【参赛】使用6N16B和6P30B电子管制作的微型胆功放

jinding86

一直以来一直对微型电子管喜爱有加，加上身在上海这个寸土寸金的地方，实在不适宜在家百分像300B那样的巨无霸功放，所以半年前就有了使用国产微型电子管制作一台胆机的想法。从电路设计到外形构思，最后到动手实施，几个月过去了，愿望终于得以实现，正好赶上第六届diy大赛，本人也认真发个帖子，将制作经验与大家分享，期望给大家以启发，也算是达到抛砖引玉之目的了。

下面从头开始详细介绍：

1、用管选择
手上有不少微型电子管，包括6J1B、6C7B、6N16B、6N21B、6P30B、6P31B。那么功率管只有选6P30B和6P31B了，看参数发现两管参数几乎一样，手里6P30B多一些，就选6P30B了。前级管的选择比较纠结，由于6P30B阳极电压只有120V，较低阳极电压的前级管只有6J1B和6N16B了，考虑一致性和功耗，最终选择了双三极管6N16B，该管放大倍数不如6J1B，不能完全推好10V栅负压的6P30B，但也能推个七成没问题。

下面是两只管子的基本参数和曲线：





2、电路设计
电路很简单，基本上是把别人的6P1电路结构拿过来，需要做的是更改所有元件参数。本着尽量利用手头材料的原则，高压电源直接选用110V隔离变压器，全桥整流后约130V，使用IRF840场效应管和稳压二极管组成简单的稳压电路，稳压输出105V高压。至于放大电路，6N16B取-1V栅负压，电流取4am，6P30B取-10V栅负压，电流取30am。为了弥补6N16B放大系数低的缺点，前后级的阴极电阻均并联100uf电解电容，目的是取消本级负反馈，提高一些增益，同时增加了大环负反馈，适当降低一些失真。

下图是最终调试完成后绘制的电路：



3、电源牛和输出牛
前面说了，电源牛直接使用110V隔离变压器，好处是价格便宜，本人手头正好有一只10W的110V隔离变压器，功率略显不足，没别的选择只能拿来先用。灯丝变压器也是利用手头仅有的一只10W功率的9V电源变压器，拆掉次级绕组，重新绕出3.15V-0-3.15V次级电压。输出牛虽然可以使用12V电源变压器改顺插来用，但是输出牛是影响音质的关键部分，不想凑合，所以决定自行绕制。6P30B的初级阻抗去2.5-3.5K较合适，绕制参数使用坛友编制的EXCEL表格计算得到，由于之前没有输出牛制作经验，所以参数选择尽量往利于制作上靠，经过简单计算，输出牛参数取值如下：
2.5K：8；
EI42铁芯舌宽13，叠厚16；
3夹2，极间垫纸，初级0.13线2250匝，次级0.42线138匝两层并联，98匝处引4欧抽头。

有条件的朋友也可以选择尺寸更大的EI48铁芯，我选EI42铁芯是为了利用之前收藏的拆军机小牛，该牛是0.35厚F片斜舌，应该是金沙片，浸蜡处理。


微波炉加热后轻易拆解，但上面的蜡需要一片一片的清理，这项工作费了整整2个下午加晚上。然后是制作骨架，纯手工制作真是费工夫。


没有绕线机，绕线也只能手工来搞，绕线还算顺利，细心加耐心，基本一周时间搞定。浸漆并用吸尘器尝试着尽量抽真空排气，后面又自然风干了一段时间。







用火咖罐子制作了两只小牛罩，用来灌封输出牛，灌封用的是之前宜家购买的杯装香味蜡烛，用了大半杯。



5、电路实验
6N16B之前用的较多，无需实验，于是抽空搭了一个6P30B实验电路，目的是验证设计参数无误。



4、PCB设计和制作
根据电路图在傻瓜layout软件上设计了PCB，然后用透明纸对着屏幕描下来，再反绘在覆铜板上。



用环保蚀刻剂蚀刻出电路板，然后是钻孔和镀锡。



5、焊机和总装
机箱选用的是铝型材成品机箱，尺寸是11*20cm。将原件都焊好，根据PCB安装孔和牛的尺寸在机箱上开孔，用的是手电钻，为了保证精度，先用小钻头开孔，如有偏差可以根据偏差方向开成扁孔，然后再用合适尺寸钻头完成开孔。由于机箱小，背面容不下4欧输出端子，因此在机箱上加装了一只钮子双联开关，方便4欧和8欧之间切换，这样也省了2只8块钱的水晶插座钱。







