電子管功放的調(diào)整
電子管功放(膽機)的線路比晶體管機簡單,容易制作成功,并且有較好的音樂重播效果,特別是在感情表達方面更是專長,所以膽機復(fù)起以后很受發(fā)燒友的青睞。膽機最重要的特點就是膽味,閣下所焊的膽機是否也具有溫暖、醇厚、順滑、甜美的膽味呢?如果沒有,聲底和晶體管機差不多,或比晶體管機還硬、還干澀,或自制的膽前級、緩沖器接入放音系統(tǒng)中,放音系統(tǒng)音色的改變并不像媒體所說的那樣“立桿見影”時,就應(yīng)該測量一下各管的工作點,是否工作在最佳狀態(tài)上,否則就要進行認真、仔細地調(diào)整。只有各電子管工作在最佳工作狀態(tài),才能發(fā)揮線路和每只膽管的魅力,達到滿意的放音效果。
工作點未調(diào)好的膽機,除了音色表現(xiàn)不佳以外,還有音量輕和失真的現(xiàn)象出現(xiàn)。一臺放大器音質(zhì)的好壞,影響的因素雖然很多,但最終還是決定于制作的水平。發(fā)燒友在制作器材時,一般是根據(jù)手中積攢的膽管和元件,再選擇優(yōu)秀的線路或按照名機的線路按圖索驥,進行焊接,元件的規(guī)格、數(shù)值雖然與線路圖上的要求相差不大,但由于元件的排位,走線的長短、焊接的質(zhì)量,或其它方面的差異,如B+電壓的高低等原因,都會影響到放音的表現(xiàn),所以焊出的膽機,不一定是膽味濃濃的。沒有膽味不要緊,只要通過適當、合理地調(diào)整、校驗,使放大器各級膽管工作在最佳狀態(tài),便能達到放音的要求。
膽機調(diào)整工作的內(nèi)容,除了將噪聲降低至可以接受的程度和更換輸入、輸出耦合電容的牌號或容量,以改變音色以外,最重要的是調(diào)整屏壓、屏流和柵負壓,使膽管工作在合適的工作點上,使放音系統(tǒng)放出好聲,而這一點正是一些文章中談得較少或用很簡單的二句描述帶過去了,要不就是“不需任何調(diào)整”就可以工作。如果膽管沒有進入工作狀態(tài),再換名牌電容,膽味也不會出來。
調(diào)整膽機時,要根據(jù)電子管手冊上提供的數(shù)據(jù),作為電路的依據(jù),無電子管手冊時,要尊重線路圖中所給的參數(shù)數(shù)值或附加的膽管資料進行。三極管的工作點由屏壓和柵負壓決定,屏壓確定后可調(diào)整柵負壓來調(diào)工作點,束射管或五極管的屏壓升高到一定程度后,簾柵壓的變壓會對工作點有較大的影響,因此可調(diào)整簾柵壓和柵負壓來選定工作點。
降低膽機噪音和更換耦合電容調(diào)整音色的方法,一些文章已有介紹,本文不再重復(fù),這里就調(diào)整膽管工作點的方法談一談體會。
一、 柵負壓電路
調(diào)整膽管的工作點時,經(jīng)常會涉及到柵負壓,因此首先將柵負壓電路說一下。電子管是電壓控制元件,三大主要電極(燈絲、柵極和屏極)是要供給適當電壓的,供給燈絲的稱甲電,供給柵極的稱丙電,供給屏極的稱乙電。柵極電壓一般是接的負壓,習(xí)慣上稱“柵負壓”或“柵偏壓”。為了使膽管工作穩(wěn)定,柵負壓必須用直流電來供給。按膽管的工作類別不同,柵負壓的供給有二種方法:一種是利用電子管屏流(或屏流+簾柵流)流經(jīng)陰極電阻所產(chǎn)生的電壓降,使柵極獲得負壓,則稱自給式柵負壓,一般用在屏流較穩(wěn)定的甲類放大電路上。另一種是在電源部分設(shè)一套負壓整流電路,供給柵負壓,稱作固定柵負壓,主要用于屏極電流變化大的甲乙2類或乙類功率放大級。使用自給式柵負壓,膽管比較安全,采用固定式柵負壓時,當負壓整流電路發(fā)生故障,膽管失去柵負壓后,屏流會上升過高而燒壞膽管,因此沒有自給式柵負壓工作可靠。
