胆机的电源电压过高怎么解决功率管帘栅极电压在工作时会有压降吗?

  电子管作为“胆机的电源电壓过高怎么解决”和各种电子管设备中的关键性枢纽器件它的质量与工作状态的好坏,将直接关系到“胆机的电源电压过高怎么解决”嘚音质质量和设备的工作性能合理正确地选择和使用电子管很重要,下面就向使用者介绍一些必须要掌握的最基本、最有用的知识和技能

  选用电子管时,首先应根据具体应用电路的特点和要求确定选择合适的产品类型。例如对于一般放大电路来说,前置级要求囿较高的电压增益应选用高放大系数的电压放大三极管或五极管。三极管的噪声较小但增益低于五极管;五极管虽然增益高,但失真喥大于三极管因此,放大器的最前级通常是选用五极管后前级一般采用三极管。又如在工作信号极小的最前级,如果需要附加信号洎动压缩或扩展电路可采用遥截止式五极管。否则为了避免波形畸变,尤其是在工作信号较大的后前级应采用锐截止式五极管。再洳当电子管工作在高频电路时,应选用工作频率符合要求、极间电容较小的高频电子管

  其次,应保证所选电子管的各项参数符合應用电路的要求尤其是极限参数都要留有足够的余量。比如用于功率放大级的电子管,应根据输出功率的要求来选择功率放大管中,三极管的失真度小内阻亦小;而束射四极管具有功率灵敏度高、需要推动功率小的优点。这就是为什么一般的中、小功率放大级多采鼡束射四极管的原因又如,当功率放大级为推挽电路时应选择两只特性完全相同或非常接近的功率放大管(即“配对管”)。一般说來三极管的一致性较好,比较容易挑选而束射四极管由于栅丝间的特殊排列,稍有偏离就会引起特性的偏差所以尽管型号完全相同,但因静态和动态工作特性的不同常会出现较大差异

  电子管都是通过专门的管座接入工作电路的。常见管座是用陶瓷或电木等绝缘材料做基座上面有可插入电子管管脚的插孔与焊接电线的焊接片等。管座为配合不同电子管也相应设计成各式各样的但其插孔数与相應电子管的管脚数一般是一样的。不过有的电子管只有四只脚但设计也得适用于八脚管座。图1所示为常见国产小型电子管管座实物图尛型7脚、9脚管座的中间装有一个接地用的管座隔离心,而8脚管座的中心有定位孔(带有小缺口的圆洞)与带有中心“管钥”(即定位插腳)的电子管相吻合,插入电子管时以便保证插对位置

  图1 常用电子管管座的识别

  管座插孔的排列次序与电子管管脚一致,即在管座反面(焊片朝上)按顺时针方向从插孔(小型GZC-7或GZC-9型管座)的最大一个间隔左边第一个插孔开始数1、2、3……,或从中心圆洞(GZ-2C型8脚管座)的小缺口所指左边第一个插孔开始数1、2、3……如果是从管座正面数,则按逆时针方向从插孔(小型GZC-7或GZC-9型管座)的最大一个间隔右邊第一个插孔开始数1、2、3……,或从中心圆洞(GZ-2C型8脚管座)的小缺口所指右边第一个插孔开始数1、2、3……

  选用管座时,注意采用优質的陶瓷制品劣质的胶木制品与胶纸制品最好不用,因为各种电子管的屏极电压均达数百伏如果管座的品质欠佳,就容易引起漏电而產生杂声或交流声同时管座的接插件必须保有良好的弹性,过松、过紧均不理想特别是小型管座过紧时,容易造成电子管脚弯曲严偅时可能导致管壳开裂或管脚折断。

  常用前置放大管多为拇指管或花生管如6N1、6N2、6N11、12AX7、12AU7、6C1、6J1等,一般应选用GZC型瓷7脚或9脚管座;普通功率放大管一般为瓶形玻璃管(ST管)或筒形玻璃管(GT管)如6P3P、6L6、6CA7、EL34、KT88、6550型等,一般选用GZ-2C型瓷8脚管座;其他功放管如2A3、300B、211、805、807、811、845等则采鼡中型瓷4脚与瓷5脚管座。

  “为了延长电子管使用寿命在实际应用中必须做到“五不要”:

  是灯丝电压不要超出额定值的±10%,最恏限制在±5%内如果不按规定供给灯丝电压,就会明显缩短电子管的寿命例如,对于灯丝标称电压是6.3V的电子管实际工作电压最好控制茬5.9~6.6V以内,不得低于或超出5.7~6.9V过低会造成阴极“中毒”,过高则造成阴极过热均会缩短电子管的使用寿命。

  是任何电子管的运用徝都不要超出其最大额定值而且达到极限值的参数不能多于一个,即使是短时间超出极限值也将影响使用寿命。例如屏极损耗功率囷帘栅极损耗功率超出其最大允许值时,前者会造成屏极赤热、阴极损伤从而显着缩短电子管寿命;后者超出时,同样会因过热而缩短電子管寿命

  是不要忘记和违反电极加电顺序。比如束射四极管或五极功率电子管在未加屏极电压前,不得先加帘栅极电压否则簾栅极电流将很大而使管子过热发红,轻者缩短管子寿命重者导致管子损坏。又如提倡设置开机阴极预热,即让阴极通电加热到足够溫度后再先加栅极负电压,后加帘栅极、屏极等高压电源以防止阴极受损,延长使用寿命

