【原创】平民的“300B”——EL34三极接法单端功放电路设计要点（重要更正）

白居不易

300B电子管由于线性好，内阻低，失真小而风靡一时，其价格也被炒上了天，市场上制造商和经销商不断鼓噪，形形色色的300B让初学者不知所从。其实这种直热三极管，放大系数小，需要较高的推动电压，对调试技术要求也高，有的初学者费了不少力气制作出来被称为太监声，因此毁誉参半。一些业余爱好者，不断探索用普通管企图做出300B的声音，推出一些号称小300B的电子管诸如807、FU-50，甚至有人把6V6GT也划归其中。
       去年设计制作了6P14三极接法单端，取得不错的效果。马年到来了，准备深入探索一下300B的替代品，以满足平民的需要。在电路设计上，以效果为主。其次，我用平民的“300B”是入乡随俗的称呼，决没有吹捧300B的意思，以EL34为例也不否定网友玩其他管。
      一、电子管的选择
        WE300B单端的参数如下：
       屏极300V/66mA   控制栅压-58V   激励电压43.1V   互导5.6 mA/V   内阻0.68K   放大系数3.8   负载阻抗3K   输出功率6.0W   总谐波失真5%；
       其替代品必须使用广泛，价格适中，可供选择的品牌多，三极接法输出功率接近。 可能很多网友都首先考虑到6L6G，但是6L6G三极接法输出功率损失较多，屏压300V时，输出功率只有2.4W。FU-50虽然价格较低，也有不俗的表现，但管座特殊，其外观难登大雅之堂，且可供选择品牌很少；807有管帽，有些人不喜欢，这些不予考虑。个人认为比较适合的是EL34。
      EL34是1954年由飞利浦开发的，至今60年历史，为音响用高效率高功率灵敏度五极管，声音清丽纯真，其互导和耐压比6L6G更高，在高保真功放里应用广泛，品牌众多，可供选择的余地很大，不会因这篇小文被JS炒作。其三极接法参数如下：
      屏极375V/70mA   阴极电阻370欧姆   激励电压 18.9V   互导11mA/V    内阻1.1K   负载阻抗3K   输出功率6W  总谐波失真8%。（原帖子引用＜电子管声频放大器实用手册＞数据，屏极电压误为315V，网友反映功率不足，经核实该数据有误）。
     300B阻尼系数4.4，EL34三极接法阻尼系数2.7（如果输出变压器初级用3.5K的，阻尼系数为3.2；EL34单端标准接法内阻15K，负载阻抗2K，阻尼系数只有0.13），可以看出 EL34三极接法与300B相比，除阻尼系数略低、失真略大，其他和WE300B很接近，而所需激励电压只有300B的44%。
     二、电路设计
      设计宗旨，电路简洁，零件易得，功率适当，能满足一般放音要求，调试简单，便于初学者制作。
     1、功放部分
     EL34屏极电压375V，阴极电阻390欧姆（因为370欧姆不在系列之中），负载阻抗3K，如购买成品可以使用3.5K输出变压器，EL34互导高容易自激，帘栅极通过100欧姆电阻接屏极，必要时栅极加1K阻尼电阻。
     2、计算前级增益
     设输入灵敏度为200mV。
     说明：输入灵敏度200mV，是前后级功放国际标准。国内很多成品机输入灵敏度为500mV，甚至800~1000mV，只能说是带音量调节的后级，不外乎诱导消费者购买其前级。有些人认为数码声源最大输出2V，因此直接可以推动6P15，或者只需要一个1:2~3的输入变压器就可以推动6P1等功放管，实在是误解。虽然CD、DVD标注最高输出信号电压可以达到2V，但只是只是交响乐等高潮的瞬间，如果按照这个标准设计电路，肯定会造成推力不足。而且五极管和高μ三极管，在输入信号达到500mV时其失真已经超过5%。由于功放输入端有可衰减60dB的指数型电位器，其12点位置信号电压只有输入信号的1/10，同时电路有负反馈，因此不必担心过载问题。
    前级增益：为了方便仍然按负载阻抗3K数据计算，其误差＜10%，EL34最大输出功率激励电压18.9V，输入灵敏度200mV，其所需增益为18.9V/0.2V=94.5；k
    在不考虑失真的情况下，一级6SJ7GT（6J7、6J4P、6J8P、DF86、EF92等）已经够用。为满足高保真的要求，没有选择五极管，网友可以通过实验对比，决定取舍。
    为了保证足够增益，加大一倍，94.5X2=189；
    由于EL34谐波失真达到8%，因此加10dB（3倍）电压负反馈（满功率时失真度可以降低到2.67%，1W时失真度不到0.5%，阻尼系数提高到8.1，负载阻抗3.5K时阻尼系数提高到9.6），所需增益为567。前级使用高μ管（12AX7开环增益可达57），推动级用中μ管（12AU7开环增益可达114），14*57=798，增益完全可以满足，考虑到初学者的需要，没有采用SRPP及直偶电路，为技术娴熟的网友保留了足够的选择和提升空间。
   3、前级选管方案：
    可供选择的方案有6SL7GT（6N9P、12AT7或2X6SQ7GT）+6SN7GT(6N8P或2X6J5GT）；12AX7（ECC83、6N4、6N2、2X6G2）+12AU7（ECC82、6N1)。阻容耦合放大电路，电子管手册给出的典型值没有用，需要根据电子管特性曲线进行设计，先设定直流电压和屏极电阻，画出一条负载线，根据栅极电压确定G点，计算出阴极电阻阻值。初学者往往不会运用，而且计算结果不大精确，因此一些大的电子管生产厂家，如美国RCA和沙尔文公司给出了一些电子管的阻容放大电路实验数据，使用非常方便。为了保证高频，高保真功放高μ管和五极管屏极电阻不宜超过100K，中μ管不宜超过50K：
下面是RCA公司的参数表