6、测试和调整
所有连线均连接好后，在输出端子连接4-8欧电阻，检查一遍没有问题就可以通电了。先看灯丝是否正常，然后测量高压是否是设计值，测量各个管子的阳极电压和阴极电压是否是接近设计值，左右声道管子的数值是否一致。一切数据无误后，可以连接音箱试音，我在连接音箱后发现有很大的自激声，立马关机，首先想到的是输出牛接线错误，然后是管子本身自激，但是经过测试这两个问题均被排除，那么有可能是电源问题。断开稳压电路，将电源整流滤波后电压直接给放大电路供电，自激声消失，因此确认是稳压电源自激，分析有可能是布线过近造成的干扰，尝试着在场管的G极和S极并联了0.01uf高压CBB，自激声就彻底消失了，因此可以看到前面电路图中有这个电容。






7、试音
一切问题得以解决后，放心的连接了我的FE126背负式号角落地箱，一开声，这小东西竟然推得非常惊艳，虽然有6N16B推不满6P30B问题，但声音开到10点位置已经足够，开到最大更是惊天动地，这6N16B不容小嘘，把6P30推个七成还是有的，1W输出没有问题，已经完胜6N1小单端了。





8、总结
经过近4个月的制作（期间因感染细菌性肺炎住院14天，又老实修养了一段时间），本制作终于算大功告成，并且效果超出了预期。采用微型管的优点一是体积小巧，适合桌面音响使用；二是6P30B输出阻抗低，输出功率大，因此输出牛相比6N1，6J9等高阻牛要容易制作，也容易出好声。该电路经过变通可以有多种玩法，可以把6P30B直接换成6P31B，前级管也可以换成6J1B，等等。

最后放几张靓照

jinding86

更多详细内容请点下面链接：
http://crystalradio.cn/forum.php ... p;extra=#pid9973660

杨不烦

我第一顶！
前级管阴极应该习惯性的多画了旁路电容吧。

jinding86

杨不烦 发表于 2014-11-6 00:32
我第一顶！
前级管阴极应该习惯性的多画了旁路电容吧。

谢谢帮顶，这个是后来加上的，尽量增加本级增益，有意而为之，但不知效果有多大

bw9922

不错，手上正好有两只6p31pq，有空也玩玩。谢谢分享!

bw9922

制作过程清晰明了！难得的DiY作品。顶!顶!顶!

daxian50

个人认为，这个管子更适合做耳放之类的小功率放大器，做推箱子的明显不如6P1实在。还有就是如果第一级的阴极加了旁路电容，整机就没有交流负反馈了。

安然

愚见：6N16B的屏极电阻可以增加到30k左右，电流1.5～2mA即可。若屏极使用恒流源负载，可进一步提高增益。

热尼亚

学习了，不错的DIY。

智慧无限

做工不错，，，，，，，，，，，，

jinding86

安然 发表于 2014-11-6 07:53
愚见：6N16B的屏极电阻可以增加到30k左右，电流1.5～2mA即可。若屏极使用恒流源负载，可进一步提高增益。

多谢您的指点，待后面慢慢改进

jinding86

有一些错别字没有检查出来，请各位见谅

hjs_1961

做得真好，学习学习。

zarete

楼主的电源牛里面能放得下吗？

老笨

窃以为,末级功放的阳极电压可以再提升几十伏,输出功率会大些。另外，出于稳定考虑，电压放大级的阳极供电应有退耦。