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楼主 |
发表于 2014-10-21 09:05:12
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全文转发原作者帖子“正文”（因不能发布网址链接以，以此方式转发）
声明：本人菜鸟是报以学习的态度面对作者，这是作者已经实战证明的电路，大家对胆机的“浮地”法有何看法，尽可发表以此造福论坛的众菜鸟们
813电子管单端“浮地”功放的设计与制作
请仿制者标明"严氏浮地"这是中国人发明的线路!
本人从装矿石收音机起步，多年与石机打交道，学研胆机的时间较短，至今只装了两台电子管功放：第一台是6P3P推挽机，主要是摹仿前人的电路，自己动手绕了变压器，并在高压延时和功率管接地方面作了一些有益的尝试。因为第一台胆机做得比较成功，因而就技痒难耐，寻思设计制作一台“超一流”的单端机。于是就有了第二台具有“浮地”线路特点的813单端功放。
813“浮地”单端功放的设计思路是：1、音质要达到一流水准，以充分发挥单端胆机的保真和迷人效果。2、要克服通常胆机功率不足的弱点，能够轻松的推大型落地音箱。3、因为本人囊中羞涩，所以造价一定要低。4、电路要力求简洁，为节约成本和方便使用，采用一体化设计。5、在可能的情况下要创新线路，拟试验类似石机的+/-供电方法，使813“浮地”，其目的在于：一是在813工作在高电压（1600V）的条件下，整机的耐压工艺降为一半（800V），提高安全和可靠性；二是813“浮地”后本机“地”仅仅是前级“地”预计可以克服困挠大功率单端胆机的接地噪声难题。
基于上述设计思路，本人边备料，边设计草图。因为装第一台胆机时本人曾分别用手绕和机绕两种输出牛试音，感觉手工乱绕的牛频响明显胜出。因此，本人挑选了优质铁心，手工绕制了一对7K：8欧，功率达到50W的专用单端输出牛。其它配套件的选取原则是：优选传统的拆机件。不仅因为二手件便宜，更主要的原因是本人认为传统的拆机件经过多年的老化，已经煲透了，比新的元器件更容易出好声。
备足件以后的一项繁重工作是制作机箱，因为所有的另配件都是非配套的，而且线路和元器件还要在试音过程中不断的变更，在完全手工的条件下，在机箱钢板上挖洞也真是件痛苦的工作。机箱做好后的焊接是比较快速和轻松的，焊好后对照电路图认真核对一遍，就可以试音了。由于设计了前人没有用过的“浮地”电路，调音的过程实际上是试验各种线路和元件的过程，经过近一年的改进和调试，终于使本机收到了梦寐以求的音响效果，园满地完成了813（FU13）电子管单端“浮地”线路图。
本线路之特点：前级采用6N2J国胆，串接成经典的SRPP电路。对这个电路，有的胆友不喜欢，认为它有石机味。我以为不是它自身产生了石味，而是它忠实地再现了CD的石味，这不是SRPP的错。再说，第一级放大器的主要任务是无噪声的原汁原味的放大来自CD的信号并兼顾CD和推动极的阻抗匹配，如果它胆味过浓，把来自CD的高保真信号变成了浓浓的胆声音，再经过推动级和后级的加工，扬声器出来的声音也许好听，但已经远离HI-END高保真的要求了。本机的设计思路是顶级HI-END高保真胆机，所以第一级放大还是挑选了SRPP，这个电路由于已经成为经典，其工作原理就不再介绍了。
推动级选用6N5PJ国胆作三级管放大。6N5PJ属旁热式阴级低内阻双三级管，原来主要是用作军工设备的电压调整。主要特性参数：灯丝供电6、3V/2、5A，阳级电压90V（最大250V），阳级电流60+/-35MA，跨导（S）4、45+/-1、35MA，内阻（Ri）450+/-150欧，由于其内阻极低，屏流较大，泛音丰富，用作推动级，预期可以达到胜似300B的效果。经实际试听，果然效果非凡。本极高压直接从后级+800V经阻容降压获取，很不经济，所以单边屏流只取20MA，如果能单独设置一组前级高压绕组独立供电，把屏流加大到70MA左右，估计声音会更好，(这个问题已经作了改进,用独立绕组供电,并把屏流加大到了45MA）。
