如何用EL34制作的合并式電子管功放

   
    在通用底板上先將各種開關(guān)、電位器、接線支架、輸入與輸出接線端子、電子管燈座等小零件逐一裝上，陶瓷燈座在安裝時(shí)必須注意圖示方位，這樣可以保持接線距離最近。其中電源變壓器，左、右聲道輸出變壓器由于體積龐大而笨重，故應(yīng)該在全部小零件焊接完畢后再安裝，因?yàn)樵诎惭b過程中底板要四面翻動，容易損傷外表。

圖6

 　 
　  圖6  電子管合并式功放布線圖
    　 
　     1．布接地線

    接地線的布局以電源變壓器為起始點(diǎn)，分為左、右兩個聲道，采用直徑1mm左右的裸銅絲或鍍銀銅絲，分別焊接在預(yù)先安裝好的銅質(zhì)焊片上，由末級輸出端子至功放級，然后至倒相級、前置輸入級。并注意電源變壓器和輸出端的大電流接地線不可與輸入級的小電流接地線直接形成回路，雖然用萬用表測量機(jī)內(nèi)所有接地線均為0Ω，但對交流信號而言電位差較大，布線不當(dāng)會引起雜聲干擾。
 
    2．布燈絲線

    合并式功放的燈絲供給分為3組，左聲道與右聲道功放管各接一組，前級左、右聲道合用一組，為防止交流感應(yīng)，燈絲接線應(yīng)全部采用絞鏈方式兩根絞合起來，這樣交流電磁場即可相互抵消。為減少交流聲干擾，燈絲中心抽頭必須接地，對未設(shè)燈絲中心抽頭的電源組可在燈絲兩端各接100Ω—200Ω一只，用電阻的中心抽頭接地，亦可收到同樣的效果。

    3．屏蔽隔離線

    輸入管柵極的靈敏度很高，極易產(chǎn)生交流雜波信號的干擾，由于輸入管柵極與輸人接線端子與音量控制電位器引線較長，所以必須采用金屬屏蔽隔離線，其外層金屬編織線的接地端，應(yīng)安排在輸入管陰極接地處。

    4．裝高壓電源部分

    電子管功放的高壓電源部分比晶體管功放電源線路簡單，調(diào)試容易，無需穩(wěn)壓與大電容濾波等，這主要因?yàn)殡娮庸芄Ψ艦楦唠妷盒‰娏餍?，功放級的靜態(tài)電流與滿載電流變化較小，一般在0．2—0．5A之間波動，故濾波電容器的容量有幾十μF已能滿足；而晶體管功放屬于低電壓大電流型，零信號與滿信號時(shí)電流變化很大，一般在0．5—5A之間變化，所以濾波電容必須用幾千至幾萬μF才行。但電子管功放對于抑制交流聲比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)與布線上必須考慮周到，如高壓電源的走線，電源變壓器的安裝位置，外界電磁場的輻射等。

    本功放的高壓電源部分由橋式整流后，分為左、右聲道兩部分進(jìn)行供給，采用CRC組成的丌型濾波網(wǎng)絡(luò)，總電源由橋式整流后直接對地，前級高壓電源的去耦電容分別在左、右聲道就近端接對地，由于高壓電源的內(nèi)阻較小，效率高，故能獲得較小的波紋系數(shù)。高壓電源的走線應(yīng)采用接線支架支撐起來，以防止與機(jī)內(nèi)各級產(chǎn)生干擾。

     5．裝各級元器件

    為防止雜訊干擾，本機(jī)的電阻均應(yīng)使用金屬膜電阻，除注明功耗外，一律采用1W金屬膜色環(huán)或大紅袍電阻。

    耦合電容器對整機(jī)的影響很大，可采用專用音響電容或CBB聚丙烯電容、CZM油質(zhì)電容等轉(zhuǎn)換速率快的電容。對有極性的電容作級間耦合時(shí)，其極性不能接反，高電位接電容器正端，低電位接負(fù)端，這樣有利于在電路中正常充放電。同時(shí)所用電容不可有輕微漏電，可用兆歐表檢測后再裝上，因?yàn)樯杂新╇姷碾娙?，則電容的電阻特性加大，損耗增加，并導(dǎo)致放大器產(chǎn)生相移與互調(diào)失真。

    音量控制電位器在安裝前也應(yīng)檢測一下，不可有跳越與死點(diǎn)存在，否則會引起接觸噪聲。應(yīng)選用密封式WTH—1W-Z型或S型均可，但不可使用X型的線性電位器作音量控制，因?yàn)橐袅靠刂破鞅仨毑捎弥笖?shù)式，這樣才能符合人耳的響度特性。

    安裝各級阻容等元件必須做到一點(diǎn)接地或就近接地，以防止交叉干擾。特別是各級的柵極電阻、陰極電阻與旁路電容的通地尤為重要，兩者之間不能再有導(dǎo)線存在，否則極易產(chǎn)生感應(yīng)交流聲，因?yàn)槿绻褂脤?dǎo)線，難免有些電阻，就形成了電位差，即等于在陰極與柵極之間串接了一個交流源，經(jīng)過逐級放大后，即會產(chǎn)生明顯的交流聲干擾。
 
    各級電子管屏極與柵極的走線或元件，應(yīng)盡量地遠(yuǎn)離，不能貼緊。為了便于分辨，一般高壓線用紅色，電子管屏極用橙、黃色，柵極用藍(lán)、綠色，陰極用棕、黑色。

