和韻T99前級(jí)放大電路與電子管

　　和韻T99是歐博音響公司的五周年紀(jì)念版前級(jí)，其外形秀巧，電路簡潔，音質(zhì)純靜而無音染。
　　T99前級(jí)放大電路如圖所示。從圖中可見，它除了兩個(gè)電子三極管之外，幾乎就沒有什么元件了，所以在介紹它之前先說一說電子管及其在音頻設(shè)備應(yīng)用中的地位。電子管的物理特性在某些方面仍優(yōu)于晶體管，如近代的6N15、6N3電子管，其電極間距離10－3m量級(jí)，在幾百伏屏壓下電子在真空中的速度達(dá)107m/s，渡越時(shí)間為10－10s量級(jí)，對(duì)于10MHz的頻率周期為10－8s。在這個(gè)渡越時(shí)間內(nèi)，各電極的電壓相位基本無變化，因此電子管可以毫無困難地工作到300～500MHz，也就是說，在音頻放大中根本不必考慮電子管的頻率特性問題，任何一種電子管都至少可滿足10kHz的音頻放大要求。另外在100kW以上的高頻大功率放大器中，電子管仍獨(dú)步天下，晶體管則望塵莫及，因此目前在軍事領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域仍在部分使用電子管。至于普遍認(rèn)為電子管高頻特性不如晶體管，并不是管子本身的問題，而是由于電子管在做電壓放大時(shí)其內(nèi)阻與分布電容所形成的低通電路以及在做功率放大時(shí)輸出變壓器的漏感等寄生參量造成的?？傊?，電子管目前仍是優(yōu)秀的音頻放大器件，只是電路設(shè)計(jì)和變壓器制作不能馬虎。

　　從聽感及欣賞角度而言，晶體管和電子管應(yīng)該說各有千秋，不可一概而論。電子管音色溫暖、甜潤、耐聽，空氣感及空間信息的融合性好，這在音響界已成為共識(shí)，而晶體管具有瞬態(tài)反應(yīng)快、分析力高、對(duì)音像細(xì)節(jié)的鐫刻更深入等優(yōu)點(diǎn)。
　　電子管(三極管)是由陰極K、屏極(陽極)A、柵極G組成的。陰極是電子管電子流的源泉，當(dāng)陰極被燈絲加熱到一定程度時(shí)，就會(huì)不斷地向空間發(fā)射電子。在屏極與陰極間加上直流電壓，使屏極電位高于陰極電位時(shí)，在屏極電場(chǎng)的作用下，從陰極發(fā)射的電子就會(huì)源源不斷地奔向屏極，即所謂的真空管正向?qū)ā８鶕?jù)電流方向與電子流方向相反的定理，電流便從屏極流向陰極，這就是所謂的屏流Ia。柵極是決定電子管放大作用的電極，位于陰極和屏極之間靠近陰極的位置。柵極的作用是抑制由陰極向屏極發(fā)射電子。當(dāng)柵極加上相對(duì)于陰極為負(fù)的電壓即柵負(fù)壓，便在管內(nèi)屏、陰之間形成兩個(gè)電場(chǎng)：一是屏極的正電壓產(chǎn)生的正電場(chǎng)，對(duì)空間電荷區(qū)的電子起吸引作用；二是柵極負(fù)壓產(chǎn)生的負(fù)電場(chǎng)，對(duì)空間電荷區(qū)的電子起排斥作用，柵極電壓越負(fù)，排斥作用越強(qiáng)，屏極電流就越小。改變柵負(fù)壓即可改變屏極電流。而柵極比屏極更靠近陰極，對(duì)屏極電流的抑制作用遠(yuǎn)比屏極電壓更大，約大4～100倍。柵極電壓的微小變化，便能引起屏極電流的較大變化，從而實(shí)現(xiàn)電子管的電流放大作用。
　　了解了電子管的放大原理之后，再來看T99前級(jí)放大電路。T99前級(jí)電路是一種典型的分流調(diào)整式推挽放大電路(SRPP)，如附圖所示。兩個(gè)電子三極管(6922)V1和V2起調(diào)整式電壓放大作用，R5、R6為自給偏壓電阻，C3是輸出耦合電容，R7為交流負(fù)載電阻，W1是音量控制電位器。SRPP是一個(gè)非常精采的電路設(shè)計(jì)。對(duì)于該電路的原理說法不一，從電路名稱上看應(yīng)是推挽電路，國內(nèi)外無線電刊物也有稱其為單端推挽電路的。
　　從圖中看，V2柵陰電壓取自R6的壓降，隨信號(hào)變化而變化的屏流流過R6而產(chǎn)生相應(yīng)變化的壓降，V2等效內(nèi)阻隨之改變，其改變幅度與V1相反，V1構(gòu)成共陰放大，V2為V1的負(fù)載。