功率管当仁不让的选用了FU13国胆。(813国内同类型为FU13)结构为直热式束射四极管。最高屏极电压达到2000V，最大屏极损耗功率100W，灯丝供电10V/5A。该管原来是供军用电台作丙类发射用的，结构坚固耐用，质量非常可靠，由于此管生产库存较多，价格低廉，是一款性能优秀的功放管。有介绍说其音色在845/805/211之上，而且既可以接成三极管使用又可按标准接法来做，本人选813的主要目的一是经济实惠，二是在大动态时可以确保不出现一般胆机推力不足的问题。三是束射四级管比三级管多一个栅级，也多了设计线路的选择。经过反复试验，813的第二栅级直接地（对813而言是电源中点）可以充分发挥813的大动态和宽频响。虽然接地后第二栅的等效电压已经达到了800V，高出了手册给定参数的一倍，但因为813的栅级离阴级较远，完全可以承受800V以上的高压，这种接法是安全的。而且，经过反复比较，唯有取消二栅限流电阻，直接接地声音才最好。由于二栅的接地，也使“浮地”的813与前级和电源有机的联系在了一起，这也许是二栅接地声音才好听的原因吧？从原理图分析，813线路+/-800V电压以二栅为中心点作用于813，电源中的纹波（交流声）上下半周相互抵消，理论上可以不设电源滤波电路。实践中因为电源的上、下半周不可能绝对的平衡，在电源-级只用了一只很小的阻流圈就达到了消除交流声的效果，在电源+级为简化线路，省略了传统的LC滤波电路也没有出现交流声。根据经验，一般束射管单端最大不失真功率取屏耗的三分之一左右，本机813实际屏压是800V+800V（1600V），屏流75MA，屏耗达到120W，最大不失真输出功率为40W。完全可以胜任推大中型落地音箱的需要。
本机的其它电路没有太多的特别之处。电源牛高低压分开，低压灯丝牛通过继电器延迟30秒给高压牛供电。高压牛选用拆自军机的383型全密封变压器,初级输入220V,次级输出双600V、5V、6V，双600V经桥式全波整流为+/-800V给813供电；5V和6V串接为11V经一升压变压器得到230V整流为300V直流为前级供电。主滤波电容选用了两只西门子220U/850V无极油浸电容,从动力源能量和纯净上保证了本机指标的实现。由于本机噪声极低，为简化线路和提高音质，灯丝全部采用交流供电。对声音影响较大的两级偶合电容之前级选用了进口拆机的1U/300V铜壳油浸锡膜电容，后级选用国产优质4U/1600V油浸纸介电容，从而有效的保证了本机动态和频响指标。
本机还存在一些不足：一是813灯丝耗电量较大，对灯丝牛要求较高。本机由于灯丝牛功率富裕量小，发热量较大，有待改进。二是由于试验各种线路和元件，机箱开洞比较乱，布局和接线都不规范，这也暴露了本人的装机技术很业余。
最近,对本机又作了进一步的打摩和改造,工艺的不足,因为声音比较满意,不想再拆了,保留为它的历史吧,哈哈,感觉现在它的声音初步达到了平衡,震憾,磁性,温暖,细腻,通透的HI-FI目标,希望有机会让大家多挑挑毛病,共同打造"中国声"
“严氏浮地”好声的理论分析(356字节)(cuogu今天18:32阅读1次)
首先声明：本人是业余烧友，理论功底很差，分析得不对，大家尽可拍砖。电子管放大机理是信号作用于栅、阴、阳三极的结果。排除元器件对频率的影响，要使胆机好声，一是要给电子管的三个极以正确的电位，使之确立正确的工作点（这是基础性条件，一般的爱好者都能做到）；二是要让三个极交流等效于零电位，（这是高级条件）在实际做不到的情况下，越接近于零电位，声音就越好。（待续）
继续分析(384字节)(cuogu今天21:30阅读0次)
所以，凡是好声的电路，都是在确保正确工作点的前提下，努力克服为确立工作点而带来的阻、容、抗副面影响，使电子管栅、阴、阳级的交流等效接近于零电位。而实际上，由于电子管三大极工作电位差距很大，也不可能同时使三大极的交流等效电位都接近于零电位。达到理想之“零电位”目标应该说是不可能的，但是我们可以倚其轻重，使其中的一个级最接近于零电位，其它两极相对地接近零电位，以达到好声的目标。（待续）