  是不要采用非垂直方式安装发热量较夶的功率管及整流管,以免影响散热和寿命但普通小型电子管的安装位置,可不受此限制不论垂直、水平还是倒装都可以。值得注意嘚是少数直热式电子管,如2A3、5Y3GT、5U4G型等因灯丝结构关系,也必须垂直安装

  是不要让电子管受到剧烈震动,不要在过于潮湿和高温嘚环境下使用剧烈的震动,会使管内各电极位置变动引起电气参数的改变,造成管子性能下降从而影响正常工作;严重时会造成电極相碰,致使管子报废环境温度升高,管壳过热会导致电子管芯柱玻璃发生电解,并破坏内部消气剂的工作造成管子过早损坏。由此可见在安装功率放大管、整流管时,必须注意采取良好的通风措施以利散热。

  注意合理选择电子管外围阻容元器件以保证管孓稳定可靠地工作。例如功率放大管的控制栅极电路所接的直流电阻器,其电阻值不得超出厂家说明书或电子管特性手册给出的最大值以免控制栅极发射电子而产生所谓的逆栅电流(也称栅极反电流),造成输出减小、失真增大和工作不稳定的后果一般功率管在自给偏压时的栅极电阻器取500kΩ或以下,在固定偏压时的栅极电阻器大多取47~100kΩ。又如,整流电子管在采用电容器输入滤波电路时,滤波电容器的电容量越大,屏极峰值电流也越大。当滤波输入电容器的电容量过大(5Y3GT型管大于40μF)时,必须增大屏极电源阻抗值至特性手册所限定数徝以上(5Y3GT型管为50Ω),以限制屏极峰值电流不超过其额定值。

  外界低频电磁波能够穿透电子管的玻璃壳对内部电极造成干扰。例如音频放大管在受到干扰时,扬声器会发出交流哼声为防止低频电磁场的干扰,有些场合采取在管壳外罩上一个专用铝罩的办法如图2所示。该罩接机壳或公共地端被称为电子管屏蔽罩。其作用明显不仅可避免外界电磁波对管内电极造成的影响,而且还可消除由管子電极发射的电磁波对周围其他元器件所产生的干扰

  掌握一些电子管的使用技巧,对于初学者来说是大有裨益的例如:在应用多个電子管的设备中,为了便于灯丝供电应选择统一的灯丝电压(如都为6.3V或都为12.6V)。并且灯丝的供电如果采用交流对电子管寿命没有影响,但是容易存在引起噪声的缺点;如果采用直流则具有噪声小的优点,但是存在对电子管寿命有影响的缺点针对交流与直流供电存在嘚优、缺点,作为电路的后级管推荐采用交流供电前级管推荐采用直流供电。另外使用五极管时,如果稍降低些灯丝供给电压(如从6.3V降至5.8V左右)不仅可以延长管子使用寿命,而且能减少噪声这对要求高增益、低噪声的前置放大电路非常有益。

  又如将完全相同嘚两部分封装在同一管壳内的电子管,称为“孪生管”它实际上是复合管的一种特殊类型,常见的有双二极管和双三极管当需要两管具有对称性的工作条件时,使用“孪生管”比使用两只独立的电子管更为有利包括“孪生管”在内的复合管,内部多设置有静电隔离板(如6N1、6N2双三极管)实际运用中应其将连接该隔离板的管脚接机壳或公共地线。再如工作在高频状态下的电子管,其屏极与栅极间的固囿电容(也叫跨路电容)会造成工作不稳定,甚至产生自激振荡并且管子的跨导越高,这种现象越严重为此,除合理排列和布线外必要时可给电子管加以适当的屏蔽,或在电子管管座的屏极与栅极焊片中间竖一个连接电路公共地线的屏蔽板。

  在实际制作或维修中经常会遇到电子管相互代替的问题。对于不同型号电子管的代用应注意选择同类用途、具有相同特性或特性相近的电子管进行替玳。例如老式遥截止中频电压放大管6SK7、功率放大管6V6,可分别用新式小型管6K4和6P1替代由于这两种替代电子管的管形不同,所以需要更换管座并改变管脚连线,但其他可不作更动又如,功率管6P1与6P14特性相近仅管脚连线不同,因而只要改变管脚连线就可以互换。

  对于笁作特性有较大差别的电子管一般不宜相互代替。如6N1与6N2虽然管形、电极引出线和用途类别都相同(均属电压放大管),但6N2的放大系数仳6N1大得多互相代替会使电路的增益过高或不足。如一定要代替必须对电路作适当调整才行。

  五极管的增益比三极管大得多当不需要太高的增益时,可将五极管连接成三极管使用具体方法是,将帘栅极和屏极连接在一起也可将抑制栅极(指有单独引出线时)和屏极连在一起,帘栅极与控制栅极连在一起或将帘栅极、抑制栅极都和屏极连在一起。例如五极管6J1改接成三极管后,其特性与双三极管6N1的一个三极部分相类似但是,改接方法不同时改接后的三极管特性也略有差别。由此可见必要时五极管也可以替换三极管。同理五极管和三极管也可以连接成二极管使用。如电子管收音机中通常将6N2中的一个三极部分连接成二极管来担任检波工作。

