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本帖最后由 shiuyipyuen 于 2018-12-30 18:08 编辑
音响侠客行四十六:电子管功放的第一邪刀:6080, 6082, 6AS7, 6N5P与6N13P
欧美型号6080的国产但而不是对等管是6N5P管子,和它参数相近的是6N13P, 6082, 6AS7。飞利浦的数据上面对于6080电子管的用途上,所说的是:用于直流稳压电源和在伺服电路中作为驱动三极管。由于内阻低. 在60年代已有人用此开发出OTL机。现在常常可以看到有不少厂牌的6080出售,其中如果有6080WA、6080WB这样管子,相对于普通6080要好一些,WA、WB的TEST寿命在1000小时以上,而普通6080是500小时。
至于国产的6N5P、6N13P,估计也不会差多少,1000小时不敢说,500小时应该有了。或许朋友会问,为什么时间这么短。其实,电子管衰老是一个渐进的过程,各项参数会逐渐变差。厂家对于电子管通常有一个寿命边界,参数超过边界的管子即为寿命终了。其实,往往管子还是可以使用的。而由于这些管子日是大灯丝电流高温管, 寿命短是当然之事, 相对于6L6之类的动辄5000小时, 可是小巫见大巫。
6N5P是一个非常酷的管子。它的内阻很低。这样作为本业稳压使用,就有很好的果。6N5P的阴极面积很大,所以发射很稳定,并且寿命也可以比较长。同时,因为6N5P是旁热管,阴极又大。故此高压应该是缓慢加上,对于放大部分的电子管而言,可以延长寿命。在使用上,栅极最好通过一个几百奥姆电阻连接屏极,这样栅极可以得到更好的保护。比晶体管优胜的是: 它不易烧毁。此外,6N5P的灯丝最好还是独立于其它管子。不过6N5P的灯丝-阴极的最大耐压是300伏特,如果输出电压很低的话,比如直流输出250伏特,应该是不用单独绕组。并且6N5P电子管工作的时候,会发高热,所以要做好散热。
和常用的音频功率放大管比较,6N5P实在没有特别的优势。比如6P6P、6P3P不论是作为A类、AB1、AB2、B类等等用途,都非常合适,相比之下6N5P并不那么值得期待。有些稳压电源的调整管使用的6P3P或者FU-7,实际上是如6N5P合适,但是6N5P用于音频功率放大,却不见的非常合适。可是, 以功放三极管而言, 6N5P却又是便宜之选。
6N5P本身是一个低内阻、低电压、大电流的三极管。与其它电子管不同,手册没有给出它的音频放大典型应用参数。可以知道几个参数:内阻300欧、跨导6.5毫安每伏特、放大倍数2、最大屏极损耗13瓦特。和传统的直热功率放大三极管比较,它的单管屏极损耗有些小。2A3的屏极损耗15瓦、UX250的屏极损耗20瓦、WE300A的屏极损耗30瓦。但是它的电流却要比上述这些管子大许多,这样就决定,这个管子必须工作在比较低的屏极电压下,事实也正是如此。从另外一个角度来看,它的低内阻、大电流也正是符合现代功率放大电子管的发展。比如EL156、KT88等等功率管都是低内阻、大电流的管子(相比其它五极管而言),但是它们的屏极损耗更大,6N5P没法相比。由此可见,其它的参数可以容忍,唯独屏极损耗和其它参数不相匹配。如果解决了这个问题,就可以解决6N5P用于低频放大的难题。
如果采用手册上的数据,屏极供电电压135伏特,用250欧的电阻作为自己偏压,屏极电流125毫安。可以知道此时栅偏压在30多伏特,相对而言比较容易驱动,并且因为是自给偏压,栅漏电阻可以取得高一些。输出变压器可以用1200欧的,不过此时的屏流很大,更加容易出现铁心饱和问题。而且6N8P的曲线非常曲, 不对称的结果是只好将6N5P作为甲类推挽运用,这样可以减小初级的直流磁化问题,并且可以增加输出功率、减小失真。
以上都是针对一个部分的三极管而言,因为6N5P是双三极管,可以一个管子两个声道。此外,6N5P的参数离散性大,数据可能不十分准确,应该以实际不超过屏极损耗为准。但对A类推挽而言也并非的大问题。