降低电子管各级交流等效电位的方法一般有以下几种：1、降低电源内阻，可选用低内阻变压器，低内阻阻流圈，大容量无极电容等。2、降低输出牛内阻，可选大窗口铁芯和较粗的低阻线绕制输出牛。3、减小阴级电阻，加大阴级旁路电容（优先选用高速低抗的无级电容），在电路允许的情况下，阴级可直接地。4、栅级的处理比较困难，采用牛推动，阴级直偶等都有明显的效果，但好牛成本太高，阴级直偶推力不足。（待续）
通过以上分析，我们已经明白：电子管电路交流等效后始终存在于各级的阻、容、抗是影响音频保真的主要因素。根据共阴放大原理，栅级的影响将被放大AXV倍，阴级的影响只放大V倍，阳级的影响是1，不会得到放大。所以在实践中改善栅级的工作条件，好声的效果最明显；改善阴级的工作条件，好声的效果有点明显；改善阳级的工作条件，好声的效果不明显（这里不涉及输出牛自身的频响）。（待续）
这里需要指出，电子管自身的素质也是影响交流等效参数优劣的主要因素，而且，这个因素往往难以通过调整外部电路达到优化。所以发烧友在摩机过程中常常通过换管收到意外的惊喜。为了优化电子管音频电路的交流等效参数，设计电路时应该优先选用低跨导、低内阻的电子管。当然，电子管的放大系数U与跨导S、内阻Ri的关系是：U=SRi。低跨导、低内阻的管子放大系数也低，但放大系数的不足可以通过增加放大器级数的办法得到弥补。所以我们常常看到一些经典的靓声名机用电子管都较多，并不是通常人们信奉的“简洁至上”，其目的就是优化放大器的交流等效参数。（待续）
因为电子三级管的机械结构和工作机理相对简单，容易让人理解。所以，我以电子三级管放大电路为原型，分析了在确立正确的工作点的前提下，优化交流等效参数达到好声的机理。但是三级管有其自身的弱点：屏级与栅级间的极间电容较大，工作在较高频率时极易因正反馈产生自激，影响了放大器在高频率段的发挥；在低频率段，由于受挚于输出功率，也难以达到暴棚的震憾效果。所以三极管放大器的优势突出表现在中频率段，也就是发烧友们津津乐道的“人声甜美”。（待续）针对电子三极管屏、栅间电容的副面影响，人们又开发以出了电子四极管，就是在原电子三极管的栅极与屏极之间加入一个帘状金属丝电极，称之为“帘栅极”也有俗称“第二栅极”。帘栅极的主要作用是静电屏蔽，以降低栅极与屏极间的电容，帘栅极的另一个作用是当栅极工作于低负压，帘栅极工作于适当的正电压时，可以加速阴极向屏极发射电子，从而改善了电子管的工作性能。（待续）
电子四极管相比较传统三极管的又一个改进是增加了束射屏，所以一些电子四极管通常又被称作束射四极管。束射屏的工作原理类似于电子聚焦，可以进一步的提高电子管的工作效率和放大系数，从而对推动极的要求大幅度降低。（待续）
电子四极管在功放末级的运用，传统的电路主要有标准接法、三极管接法和超线性接法。这些电路都注意了给帘栅极以合适的正电位，发挥了其对于加速电子发射的作用。但是传统电路忽略了帘栅极对于提高电子管交流等效性能运用，这就给“严氏浮地”的创新（或者说歪打正着）遗漏下一个机会。
“严氏浮地”的产生，是从“我的一堆垃圾”（在胆艺轩发的贴子）开始，几经挫折，发展到上813。因担心自己绕的输出牛不能承受1600V的高压，变通设计了“浮地”电路，使作用于输出牛的电压降为800V。在调机的过程中，意外的发现帘栅极接中点地时，音质得到了明显的提升。分析其好声机理，因为帘栅极的接地起到了屏蔽栅极和阳极最理想的零电位作用，使813的交流等效工作性能大为改善，从而达到了好声的效果。可谓是“歪打正着”！欣喜之余，本人给本电路起名为“严氏浮地”。其实“浮地”不是目的，它只是一个手段。通过阴极的“浮地”，把“地”出让给帘栅级才是“严氏浮地”的价值所在。
哲人说：不能上升到理论的实践，是没有价值的实践。本人的装机实践终于总结出了以上的理论。这篇文章是本人在网上实时打的，没有校对，定很零乱，已经引起了一些同学的不满，为此深表欠意！
作 者： cuogu
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发表于 2014-10-21 09:02:20
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