号并非只输入到左侧电子管,实际上应理解为根据差分电路的基本工作原理,信号被施加在两管的栅极之间。也可以认为左侧是阴极跟随器,右侧是阴极输入,无论怎样理解,结果都是一样的。两个电子管像跷跷板一样相互补充地工作,最终放大后的信号以完全相同的电压(但相位相反)出现在两个屏极上。因此,放大的信号可以从任一电子管的屏极取出。本电路中是从右侧电子管的屏极输出。顺便提一下,如果同时从两个屏极取输出信号,则会得到平衡(平衡式)输出。
由于信号是从栅极间输入,若从屏极间输出,则增益约为24倍,与6DJ8普通放大电路的增益相同;但如果仅从单侧屏极输出,表观增益则变为原来的一半。实际使用时,由于后续还会连接功率放大器等负载,因此实际增益还会进一步下降至约10倍左右。
在6DJ8的右侧单元中,通过100kΩ和56kΩ电阻将屏极信号反馈至栅极,形成负反馈。该负反馈系数决定了本电路的增益。其增益可采用以下简化且近似的计算方法求得:关于负反馈电阻值的选择,电阻值越小,受分布电容及电子管内部电容的影响越小,高频特性越好,但负载会加重;反之,增大电阻值虽可减轻负载,但高频特性会变差。综合考虑,两管总阻值约为150kΩ时,平衡性较好。
本电路中,6DJ8提供的基本增益约为24倍,我们以其中一半即12倍作为基础裸增益进行计算。然而,右侧除了20kΩ的屏极负载电阻外,负反馈电阻以及功率放大器的输入阻抗也都会增加整体负载,因此实际增益约为10倍。决定负反馈的系数为(100kΩ+56kΩ)÷56kΩ=2.79,因此本电路的理论计算增益为(10×2.79)÷(10+2.79)=2.18倍。

使用6DJ8这类高跨导、低内阻管子的宽带放大器,必须对超高频至兆赫兹频段的电路稳定性进行基本考虑。特别是这类电子管,仅因布线方式不当就可能引发振荡,因此电路结构本身必须具备一定的抗振能力。各管栅极接入的3.3kΩ电阻便是其中一项措施。该抑制振荡电阻应尽可能靠近6DJ8的插座布置。在共阴极与恒流二极管之间插入约200Ω的电阻,可进一步提升本机的稳定性。此电阻也应尽量靠近真空管插座引脚安装,避免不必要的走线。
此外,交流100V电压始终存在约1%~3%的波动,这种变化会直接反映为B电源电压的变动。差分电路具有将B电源电压的变化直接转换为屏极电压变化的特性。因此,为了防止此类变化通过前置输出造成不良影响,前置输出部分的电容(0.68μF)值不能过大。此前此处电容曾设为2.2μF,但出现了问题,故已将其减小至0.68μF。

下图是6N1P的管脚示意图。Ep-Ip特性数据取自公开了大量实测数据的“JF1VRR(也称JR3QZS)的无线电日记”(特此致谢)。市面上常认为6N1P可作为6DJ8的替代品,但实际测量特性显示两者差异之大,简直“难以置信,完全不一样”。若以偏压为0V时的特性曲线进行比较,差异尤为明显:当6DJ8的屏极电压为50V时,电流可达15mA,这表明其输出阻抗极高、内阻极低;而所谓与6DJ8等效或兼容的6N1P,电流却在4mA以下,两者几乎毫无可比性。
6N1P的工作条件似乎与5670基本相同。如果打算用6N1P替换6DJ8,并直接套用6DJ8的电路,虽然能发出声音,但偏压可能过浅,导致栅极电流增大,电子管进入饱和状态,从而引发问题。此外,由于两者的内阻相差如此悬殊,将其用于放大器时,高频段极点频率会下降至原来的一半甚至更低,不仅高频响应显著恶化,相位补偿条件也会发生巨大变化。
尤其需要注意的是,一些管子商家和拍卖网站的信息往往混乱不堪。没有精确数据支持的所谓“兼容性”信息,切勿轻信。