自給式柵負壓產(chǎn)生的過程如下:圖1表示電路中電流的流經(jīng)過程,當電子管工作時,屏極和簾柵極吸收電子,電流從電源高壓的負極經(jīng)陰極電阻RK、屏極、輸出變壓器初級線圈和簾柵極的電流一起到高壓的正極,成為一個負荷回路,當電流流過RK時,RK就產(chǎn)生一個電壓降,RK兩端的電壓,在地線的一端為負極,在陰極的一端為正極。這樣,陰極和地線間就有了RK所產(chǎn)生的電位差,柵極電阻R1將柵極和地線連接,所以柵極和陰極間也就有了RK所產(chǎn)生的電位差。由于不同的電子管所需要的柵負壓不同,陰極電阻的阻值也不同,如6V6的陰極電阻300Ω,而6L6的陰極電阻170Ω。陰極電阻的阻值可用歐姆定律求得:陰極電阻=柵負壓/放大管電流(屏極電流+簾柵極電流)。當柵極輸入信號時,屏流立即被控制而波動,陰極電阻上的電流也就是波動的,所產(chǎn)生的電位差也是波動的,陰極電阻上電壓波動的相位恰巧和輸入的信號相反,因而減弱了輸入信號,這種情況通常稱本級電流負反饋,這種作用減低了本級放大增益。引起陰極上電壓波動成份是音頻交流成份,所以一般在陰極電阻上并聯(lián)一只大容量的電解電容,將交流成分旁路,陰極電阻的直流電壓就比較穩(wěn)定了。
還有一種產(chǎn)生柵負壓的方式,稱接觸式柵負壓,產(chǎn)生的過程見圖2,這種柵負壓是電子管自己產(chǎn)生的,當電子從陰極奔向屏極時,經(jīng)過柵極,如果柵極上沒有任何負壓時,電子經(jīng)過柵極就沒受到拒斥,則在奔向屏極的路上就不時碰到柵極上,碰到柵極上的電子就由柵極電阻R回到陰極,電子流動方向是從柵極到陰極,所以電子流過R時產(chǎn)生電壓降,柵極是負端,陰極是正端,因為碰觸到柵極的電子很少,造成的電流還不到1μA,雖然R的阻值很大,以10MΩ計算,但所產(chǎn)生的電壓不過1V左右。這種柵負壓供給的方式見得較少,只能用在輸入端小信號放大電路,輸入信號小于1V的放大級,如拾音器輸出只有幾mV,用此柵負壓電路很合適。
二、 電壓放大級的調(diào)整
電壓放大級擔負全機的主要放大任務(wù),不能有失真,所以要求工作在甲類狀態(tài)。甲類狀態(tài)時,它的工作點在柵壓-屏流特性曲線的線性段的中間,此時,柵負壓是放大管最大柵負壓的一半,工作電流應(yīng)在放大管最大屏流的30%~60%之間為宜,不應(yīng)過小。
調(diào)整方法很簡單,只要調(diào)整陰極電阻的阻值即可,首先將電流表(最大量程稍大于該管最大屏極電流,如6SN7屏流為8mA,可用10mA的電流表)串在陰極回路中,如圖3a V1的陰極回路中所示,電流表正極接陰極電阻,負極接底盤,若陰極電阻無旁路電容,為了避免電流表和接線對該級工作狀態(tài)不發(fā)生影響,最好在電流表兩端并聯(lián)一只100μ/50V的電解電容,圖中的虛線CA。若陰極電阻RK有旁路電容,電流表的接法見圖3b,也可以將電流表串入屏極電路中。然后改變RK的阻值或V1的屏壓,使V1的工作點達到最佳狀態(tài)。也可以用測量陰極電阻RK兩端電壓的方法,再用歐姆定律(A=V/R)算出電流。
不同的放大管所需要的工作電流不一樣,如6SN7可調(diào)到3~4mA,膽管屏流增大,聲音溫暖、豐厚,但噪聲也會增大,噪聲是電壓放大級的重要指標,噪音不能大,所以在調(diào)整時一定要噪聲和音色兼顧。具體到某一臺膽機上,屏極電流調(diào)到多少為宜,也可以通過邊調(diào)邊聽音來找到一個音色最佳的工作點。
當屏極負載電阻R2的阻值用得比較高時,失真小,但這時必須整流輸出有較高的電壓才行,有條件者,可以將RK和R2用不同的阻值組成幾組試聽,找出噪音小,聲音醇厚、豐滿而通透度又好的一組組合換上。
柵負壓應(yīng)大于輸入信號電壓的擺動幅度,如用6SN7作電壓放大,輸入信號來自CD機,CD機輸出電壓為0~2V,則6SN7的柵負壓應(yīng)調(diào)到-3V以上。如12AX7、6N3管的柵負壓設(shè)計為-2V,若輸入信號電壓較高,可以在輸入端設(shè)置信號衰減分壓電阻,見圖4,使輸入信號電壓適當降低,保持不失真放大。
12AX7是音樂化的膽管,一般都喜歡用它制作前級放大器,使整個系統(tǒng)的音樂感更好,在調(diào)整工作點時要注意,因為12AX7的屏流很低,最大才1?2mA。
三、 倒相級的調(diào)整
調(diào)整倒相級的目的是要輸出端的上、下二個輸出信號對稱相等,以減小失真。