        6SL7GT直流供电电压300V，屏极电阻100K，次级栅极电阻470K，阴极电阻2.1K，电压增益41；

        6SN7GT直流供电电压300V，屏极电阻50K，次级栅极电阻250K，阴极电阻1.5K，电压增益14，最高输出电压60V；
       两级增益574，可以满足要求。

       12AX7直流供电电压300V，屏极电阻100K，次级栅极电阻470K，阴极电阻1.7K，电压增益57；

       12AU7直流供电电压300V，屏极电阻50K，次级栅极电阻250K，阴极电阻3.1K，电压增益12，最高输出电压68V；
       两级增益达684，其电压负反馈可以加大到12dB。
沙尔文公司的参数表
      6SL7GT直流供电电压250V，屏极电阻100K，次级栅极电阻470K，阴极电阻2.2K，电压增益45，输入电压100mV，输出电压4.5V，失真度0.5%，输入电压1.03V；失真度4.8%；
      6SN7GT直流供电电压250V，屏极电阻47K，次级栅极电阻270K，阴极电阻2.7K，电压增益15；输入电压1V，输出电压15V，失真度1.4%，输入电压3.5V，输出电压52.5V，失真度4.9%；
       12AX7直流供电电压250V，屏极电阻100K，次级栅极电阻470K，阴极电阻1.8K，电压增益57，输入电压100mV，输出电压5.4V，失真度可以忽略，输入电压0.5V，输出电压28.5V，失真度4.4%；
       12AU7直流供电电压250V，屏极电阻47K，次级栅极电阻270K，阴极电阻1K，电压增益14.1，输入电压1V，输出电压14.1V，失真度3.1%，输入电压1.7V，输出电压24V，失真度4.6%；
      通过以上资料可以看出，前级输入电压超过500mV失真度增加很多，这是为什么本电路参照国际标准，输入灵敏度设计为200mV，以及使用两级放大的原因。为了减少失真，Vbb电压建议采用300V。
   4、电源部分：采用二极管桥式整流，或电子管全波整流，CLC滤波。
   5、通过前面叙述电路已经基本成型，
        电路一：大八脚管6SL7GT前级放大、6SN7GT推动，5U4G或5AR4全波整流。
        电路二：小九脚花生管12AX7前级放大、12AU7推动，二极管桥式整流。
   