其实,单单从管子的本身特性来看,6N5P是一个非常“左”的三极管,比普通的左特性三极管还要左。如果用作AB1类放大,栅负压将高达100V, 而屏流也高, 装置6N5P甲类放大的例子多是采用的是固定栅偏压,屏极电压在200伏特左右,电流控制在60毫安以内。如果从特性曲线来看,此时栅负压应该有100伏特,才能够保证6N5P不超过屏极损耗。虽然这个条件并不苛刻,但是因为要提供很高的驱动电压,所以相对于并不大的输出功率来说并不是一个好的选择。输出变压器可以用初级1500欧姆的,是内阻的五倍。如果初级阻抗太小,那么失真会大一些。当然要注意因为初级电流中直流分量比较大,不要让铁心饱和。上面的电路还是不推荐的,因为100伏特的栅负压对于推动电路而言是个挑战。虽然很多电压管都可以达到这级别, 可是失真也是功率管的级别的5-10%, 如果用6V6推不如直接用6V6做功放好了。下图是一个流行的线路, 十分怀疑有关之线路是推不动的, 而且并管也应只有5W左右 (估计要有3V的输入才有), 而且失真也太大 (估计有10-20%)。
所以,如果将它勉强应用在AB1类放大电路,那么输出功率也不会增加多少甚至更少,因为此时最大的限制是屏极损耗。甲乙1类放大器的屏极电压要比甲类高一些,这是配置栅负压让屏流小一些,可是有信号那么屏流就会加大,屏极损耗就要超出。考虑到因为静态时候屏极损耗低,在大信号时候可以适度超负荷使用,得到的功率也不增加大甚至更少。同时在这个状态下,管子的线性不好,失真大许多。详看图那一个三角形面积最大即知道, 而计算功率是面积乘以8。在蓝线甲类中负载为2K欧*2, 推挽输出为5W, 在红线AB类中负载为800欧*2, 推挽输出为7.2W。
如果让6N5P工作在乙类状态会出现什么问题呢?比如屏极电压在200伏特,让栅负压在120伏特,此时没有屏流,而在正栅时, 多加入了紫色的面积, 推挽输出为12W 。6N7P小小管子,作为乙类放大,可以输出10瓦特功率,相比之,6N5P就太不合用了。小的信号输入,比如让栅负压在100伏特,此时屏流35毫安没有问题。如果栅负压降低到80伏特,屏流应该在40毫安。
如此看来,最合适的还是让6N5P作为A类推挽放大使用。这样不仅输出变压器的直流分量可以抵销、并且偶次倍波失真也可减小。此时输出变压器可以用初级P-P阻抗2000欧*2的,并且体积可以小一些。
如果作为6N5P甲类推挽本功放, 电路原理见下图,图中是一个声道的线路,另一声道完全相同。由V1构成输入电压放大级,V2构成倒相推动级,V3、V4构成推挽输出级。由于前置输入电压放大级对整机的信噪比指标起决定性作用,所以V1的品质非常重要。为此,采用了6N11发烧名管担当此任。该级采用经典的三极管放大形式,工作可靠,线路简洁,更具音响性。推动级采用6N6阴极裂相电路:在业余条件下,共阴极裂相电路容易获得对幅值相等的正负信号。本级承上启下至关重要,为功放级工作在低失真、高效率状态奠定了基础。输出级由6N5P担任,该管系低内阻、大电流双三极管。实践证明,用它作音频功率输出很好。功放输出级采用双偏置电路结构,这种方式既能提高电路的稳定’性,又能随心所欲地对末级功放工作状态进行调校(该管离散性较大,用自给偏压难以达到最佳状态)。
整机焊接完成,认真检查无误后先不要插入功放管,通电将负电压调到90V,关机,然后再插上所有电子管通电检测,6N5P阴极电阻对地电压应为14v。此时每屏电流为46mA,每管92mA左右,视为正常。屏压240v时每管耗散功率为22w(最大26w),接近极限值,实践证明此种状态安全可靠,线性良好。电源电路见下图。电源牛的功率要充足,次级高压电流不低于600mA。高压滤波电阻采用铝壳电阻,50Ω/50w×4,滤波电容总量用到1000μF以上,胜过晶体管机的滤波。为了保证整机品质,输出牛最好从专业生产厂家购买。
开机后噪声极低,耳朵贴到喇叭口略有“沙沙”声(来自前级,断开前级和未开机一样),放一曲熟悉的音乐,酷似“贵丰”机。有兴趣的烧友不妨试,它绝不会让你失望的,和各种中外名机比较后,就知道它的魅力了。
从另外一个角度出发,6N5P无疑是一个挑战是用作阴极输出功率放大、用作OTL输出、用作SRPP电路输出等等,都可以,也都是一种电路上的挑战。昨为电子管OTL机, 在6C19, 6C33出现之前是唯一可用的电子管, 但也是难度十分高的东西, 工作不稳定使人宁用石机。
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