圖5是屏-陰分負載式倒相電路,此電路是公認的好聲電路,國內(nèi)外有相當多的名機采用此種電路,電路中V的屏極與陰極輸出電壓相位相反,而且流過R2、RK的音頻電流相等,所以只要R2和RK相等,則屏極和陰極的輸出電壓大小相等,因而得到相位相反、振幅相等的輸出信號,因此一般線路圖中都要求此兩只電阻要數(shù)值相同并配對使用,但實際上由于輸出阻抗并不相同,使負載上的輸出電壓也不是相等的,所以用同一阻值的負載不一定是最佳狀態(tài),因此要采用略有差別的阻值,無儀器測量時,可以通過試聽是否有明顯的失真來判斷。本刊1997年舉辦膽機制作大獎賽時,采用的電路中RK的阻值取43k,稍大于R2(36k),可以得到對稱的輸出,減小失真。
圖6為陰極耦合倒相電路,又稱長尾式倒相電路,這個電路的頻率特性非常平坦,也是很多名機采用的倒相電路,一般要求兩個屏極負載電阻(R1、R2)也要相同,如果測得上、下兩個輸出電壓振幅差較大,或放大器有失真,經(jīng)調(diào)整各管的工作點,失真未能徹底消除時,可試將RK的阻值加大5%~10%左右,可能失真就會小些。
四、 功率放大級的調(diào)整
圖3a是甲類功率放大級,功放管的工作點是在柵壓與屏流特性曲線的直線部分,柵極的輸入信號的擺動不超過負壓范圍值,超過時將發(fā)生失真。甲類功率放大的特點是工作電流在強信號或弱信號輸入時,保持不變,工作穩(wěn)定而失真低,利用這一特性可檢驗功放級的工作點是否合適。檢驗時,將電流表串在功放管的屏極回路中,見圖3a,當柵極有信號輸入時,如果功放管的屏流升高,則說明柵極負壓過低,若屏流降低,則表明柵負壓過高,必須調(diào)整到屏流變化最小為止。屏流的大小要適當,屏流大時,音質(zhì)聽感好,失真小些,屏流小時,對膽管的壽命有利,可根據(jù)需要來調(diào)整。
調(diào)整時要注意,不要超過功放管的最大屏耗,甲類工作狀態(tài)時,功放管的屏壓×屏流等于它的靜態(tài)屏耗,超過后屏極會發(fā)紅,時間一長就會燒壞功放管,一般要求膽管用到極限值的參數(shù)不得多于一個,更不能超過極限參數(shù),屏流一般調(diào)到最大屏流的70%~80%為宜。
調(diào)整方法是調(diào)整陰極電阻R5的阻值,R5的阻值是根據(jù)放大管的柵負壓、屏流和簾柵極電流的總和而定的,圖3a中6V6的屏流可調(diào)到30mA左右(最大屏流為45mA),陰極電壓10V,屏壓280~300V。當屏壓較高時(300V以上),簾柵壓的變化對屏流的影響較大,可適當?shù)恼{(diào)整簾柵壓和柵負壓選取工作點,有條件者可以將簾柵壓采用穩(wěn)壓電路,使功放管工作更穩(wěn)定。
推挽放大級的調(diào)整是使兩只推挽功放管要平衡,兩只功放管的柵負壓和屏流要相等,以圖7為例,柵負壓不相等時,調(diào)整柵負壓電位器RP,屏流不一樣時,將屏流大的功放管陰極電阻加大或再串上一只電阻,如圖7中的RK,如果屏極電流相差較大,說明功放管不配對,應(yīng)換一只功放管。有的線路圖上,功放管陰極接一只10Ω電阻,它是為了檢查功放管的工作狀態(tài)的,調(diào)整時只要測量此電阻的電壓降,就可以知道屏流的增減。
調(diào)整屏流時,還應(yīng)該注意B+電壓的變化,如果屏流較大時,B+電壓降低很多,則說明電源部分的裕量不夠或電源內(nèi)阻較大,濾波電阻阻值大,扼流圈的線徑細或電感量大,可減小濾波電阻阻值或?qū)⑷スΨ殴芷翗O的B+接線,改接到濾波電路的輸入端,這時雖然B+的紋波較大,但對整機的交流聲影響不大,仍可以在能夠接受的水平。
五、 負反饋的調(diào)整
線路有了負反饋后,會減少諧波失真,但會影響到瞬態(tài)表現(xiàn)變差,因此負反饋量不宜過大,一般有6dB左右為宜,調(diào)整方法是改變負反饋電阻的數(shù)值,如圖3a中R6,圖7中的Ra,反饋量的大小根據(jù)放音效果如音場、定位、人聲的甜美、音樂感等來決定,以耳聽滿意為準。如果負反饋電路剛一接通,放大器便發(fā)生叫聲,這是反饋的極性接反了,只要將負反饋的連接線改接在輸出變壓器的另一端上,此端改為接地即可。有的負反饋回路并聯(lián)一只小電容,這只電容如果數(shù)值選擇不當,可能會引起失真或自激,因此,發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象時干脆去掉它。
經(jīng)過上述方法的調(diào)整,各電子管已經(jīng)進入最佳的工作狀態(tài),再放熟悉的唱片,放音效果一定會不同,膽味會增加不少。
評論
查看更多