  综上所述虽然电子管的类型不同,但只要掌握了它们的工作原理就可运用自如,在实践中开辟出广阔的运用途径

  电子爱好者在接触各种收藏级电子管收音机时,不仅可以见到国产电子管而且还可见到那个时代苏联、美国等国家生产的电子管。虽然有的电子管在外形上各囿所异但许多同一类型管子的参量数值完全相同或比较接近,在维修中是可以互相代用的附表列举出若干国产电子管与其他国家电子管产品互换使用的对照表,以方便读者参考

  附表 常见电子管互换表

  从电子管座上拔出电子管时,必须注意先做到关闭设备电源待管子的玻璃壳温度降下来以后,再用手去拔出以免发生烫伤。不论插入或拔出电子管用力方向均应与管座平面垂直,谨防损坏管腳及管壳对于无管腰的小型花生管,它的管脚只是一根较粗的引线强度不是很大,插入管座时一定要对准各管脚位置,且垂直插入否则很容易把管脚弄弯;拔出管子时,更要当心管顶的抽气“小辫”不要碰撞到机壳等而且用力不可过猛、过大,稍许摇晃着往上拔即可在拔取有管腰的管子时,需要特别注意的是一定要用手指捏住管腰,稍微摇晃着拔取切忌只捏着玻璃壳拔管,这样极易将管壳囷管腰拔脱万一不慎发生了这样的事故,可用普通胶水与石膏粉拌合成较稀的糊状物灌进脱开的缝隙里,把管子放在阴凉通风处待洎然干燥后便可粘结实了。

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电子管音频功率放大器以其卓樾的重放音质,广受HiFi发烧友的青睐市售成品电子管功放动辄数千元,乃至上万元如此高价是大多数爱好者无法企及的。爱好者说得好:“自己动手丰衣足食”。只要你有一定的电子知识和一定的动手能力自制一台物美价廉的电子管功放并非难事。电子管功放较之晶體管功放看似庞大复杂,但当你了解了电子管电路的工作方式后会发现,电子管劝放电路较之晶体管分立元件功放相对简洁所用元件也少得多。除输出变压器自制有一定难度外其他元器件只要选配得当,电路调试有方一台靓声的电子管功放就会在你的手上诞生。


   夲章先对自制电子管功放的元件选配、安装程序、调试技巧及关键制作要领作一简要介绍当你胸有成竹,跃跃欲试时就可以动手操作叻。

第一节  电子管功放的装配与焊接技巧一、搭棚焊接方式     国内外许多著名的电子管功率放大器过去和现在均采用搭棚式装配焊接方式洇为,搭棚式接法的优点是布线可走捷径使走线最近,达到合理布线另外,电子管功放的元件数量不多体积较大,借助元件引脚即可搭接,减少了过多引线带来的弊病只要布局合理,易收到较好的效果图8—1为搭棚式接法示意图。
    搭棚式接法一般将功放机内的各種元器件分为3—4层安装元件的步骤是由下而上。接地线与灯丝走线一般置于靠近底板的最下层其地线贴紧底板,并保持最好的接触;苐二层多为各电子管阴极与栅极接地的元器件注意同一管子阴极与栅极的相关元件接地最好就近在同一点接地;第三层是各放大级之间嘚耦合电容等元件;最上层则为以高压架空接法连接的阻容等元件。高压元件置于上层可以有效地防止高压电场对各级电路造成的干扰

②、关于一点接地     一点接地,在电子管功放电路的布线中是一项值得重视的措施图8—2为一点接地示意图。
    对于输入级与电压放大级的元件接地问题尤为重要需要实行一点接地的元件,主要有栅极电阻、阴极电阻与旁路电容等最好仅用元件引线直接焊接,尽量不使用导線否则极易产生交流杂声干扰。
    栅极电阻敏感性最强因此对前级功耗很小的栅极电阻,其体积越小越好可采用0.25-0.5w的小体积电阻为宜。其电阻一端应直接焊接在管座上;另一端直接通地如果因元件尺寸或位置关系,难以做到同一点接地时亦可就近接在同一根粗的地线仩。图8—3为近端接地示意图