首先来看高压侧,将168V进行桥式整流,得到244V的整流输出。整流后,通过使用MOS-FET 2SK3767(或同等型号)构成的简易纹波滤波器,可充分彻底地消除残留纹波。此外,该电路在电源刚开启时电压上升速度非常缓慢,因此还能获得适当的延迟效果。放大器部分的供电电压并不十分敏感,设计值为187V,但允许±110%左右的波动范围。(能自行绘制负载线的人应该明白这一点。)
由于电源电路的输出电压为208V,而放大器部分的供电电压为187V,两者之间的压差为21V。放大器部分每通道的电流消耗约为10mA,因此用于降压的调节电阻应选用2kΩ~2.2kΩ/1W的规格。2SK3767的漏极电流为20.6mA,漏极与源极间的电压为244V-208V=36V,因此漏极损耗为36V×20.6mA=0.74W。这个数值下无需安装散热板。
低压侧也用作负电源,因此将14V进行桥式整流,并将正极接地。整流后的输出电压为15.8V。经过两级CR组成的纹波滤波器后,设定电路参数使输出电压达到-12.6V(图中为-12.7V)。计算得出的灯丝电流为0.31A,这是基于使用6922管子的情况。6DJ8系列各管子的灯丝电流略有差异,因此实际电压会因所用电子管不同而变化,请务必实测后再以3.3Ω的阻值进行调整。
<使用特制R型铁芯电源变压器>下图是采用特制R型铁芯电源变压器时的预期电路示意图。这些数据仅为理论设计值。制作时请勿盲目照搬此电路参数,应自行验证并加以改进。

与使用1U电源变压器的电路不同之处在于,整流电路改为了倍压整流电路,以及各部分电压分配的差异。尤其重要的是,由于整流出电压升高导致滤波器中MOS-FET的功耗增加,因此在漏极侧额外添加了820Ω电阻,以分散热量。另一个区别是,为弥补加热器电源滤波器效率下降的问题,将电容器容量从3300μF增大到了4700μF。
<使用春日无线KmB90F>若要获得如此高的整流出电压,可选用春日无线变压器的KmB90F。虽然其漏磁比1U尺寸的铁芯变压器稍大一些,但只要不过度绕制,仍能实现足够低的噪声性能。使用185V绕组时,在输出20mA电流的情况下,输出电压约为258V,这一电压差足以通过为2SK3767加装小型散热板来实现充分的压降。若使用KmB90F,则只需将2SK3767的栅极电阻由220kΩ改为330kΩ即可满足要求。
此外,KmB90F也具备与1U尺寸电源变压器几乎相同的14.5V/AC 0.9A绕组,经桥式整流后可轻松获得12.6V直流电压。只需调整上述电路中3.3Ω/2W电阻的阻值,即可调节供给加热器的电压。
这里介绍一下采用接线板搭棚的接线示意图,供参考。该图案以带音调控制的差分线路前置放大器电路为基础,并根据本机电路稍作调整。可参考本页面的图片。
标有GND的线路应连接至接地母线。
关于放大器部分,以下未在此处注明的电阻需按如下方式布置:
(1)音量调节旋钮与第一级栅极之间的1MΩ和3.3kΩ电阻,应布置在电子管插座周围。
(2)负反馈电路中的100kΩ电阻位于平铺的接线板上,而56kΩ和3.3kΩ电阻则应布置在电子管插座周围。标有GND的线路应连接至接地母线。
这些该怎么布置和接线,你自己尝试做做吧。
| 负反馈系数(1/β) | 2.79 (100kΩ・56kΩ) | 注释 |
| 增益/Gain | 7.0dB(2.26倍) | 1kHz时输出1V |
| 输入阻抗/Input Impedance | 48kΩ - | |
| 输出阻抗/Output Impedance | 约2kΩ | 1kHz时输出1V |
| 频率响应/Frequency Response | 10Hz~200kHz 5Hz~500kHz | +0dB/-0.5dB +0dB/-3.0dB 负载为1米屏蔽线 |
| 左右声道串音/CrossTalk | -dB | 10Hz~100kHz,1kHz时输出3.16V |
| 失真率/Distortion | 0.05% | 1kHz时输出1V |
| 残留噪声/Noise | 50~100μV | 左右声道相同值(80kHz,无A加权) |
|手机版|家电维修论坛
( 蜀ICP备19011473号 川公网安备51102502000164号 )|网站地图|网站地图
GMT+8, 2026-9-24 01:22 , Processed in 0.063122 second(s), 16 queries .
Powered by Discuz! X3.5
© 2001-2026 Discuz! Team.