     三、变压器设计
   （一）电源变压器设计：
    1、电路一，电子管全波整流
    次级功率   
     灯丝部分： EL34   6.3V1.5AX2，6SL7GT   6.3V0.3A  ，6SN7GT  6.3V0.6A， 5U4G  5V3A（5AR4为5V2A）；6.3V3A一组，6.3V1.2A一组，中心抽头，5V3A一组，合计41.5VA；
    直流高压部分  
     电流：EL34屏极电流70mA，6SL7GT屏极电流0.84mA，6SN7GT屏极电流2.4mA，合计73.24mAx2=149mA，149mAX1.11=165mA，可以使用5AR4或5U4G整流。
     电压：直流高压EL34屏极电压375V+阴极偏压27.3V（390欧姆X0.07A）+输出变压器压降13V=415V，415+415*5%（扼流圈压降）=436V。
    次级高压功率=436V*0.165A=72VA。
    交流高压 436V*0.9=393V。
   次级总功率41.5+72VA=113.5VA。
    初级功率  效率0.9  初级功率为113.5|0.9=126VA；
    铁芯截面积   设硅钢片最高磁通密度9000高斯，铁芯截面积=1.25√126=14平方厘米，4/0.9（叠厚系数）=15.5平方厘米；选取0.35mm后35X52mm硅钢片。   
    计算匝/V   50/铁芯截面积=50/13.8平方厘米=3.6匝/V。注意这里的铁芯截面积是净面积。
     初级：0-220V-240V：初级电流=121VA/220V=0.55A，电流强度2.5A/平方mm，线径=0.7mm√I，选择0.53mm漆包线，0-220V768匝，220-240V71匝；
    次级：6.3V3A，1.25mm漆包线24匝；6.3V1.2A，0.8mm漆包线12+12匝，5V3A，1.25mm漆包线19匝；高压2X330V，0.29mm漆包线，1410匝*2。
    2、电路二，晶体管桥式整流电路
    次级功率
     灯丝部分  合计27VA；直流高压部分  电流149mA，电压410V（晶体管整流减掉电子管电压降20～30V），功率62VA；
    交流高压绕组 370V，149mAX1.41=210mA；
     次级总功率62+27=89VA；
    初级功率89|0.9=99VA；
    铁芯截面积 =1.25√ 99=12.5平方厘米，12.5|9=14平方厘米，选30X52mm硅钢片；
    3.8匝/V，初级绕组  初级电流0.39A，0.51mm漆包线0-220V绕896匝，220-240V 82匝；
     次级灯丝绕组 6.3V3A，1.25mm漆包线24匝；6.3V1.2A，0.8mm漆包线12+12匝 ；
     高压用0.33mm漆包线绕匝1370匝。
    （二）扼流圈数据
    10H200mA   铁芯EI26X39mm，0.31mm漆包线，3162匝，空气隙1.14mm（实际垫纸厚0.56mm）。
    （三）输出变压器
    1、可以从网上订制3K/4、8欧姆的输出变压器，也可以购买知名品牌的3.5K/4、8欧姆30W成品，初级阻抗≥18H，电流≥100mA。
    2、绕制数据：
    3K/4、8欧姆   Z11退火片26X40mm，初级0.23mm漆包线3000匝，次级0.83mm漆包线120+50匝。空气隙0.25mm。
    如果没有能力自制，可以购买乐潘等知名品牌套牛。

茉莉银毫

白居不易 发表于 2020-4-16 12:21
如果有兴趣不妨试试看。反正EL34也不贵。我现在因为身体原因（2018年底患脑血栓，尚在恢复期，每天上网只 ...

白老师有血压问题？不知您是否  除了降压药以外，吃【他酊】没有？这种药是降血脂的！人的血脂降下来了  就不会堵血管了！！！我的一亲戚在国外  吃他酊10多年了（血脂下来了），到现在从未发生过脑溢血！另外 降压药的主打药一定要吃质量好、副作用小的西药，切  切！！！中药少吃！！！真诚希望您健康长寿！

当叮

期待白版作品

白居不易

当叮 发表于 2014-3-25 18:30
期待白版作品

这个只设计电路及实验部分数据，不准备具体制作了。

liebedish

嗨，真是矛盾啊，期望白版多搞点，但又怕搞好了，这个价格又看涨了，叫人情何以堪啊。呵呵，要不白版，您先透露，咱们先存点。

没钞疯

白版主理论深厚、实践经验丰富、坛友之福、矿坛之福也！！！

前排就座纤细研读！！！

zhangps

牛骨和1234都准备了,学好理论才好动手,请大师继续上课

chaizg

我有FU-50，准备跟着白版的思路做平民的300B，做好后与我的贵族300B比较，看看平民与贵族的差距多大。

小黄蜂

上几个实际应用图标下参数来看下更好

浑身是胆雄赳赳

白居不易

小黄蜂 发表于 2014-3-25 20:32
上几个实际应用图标下参数来看下更好

我在介绍如何设计电路。

安然

从纯技术的角度看，EL34三极管接法确实是不错选择，可以用一级高μ管推动。不知白版主打算用那一只管子做推动？

忆乡人

平民的知音看来最近就计划咱平民的300B了

白居不易

安然 发表于 2014-3-26 08:04
从纯技术的角度看，EL34三极管接法确实是不错选择，可以用一级高μ管推动。不知白版主打算用那一只管子做推 ...

我的设计比较保守，输入灵敏度200mV，加10dB电压负反馈，用6SL7GT+6SN7GT或12AX7+12AU7及其替代管推动。

大明山人

都坐好了，认真听课

白居不易

chaizg 发表于 2014-3-25 19:59
我有FU-50，准备跟着白版的思路做平民的300B，做好后与我的贵族300B比较，看看平民与贵族的差距多大。

平民和贵族的差距在气质，心理因素占很大比重，我用“平民的300B”，没有用“穷人”的劳斯莱斯，因为养不起。但也不能过于因陋就简太寒酸了，EL34比6P3P已经上了一个档次。其实有几个人听过WE300B的声音？有几个厂家300B指标和材料与WE300B完全相同？