三、焊接要领     由于电子管功放的零部件尺寸较大,而且接地线又与金属底板直接相通焊接时的散热性较强,所以在焊接时必须采用50W左右的内热式电烙铁才能保证焊锡的充分熔化而一般用来焊接晶体管元件的25W左右电烙铁热量不够,容易产生假焊或脱焊等现象
    焊接时所使用的助焊剂,应该采用松香或一级的中性焊剂避免使用酸性助焊剂。因为酸性焊剂不但有腐蚀作用而且會引起电路漏电现象。
    对一般元件的焊接其电烙铁与元件间最好保持45度左右的倾斜角,这样接触面较大热量均匀,容易焊牢其焊接時间一般应保持1—2秒为宜,时间过长容易损坏元件;接地线的焊接时间可适当加长一些;
    元件焊上支架前应先将元件引线在支架绕牢或穿进孔内勾牢,然后再进行焊接对于元件,在焊接前必须将引脚表面氧化层用砂皮擦清并镀好焊锡后再焊接。图8—4是管座与支架焊接礻意图
    元件与地线进行焊接时,也必须将通地端与地线先绕牢或者与焊片孔勾牢,然后再焊接焊接时,烙铁接触焊点时间要稍长些以确保焊牢。对需要进行调整的元器件可暂时采用搭焊,待调试完毕后再绕住焊牢图8—5是零件与地线焊接示意图。
    对架空元件的焊接可采用镊子或尖嘴钳夹住元器件,以免热量传导烫痛手指焊接时可先将焊锡丝对准要焊部分,再用电烙铁边熔边焊这样焊接质量朂佳。图8—6是架空元件的焊接示意图
    焊锡丝的品质对焊接质量也有很大关系,一般的锡块和焊锡条最好不用而采用1—3mm含松香芯的高纯喥焊锡丝为宜;品牌胆机的电源电压过高怎么解决所采用的为含银2%的焊锡丝。
    直流高压部分的分压电阻、降压电阻等使用时发热量较夶,因此必须采用架空接法并将元件安置在最上层,以利于热量的散发同时,还应注意有高压电流通过的导线不宜与其他栅极连线靠菦或平行最好使用不同颜色的接线、以示区别。而且导线的距离也不宜过长
    高压去耦电阻及电容必须靠近屏极电阻焊接,而电解电容嘚通地端与电源变压器高压接地端如相距较远时还应加接优质通地线,以防止滤波电容器内的交流成分影响前级的电压放大管图8—7是高压元件架空接法示意图。
    支架与灯座间的过桥接法主要解决跨度较长的屏极元件的耦合。电位差较大的元件不要焊接在同一个支架仩,以免产生不必要的干扰图8—8是支架与管座间架空接法示意图。
    各级电子管的屏极与栅级元件尽可能使之远离后一级屏极回路的元件,切不可与前一级栅极元件相近或平行
    功放管屏极或栅极回路要串接的电阻,应直接焊接在电子管座的屏极或栅极接线片上如电子管座上无空脚架空,可在最近距离内使用小支架不宜再用较长导线相连接。图8—9为管座自架空接法示意图
    功放管屏极与帘栅极回路的接线一般不用支架,直接由灯座上接出并以最短的距离穿过底板与输出变压器一次侧相连接,切不可用支架绕道而行这样不但损耗增夶,而且会影响前级放大器

第二节  电子管功放的安装步骤    现代电子管功放除了声道分立的高档机型外,大都为合并式的立体声功放下媔即以立体声功放为例,介绍其安装程序
    按照事先设计好的地位,先将各种小零部件装上如电子管管座、开关、电位器、输入与输出接线端子、插口、接线支架、接地焊片等逐一装好。
    电子管灯座在安装时必须认清图示的方向这样可保持走线距离最近。管脚识别可將电子管管脚朝向自己方。功放管用瓷八脚灯座时从中心对正缺口开始,按顺时针方向分别为1→8号接脚;前级放大与推动管为九脚灯座时,从开档较大处开始按顺时针方向,分别为1→9号接脚特殊管座的管脚识别大都是在特定标志下按上述方法识别。
    左、右声道输出變压器、电源变压器、阻流圈等因较为笨重在安装焊接各种零件时,底板要四面翻动容易损伤外表漆皮,应当在全部阻容元件和接线焊接完毕后最后再装上。安装电源变压器与输出变压器时必须在螺丝上加装弹簧垫片,使之不易松动以防止变压器通电后与底板之間产生振动,从而引起涡流损耗与交流声

    电子管功放中的接地走线,对功故机的信噪比与电性能的优劣有重要影响特别是在增益较高嘚多级放大器中,其接地走线的布局方式尤为重要因为功放机中的接地线具有双重作用,既是直流电压与电流供给回路又是音频信号嘚通路,其间通过的直流电压电流大小及交流信号的强弱亦不相同
    虽然用万用电表测量功放机内的所有接地回路,其阻值均为0Ω,但对交流信号而言各接地通路之间仍存在着电位差。如果采用高频微伏表测量时其间的电位差可达数微伏以上。在高增益的多级功放机中洳接地走线布局不当,在高增益的输入端如混入数微伏的交流杂波信号经过多级放大器逐级放大后,将给功放机的信噪比带来极大的影響
    目前比较流行的接地方式有两种:母线接地方式与单点接地方式。
    功放机的母线接地方式是采用直径为1-1.5M左右的粗裸铜丝或镀银铜丝作為接地母线在功放机的底板上按照放大器的电子管位置就近顺序排列。一般由输入端子至第一级、再至倒相级、推动放大级、功率放大級最后至电源变压器的接地端。接地走线的次序切不可前级与后级颠倒立体声功放的接地走线必须左右声道严格分开,并各自按照顺序排列同时必须注意输出端的大电流接地线切不可与输入端小电流接地线直接相通。图8-10为母线接地方式示意图
    单点接地方式一般使用茬高增益放大器的输入级,或者当功放机中部分采用电路板时其接地走线的原则也必须按照功放级的前后级顺序排列,切不可前级与后級颠倒
    单点接地方式所强调的是,每一级的通地必须接在同一接地点上(就是我们常说的“一点接地”)其中该级的栅极电阻、阴极栅负壓电阻及旁路电容的通地尤为重要,两者之间不允许再有导线存在因为导线难免存在电阻,它可能存在的电位差对高灵敏的放大器来說,等于在放大管阴极与栅极之间串接了一个交流电源经过逐级放大后,即会产生严重的交流声
    输入端子的屏蔽隔离层接地,也必须茬前级放大管的同一接地点通地外层屏蔽罩壳或输入端子外壳应与功放机外壳相通。图8—11是单点接地方式示意图
    单点接地方式与母线接地方式不是绝对分开的,一般可混合使用如在高灵敏的前级采用单点接地方式,而在功放级、电源滤波级等处可采用母线接地方式
    對于带前置放大级的功放来说,其放大级数可达5—6级这样在MIC传声器或AUX拾音输入端的灵敏度极高,可高达3—5mv如果在输入端混入微弱的噪聲电平,即使输入端噪音电平仅为0.01mv时经多级放大后,如其有用信号输出电压从3mv增加到30v时、噪声电平亦会由0.01mv被放大至0.1V。这样该功放的信噪比将近于50dB会给输出信号造成极大的干扰。
    而对3—4级的功放来说其输入灵敏度为0.3—0.5v,如果输入级同样也混入了0.01mv的噪声电平经过较少級数放大后,有用信号被放大了100倍噪声电平即被放大至1mv。则该机的信噪比即达到了80dB如此,尚可接受
    对高灵敏度的多级放大器来说,甴于放大级数多增益也高,对微弱的噪声信号决不能等闲视之因此高品质的放大器多采取电路隔离措施。如在一台功放机内将前级與后级分开,使的级放大与后级放大各成回路再由多芯插头将前后级相连。
    此外对灵敏度较高的MIC传声输入端,为防止噪声电平干扰哆采用低阻抗、平衡式的输入方式,在输入端还常备有屏蔽式隔离装置将前级放大予以独立,这样即可有效地减少噪声的干扰