　　當(dāng)輸入信號(hào)為正半周時(shí)，V1屏流增加，R6上壓降增加，V2柵壓往負(fù)方向移動(dòng)，V2等效阻抗增高，V1屏壓降低；當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí)，V1屏流減小，R6上壓降亦減小，V2柵壓往正方向移動(dòng)，V2等效阻抗降低，V1屏壓升高。
　　換句話說，當(dāng)正信號(hào)(正半周)自V1柵壓輸入后，信號(hào)越強(qiáng)，柵壓越正，屏流越大，V2柵壓越負(fù)，等效內(nèi)阻越高，管壓降越大，從V2陰極取出信號(hào)的對(duì)地電壓越低；當(dāng)負(fù)信號(hào)(負(fù)半周)從V1輸入后，信號(hào)越強(qiáng)，柵壓越負(fù)，屏流越小，V2柵壓越正，等效內(nèi)阻越低，管壓降越小，從V2陰極取出信號(hào)的對(duì)地電壓越高。因此，輸出信號(hào)相對(duì)于輸入信號(hào)是幅度增大而相位相差180°。這種共陰放大電路的電壓放大特性和晶體管共發(fā)射極放大電路的電壓放大特性在原理上是一致的。SRPP電路具有可變性負(fù)載，從而擴(kuò)展了輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。
　　與固定負(fù)載共陰放大電路相比，SRPP電路輸出電壓失真度小，輸入阻抗高，輸出阻抗低，其最大特點(diǎn)是失真隨頻率升高而降低，具有良好的高頻特性。因此，SRPP電路也是近年來較常用的流行電路。在這個(gè)基本電路的應(yīng)用上，設(shè)計(jì)師們對(duì)其進(jìn)行了許多改進(jìn)和補(bǔ)償。T99的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是陰極自給偏壓電阻R5數(shù)值較小，僅100Ω，同時(shí)取消了旁路電容。R5小時(shí)，柵偏壓亦小，在同樣大小的屏壓下，靜態(tài)工作電流相對(duì)較高，Q點(diǎn)高，線性區(qū)更為均衡(當(dāng)然不能高過線性區(qū)中間位置)，以減小由于靜態(tài)工作點(diǎn)過低而在大動(dòng)態(tài)時(shí)出現(xiàn)截止失真，從而擴(kuò)展了放大器的動(dòng)態(tài)范圍。由于R5阻值小，交流信號(hào)反饋可忽略不計(jì)，而省去旁路電容則會(huì)減少電容產(chǎn)生的頻率失真，高低頻響應(yīng)更好。即使取消旁路電容，會(huì)對(duì)信號(hào)增益產(chǎn)生一定影響，而因6922跨導(dǎo)較高，仍可保證較高的信號(hào)增益。6922的音色屬中性，通透又爽朗。所以，該設(shè)計(jì)正好使整體音色更為豐潤醇和。
　　T99是一個(gè)非常簡潔而經(jīng)典的設(shè)計(jì)。它沒有陰極跟隨電路，也沒有扼流圈之類的高級(jí)濾波電路，而完全在于電路的合理設(shè)計(jì)，元器件的精心篩選，結(jié)構(gòu)和線路的最佳布局和精心調(diào)整，這使得T99制作成本較低，售價(jià)低廉而音質(zhì)純正。T99采用一點(diǎn)接地，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，主線路搭棚焊接，線路損耗小，也是T99聲音純正的原因之一。
　　經(jīng)試聽，T99具有平衡度好、分析力高、聲音通透、動(dòng)態(tài)適中、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。它還具有搭配特性好，即無論搭配什么后級(jí)，都表現(xiàn)出真實(shí)、自然的隨和性。它就如同一部有增益的無源前級(jí)，除了供給后級(jí)足夠的推動(dòng)電壓，以克服無前級(jí)時(shí)的聲音清瘦、干純之外，沒有其它任何多余的東西。