2 交流电源线的配线方法    功放机内的交流电源走线,特别是大电流的交流灯丝走线如果布线不当,会达成电磁场向外辐射给放大器带来交流声幹扰。
    50Hz交流电的波形为正弦波当接上负载后,交流走线回路上的电流即随着交流电的周期变化交流走线中的电流越大,向外辐射的电磁场也越大如采用单向走线时,其外辐射电磁场将感应到功放机内的其他走线及元件产生严重的感应交流声
    如果功放机中的交流电源線或交流灯丝走线,采用双股平行走线时由于平行线之间存在一定的分布电容,虽然可将部分电磁场旁路但仍不能清除干扰。
    如果将功放机中的交流电走线采用双股线绞合起来,因为绞合的两根交流走线其电流相依相反能将交流电外辐射电磁场相互抵消,因此能消除外电场的于扰(图8-12)

3 高压电源的布局    以立体声功放为例其布线原则是左右声道应严格分开。接地走线置于底板最下层采用母线接地方式,左右声道的接地线分成两路并按照放大器前后级顺序排列。交流灯丝走线与交流电源走线均采用双线绞合的方式以减少外电磁场的輻射。
    立体声功放的直流高压高达400V左右为防止高压外电场的辐射,所以必须采用接线支架将高压供电线置于各元器件的最上层,即采鼡所谓的架空接法高压供电线还要注意尽量避开电子管栅极回路走线,以防止产生感应交流声与啸叫声
    立体声功故的直流高压电源总電流一般约0.4A左右、其静态工作电流与满信号时的工作电流波动较小,故高压滤波电容器的容量也无需太大一般采用几十微法至几百微法即能满足。而晶体管功放则工作于低压大电流状态之下而且静态与满载时电流波动极大,故必须采用几千至几万微法的滤波电容才能满足要求
    前级滤波电容通常采用100-470uF,可采用电容夹圈或粗铜丝与底板固定经被釉电阻降压后为次高压电源,专门供前置放大与推动放大级使用其去耦滤波电容可采用CDZ组合式,容量20-30uF即可因前级电流仅20-30mA左右。

    布线工作结束后即可开始安装与焊接各级管座上的电阻电容等元器件。自制功放多采用搭棚式焊接方式搭棚方式可以就近走线,达到合理布线的要求功放所使用连接线,为了便于识别一般习惯上矗流高压线用红色,屏极连线用黄色或橙色栅极连线用绿色或蓝色,阴极连线用棕色或黑色
    各放大级的栅极电阻、阴极电阻与旁路电嫆必须在就近处同一段母线上一点接地。栅极电阻由于功耗最小为防止感应噪声,可采用体积较小的0.5W金属膜色环电阻为最佳
    电子管栅極阻抗很高,灵敏度也较高所以栅极回路的耦合电容、电阻等元件,不能与高压回路及屏极回路的元件贴近以防止外辐射电磁场的干擾。同时对有极性的耦合电容在焊接时必须识清正端接电子管屏极,负端接电子管栅极接反时会因漏电加大,耐压降低引起弊病此外,要注意耦合电容的耐压必须在400V以上
    级间精合电容与功放的靓声有很大关系,可选用介质损耗小、转换速率快的电容如采用CBB聚丙烯、CB聚苯乙烯、CZM油浸电容、CZ30纸介电容等。如选用WIMA、SOLEN、MKP等音响专用金属化无感电容则更好
    输入管栅极灵敏度很高,相关音量控制电位器的引線又较长为防止杂波信号的干扰,必须采用金属屏蔽隔离线其金属编织线的外层接地,必须安排在输入管阴极处入地切勿将接地端接到大电流的输出端子上。
第三节  电子管功放的业余调试
    全部安装焊接完毕后应先将新装机与电路图仔细对照一遍,是否存在漏焊或接錯之处屏极与栅极之间的元件不可紧贴,导线不可平行全部检查无误,即可开始进行初调
    对初装电子管功放机的朋友来说,由于电孓管功放的工作电压比晶体管功放高得多而且其金属底板即为负极,为防止疏忽而被电击调试与测量时最好单手操作,切勿用另一只掱扶住底板电源关断后,机内的高压滤波电容器内仍有储存的高压电荷一旦触及电容引线会遭电击。每次关断电源后应将电容器正極通过低阻值电阻(直接对地短路会产生火花)对底板放电后,再检测其他部分元件
    调试前功放尚未进入正常工作状态,为保护音箱不致意外受损必须在输出端子上先接上假负载代替音箱其阻值为8-16Ω/20W。开机三分钟后密切注视机内是否有跳火或冒烟等异常现象,所有零部件嘚温升是否正常

1 测量各级电压     先测量电源变压器各档交流电压数值,全部测量无误后再测量直流高压
    初学者可先将万用表负极用鳄鱼夾与接地线或底板夹牢,再用正极表棒测量各级电压
    直流高压在轻载时应为交流高压的1.4倍左右。测高压时先将万用表拨到直流500V档如交鋶高压为320V时,经桥式整流后在滤波电容器两端的直流高压应为440V左右

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   FU-29在国外型号为829B本来专用于高频領域,作短波振荡和高频发射而且多用于军事领域。据说米格15飞机就是用该管作发射管的FU-29原来价格不菲,但近年来却有不少流落民间而且价格奇低,20元左右就可以买到一只还不到原价的1/10。估计是部队淘汰而库存又比较多也因为此管在音频领域应用极少,国内成品電子管机中只有前些年斯巴克的一款560型号中应用过业余用家也用得不多,也没形成流行所以这管的价格向来没有被炒作。其实许多非喑频专用的射频管在音频领域有着极佳的表现如FU-32、FU17等,FU-29也就是其中之一

    从表1的性能上看,FU-29是一只双束射四极功率电子管有着较高的耐压,极限值达750V而且有着较大的屏极功耗和屏极电流、良好的线性、低的饱和压降和高的跨导。从图1、图2的特性曲线表明这是一只线性優良的高效功率管该管内部有两只相同的束射管,在标准状态下有600V屏压、200V帘栅压、13.75kΩP-P负载一只FU-29输出功率可达44W,比一对6P3P大许多和一对EL-34、KT66相当,略小于KT-88而现在的价格却远低于KT88,所以FU-29是一只很值得“玩”的电子管

最大阳极耗散功率两个四极管总和

  制作FU-29的难点主要在于工莋电压较高和制作阻抗比较特殊的输出变压器。当然600V对于已经做过211、845、805等胆的业余高手来说不算什么,但对经验不足的初级发烧友这可昰一个挑战阻抗13.75 kΩ的输出变压器在市面上几乎找不到成品。解决的途径一是找一家能提供定制服务的商家代劳,二就是有动手能力的自己繞制但由于其高工作电压,绝缘问题值得注意本机的输出变压器参数如图3所示,结构如图4所示优质的输出变压器是制作电子管功率放大器成功的基本保证。

   图5是我们制作的FU-29功率放大器电路图这是一款相当“古典”的电路形式,整体突出了平衡的特点变压器B1输入兼倒相,锐截止五极管6J4P作电压放大发射管FU-29担当功率放大,变压器B2作输出阻抗转换

在各种形式的倒相中,变压器倒相性能优良且电路简单波形失真小,对称性好早年的电子管放大器使用较多,现今受频响、音染、价格等因素的制约这种倒相形式应用很少了,但仍然是峩们比较喜欢的电路形式之一事实上,在音频范围内设计出一个理想带宽的变压器是完全不成问题的,而且由于设计、材料、制造工藝的不同不同的输入变压器有着不同的声音表现,这恰恰为校音多提供了一种方法我们使用的是一对二手拆机的输入变压器,阻抗比為1:1+1当然有动手能力的读者也可以自行绕制。
    电压放大管6J4P是一只常用在中频电压放大的锐截止五极管很少用在音频领域,但由于其高跨導和较大的屏流屏耗而且价格低廉,用在这里表现也相当不错这也是我们爱用的电子管之一,其参数如表2所示R1和R2是6J4P的栅极电阻,也昰输入变压器的负载电阻同时决定输入 阻抗大小。R3和R4是6J4P的阴极电阻利用阴极电流在R3和R4上的压降,为栅极提供负偏压由于该阴极电阻仩没有并联电容,因此R3和R4这两只电阻在本级还起到电流负反馈的作用帘栅压通过R9降压C5退耦获得。为了获得较大的屏流帘栅压可取得较高。由于本级加有很强的电流负反馈而且屏极电阻R7、R8 的阻值也不大,所以虽然五极管放大倍数很大但本机的增益却不算太高,约38dB对於像FU-29这样的功率管,所需要的推动电压不高所以这一级的增益不但足够而且还有余量。

C1、C2是电压放大级和功率放大级间的耦合电容该電容对音色有着较大的影响,有条件的话应尽量使用国内外优质的油浸电容由于FU-29是一只高频功率管,在音频段使用尤其要注意其稳定性在这里栅极设置了R16、R17,屏极设置了R19、R20等消振电阻负压通过W1、R12、R13加到FU-29的两个栅极,确保FU-29处在正常的工作点上R10、R11是两只负反馈电阻,与R3、R4共同组成环路负反馈能起到稳定电路和减少失真的作用。C3和C4在这里起到高压隔离的作用避免屏极高压对电压放大级工作点的影响。
圖5中6P1、R21、C8以及两只离子稳压管WY2P组成简单的串联稳压电路供FU-29的帘栅使用在一般情况下,功率五极管和束射功率管在帘栅稳压的工作状态下音质表现都比较爽朗,由于FU-29的帘栅电压和屏极工作电压相距较远因此一般采用帘栅稳压的方式,而且多采用大功率晶体稳压管其声喑的表现清爽开扬。也许FU-29的“胆机的电源电压过高怎么解决石声”也是因此而得名的吧!我们在这里使用离子稳压管和电子管组成的稳压电蕗给帘栅供压目的是想在这清爽之中添加韵味。在保持FU-29的控制力和速度感的前提下增加中频的厚度和密度,以求胆机的电源电压过高怎么解决、胆声、胆韵本功率放大级的电压放大倍数约60倍,合35.5dB两级总增益约为73.5dB,加上环路负反馈之后增益为47.5dB,共有26dB的负反馈量这樣输入变压器增益为6dB,两级放大加负反馈总共有47.5dB,输出变压器也有-32.5dB增益整机实际增益为21dB。
电源部分也如图5所示屏极600V高压直接从220V交流市电中经D1、D2倍压整流及C12、C13及C14、C15、C16滤波后获得。其中D2和C13组成的半波整流滤波后得到的300V电压供电压放大级和FU-29的帘栅极使用R22、R23是电源的泄放电阻,给滤波电容提供能量释放的途径关机后这两只电阻会把电容中残存的电能释放掉,否则在电子管阴极冷却停止工作后电容还残存囿很高的电压,并且保持很长时间对安全和电子管的寿命都不利。
这样的供电方法省去了一只高压大功率变压器不仅成本降低,还得箌很低的电源内阻没有变压器阻隔的电源能量无疑是充沛的,反应更迅速在静态和大动态情况下,高压的波动很小本机的中低频段嘚上佳表现就得益于此吧!但少了电源变压器的隔离,安全又成了问题一台通体带电的放大器是不可想象的。在这里输入变压器B1和输出变壓器B2就完成隔离的作用使得机壳不带交流市电。值得注意的是图5中机壳的接地和内部线路的接“地”是分开的千万不能连在一起。由於B1和B2在这里要完成传输信号和隔离双重作用所以这两只变压器的品质不可掉以轻心。
历来采用这样的供电方式很少主要是安全上的考慮,其实只要一前一后两只变压器把关隔离效果和用电源变压器完全一样,这台胆机的电源电压过高怎么解决已经使用了多年非常安铨。而这也并非是什么新创意本刊1981年第1期有篇文章《无电源变压器的晶体管扩音机》,其电源就是从220V交流市电中直接整流滤波取得60年玳出现的“高淳放大头”就是这样的供电方式,而且几只电子管的灯丝也是直接用220V交流通过电容降压来提供本机在灯丝供电上还没有走嘚那么远,还是设置了一只普通电源变压器B3但值得提醒的是,近几年在一些杂志和书刊见到过直接采用市电供电的却没采取任何隔离措施的电子管扩音机的电路图读者应慎用之。
3组灯丝用的6.3V和一组栅负压用的36V另设一电源变压器B3提供由于所需功率不大,所以用一只60W小功率变压器就可以了接在电压放大级6J4P灯丝的100Ω电位器W3,作用是把灯丝的交流干扰调整到最小FU-29的灯丝一端接地就可以了,改变FU-29的脚位灯丝吔可以用12.6V但注意的是接6P1的灯丝绕组不能接地。在这里6P1阴极电位已经到220V,如果灯丝接地的话阴极和灯丝间的电压就远超出6P1的100V极限值,呮能悬浮供电交流36V经硅桥整流,C9、R21、c10滤波稳压管D3稳压后,经W2调整给FU-29栅极提供固定的负压
    FU-29的耐压很高,可达150V为提高效率,增加输出功率就得让电子管工作在高屏压、低屏流的高效状态。这里FU-29的屏压取值Ua=600V最大屏流IAMAX=60mA。从FU-29的Ua-Ia曲线(图2)得到在Ug=0V、Ia=160mA时屏极和阴极间的压降约为40V,这样可以计算出本机的输出功率     按输出变压器90%的效率折算也足有40W的实际输出功率,对于电子管功率放大器来说这已经处在黄金功率段叻实际推动力不输于100W的晶体管放大器。

在装配这台机的时候笔者选用了很多旧装的零部件。经过二三十年甚至更久这些零件已经经過了时间考验,经实测还完好的话可靠性应该是比较高了。6J4P我们用的是20世纪50年代末的南京产品FU-29和WY-2用的是20世纪60年代的北京产品,6P1是20世纪70姩代的上海产品电阻也都是用仪器上拆下来的碳膜和碳质实心电阻,要注意的是这些旧电阻都应该经实际测量过才能上机使用特别是┅些碳质电阻,有些因变质而误差很大有些误差甚至达到100%,使用前一定要经过筛选C12、C13是两只飞利浦高压电容,蓝色外壳四周夹有6噵凹槽,品质不错价格低廉。C14、C15、C16是罐装油浸电容耦合电容C1、C2采用的是瓷管封闭纸质电容,纸质电容的技术指标不高损耗大,正切角比聚苯乙烯电容和聚丙烯电容大1~2个数量级但在声音上却有独特的风格,醇厚而不乏通透这也是我们比较喜欢的电容之一。当然如果有优质的油浸电容那更好。输出变压器是我们专门设计制作的实测一次侧电感量253H,漏感35mH初级单臂直流电阻112Ω,两臂误差在0.5Ω以内。用兆欧表测试,一、二次侧间的绝缘电阻在100MΩ以上。输入变压器可以使用拆机品,比如美国UTC旧输入变压器,市场不难找价格可以接受,品质也较满意当然也可以按照1:1的比例自行绕制。

装配和焊接质量主要看个人的焊接工艺和布线经验元器件的选择、焊接工艺和布线对喑质都有影响。有人说同样的东西,100个人做出的机器有100种声音这话还是有一定的道理的。在制作的过程中除了注重元器件的精选之外在布线上还颇费脑筋。地线的布局要做到每个声道、每个放大级都有单独的接地最终扰、提高信噪比的目的。零件的安置上尽量减少尛信号和大电流零件间的影响提高声音的纯度。
    调试过程应十分小心一定要注意安全,虽然外壳不带电但整个机芯都是带电的,所鉯务必要小心身体任何部位不能触及机芯。特别是手持表笔测量的时候最好能将表笔之一换成鳄鱼夹,实现单手操作当然如果有一呮大功率220V离变压器,调试过程就会安全很多
在所有元件都焊接完毕之后,在插电子管之前先通电如没有冒烟、打火、烧保险等现象,洅测量两组高压应该在300V和600V附近,再测量3组6.3V灯丝交流也正常的话下一步就可以插电子管了。先插上两只6J4P观察灯丝正常点燃之后,测量屏极、帘栅和阴极如果电压在135V、110V、2.5V左右,那电压放大级的工作基本就正常了接着可以插上两只离子稳压管,分别测量两管的阳极和阴極两端电压每只管应该在105V附近,然后插上6PI测量阴极电压大概有220V,接着将W2调至最大W1调到中点,接上负载就可以插上FU-29了。最后调节W2使R19、R20上的电压为0.2V这个时候FU-29的栅极电压大概在-26V左右,调节W1使FU-29的两个屏极电流平衡喇叭里的交流声最小。热机半小时后反复调整W1和W2使FU-29的工莋点正常,调试结束但是要说明的是,每一次插电子管都要在断电状态并且等高压电容里的电能释放完毕后才能进行。

    在这次视听中峩们除了CD外都是采用“自摩”器材按标准只能算是Hi-Fi入门,但整体却显现出高档器材的“贵气”这台FU-29给入最初的印象是“底盘”很稳,囿种“霸气”在听《The King of Bass》第二首“Sming Low,Sweet Charriot”时,低音提琴牛筋般地和大提琴相互映衬在室内回旋;第六首“LaListe Deschingler”是电影《辛德勒名单》中的主题曲,在这里由大提琴演奏旋律奏出顿生苍凉感;在放八只眼《青叶城之恋》中的“莫斯科郊外的晚上”,演唱者浑厚连绵、中气十足而叒充满磁性的男低音被表现得淋漓尽致再听Salah Brightman的《Liluna》第三首“Scarborough Fair”,Salah以糅合了古典和流行的唱腔不食人间烟火般的飘渺,如同就在面前深凊款款地徐徐而歌让人听得如痴如醉。
本机有如此表现实在是意外,却又在情理之中FU-29的表现让我们有一种意外的惊喜。和300B相比各囿所长:分析力不相上下,细腻度及人声300B略胜一筹中频两者较为接近,都有致密的质感但略逊于300B,低频也似乎相当但说到后劲和力喥,那300B就不知道要落后几个级别了特别在推一些低效率音箱和播放大动态软件的时候特别明显,毕竟两者的功率相差了好几倍当然把300B囷FU-29放在一起比较是不公平的。[Page]

任何有源器件无论晶体管还是电子管,工作条件不是单一的本机的FU-29是工作在高屏压、高负载阻抗的条件丅,目的是高效率和大功率同样是FU-29,帘栅压保持在225V屏压降至300V,接5kΩ的输出变压器,输出功率接近17w据说声音有种独特的风味。本机仅將电源中倍压整流改为桥式整流再改用5kΩ的输出变压器即可。5kΩ的输出牛比较好找,有兴趣的读者不妨一试。
最后值得一提的是本机在调試过程中经历了几个阶段:刚装配好的时候没加环路负反馈,6J4P的阴极电阻R3、R4上也并有电容整机的增益虽然很大,但听感却不是太好聲音偏硬,有明显的失真后来将两只6J4P接成三极管状态,取消并在R3、R4上的电容感觉有所改善,最后是加上R10、R11和C3、C4引入环路负反馈,并將两只6J4P接回五极管状态听感才感觉满意,因此只有当正确灵活地使用负反馈才会制作出好的机器。有人认为加了环路负反馈的机器聲音不够“活”,这可能对如300B这样的线性很好的三极管来说是正确的和三极管不同,五极管和束射管不加负反馈会产生很大的失真在應用得恰当的时候,负反馈的确能起到画龙点睛的作用

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