    電子管柵極的阻抗較高，靈敏度也很高，為了防止空間電磁場的干擾，不能與直流高壓走線或元件交叉及緊貼，為此，在安裝時(shí)可將陰極電阻、柵極電阻盡量貼近底板，而屏極元件采用搭棚架空法置于最上層。

圖7

 　 
　    圖7 電子管合并式功放元件裝配圖
     　 
　      合并式功放的調(diào)試
     　 
　      全部零件安裝焊接完畢后，再將電源變壓器，左、右聲道輸出變壓器全部裝上，并將全部元器件與電路圖仔細(xì)對照一遍，是否存在漏焊或接錯之處，一切無誤后才能進(jìn)行調(diào)試。
   調(diào)試前應(yīng)將輸出端子接上假負(fù)載，可選用100Ω以內(nèi)、10W以上的電阻代替。然后再將功放電子管插上，開機(jī)3分鐘后，密切注視所有零部件的溫升是否正常，不可有跳火或冒煙等不正?，F(xiàn)象出現(xiàn)。

   功放電子管的配對工作不像晶體管那樣嚴(yán)格，因?yàn)橥恍吞柕木w管其放大倍數(shù)等參數(shù)相差很大，而電子管的放大系數(shù)相差不大，只要采用同一型號、同一廠家的同批量產(chǎn)品，其性能參數(shù)基本相同，其配對工作可以省略。

    1．測量各級直流電壓

    電源變壓器高壓繞組的輸出交流電壓為300V時(shí)，經(jīng)由二極管組成的橋式整流電路后，第一級的直流高壓應(yīng)為420V，再經(jīng)CRC組成的濾波平滑網(wǎng)絡(luò)后，將獲得400V左右的直流高壓，分別供給左、右兩聲道功放使用。

    推挽功放電子管如采用EL34、6L6等管時(shí)，其屏極電壓應(yīng)在360—400V之間。功放管陰極電阻的阻值根據(jù)功放類型而定，如陰極電阻取25011時(shí)，當(dāng)功放級總電流為100mA時(shí)，則功放管陰極對地電壓應(yīng)為24—26V。

    推動管6N6的屏極直流電壓為280—320V，如作A類放大時(shí)，陰極電阻如取20—24kΩ時(shí)，其陰極對地的直流電壓為14—16V；如作AB類放大時(shí)，陰極電阻可取30—47kΩ，這樣交流信號輸出電壓可以增大，陰極對地直流電壓可達(dá)到25-30V。
         輸入電壓放大管6N1l的屏極直流電壓為160—180V，中間陰極輸出端的對地直流電壓為80-90V，并與倒相管柵極直接耦合。

        倒相電子管6N11的屏極電壓為240—260V，陰極對地電壓為85-90V，該管的柵極電位應(yīng)比陰極電位低2V左右。

    如果在電子管選購中，6N6、6N11雙三極電子管難以購得時(shí)，亦可采用6Nl、6N2等普通雙三極管來代替。如用6N8P、6N9P等雙三極管時(shí)，其管座應(yīng)由小九腳燈座調(diào)換瓷八腳燈座。在采用普通雙三極管代用時(shí)，必須注意的是：輸入電子管與倒相電子管的陰極對地電位不能取得過高，因?yàn)槠胀p三極電子管陰極與燈絲間的耐壓極限電壓僅為100V，所以陰極電位必須控制在80V以下才行。
 　 
　      2．A類功放的調(diào)試 

        A類功放管的工作狀態(tài)必須保持在柵壓屏流特性曲線中心的直線部分，因此對A類功放管的柵極負(fù)壓應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)校，以確保平均屏流數(shù)值的恒定，功放管的平均屏極電流應(yīng)控制在100，120mA。

   具體的校準(zhǔn)方法是，采用直流電流表500mA檔，分別串接在功放管的屏極回路內(nèi)，功放管柵極有音頻信號輸入時(shí)，如果屏極電流升高，則表示該功放管的柵極負(fù)壓過低；反之，如在有音頻信號輸入時(shí)，功放管的屏極電流隨之降低，則表明柵極負(fù)壓過高。因此，A類功放的屏流變化必須保持在10％左右，如果屏流變化較大時(shí)，則表明工作狀態(tài)不穩(wěn)定，或已經(jīng)進(jìn)入AB類的工作狀態(tài)之中。

圖8

 　 
　  圖8 A類功放級屏流校準(zhǔn)圖 

　      3．AB類功放柵負(fù)壓調(diào)整

  AB類功放級的柵負(fù)壓調(diào)整必須在注入音頻信號后進(jìn)行。功放管的柵極負(fù)壓是對陰極而言，因此，在測量時(shí)應(yīng)將萬用電表置于直流電壓50V檔上，將負(fù)表棒接功放管的柵極，正表棒接功放管的陰極。

  AB類功放級的屏極電流變化幅度較大，一般從零信號到滿載信號時(shí)屏極電流變化超過1倍，因此在調(diào)校時(shí)，將音量控制器置于最小位置時(shí)為零信號；置于最大位置時(shí)為滿信號，各種功放管的特性不同，其屏極電流的變化幅值與柵極負(fù)壓值亦不相同。

  當(dāng)功放管選用EL34、6CA7時(shí)，柵極負(fù)壓取—26V，其屏極電流的變化從零信號到滿信號時(shí)為90—180mA；如功放管選用6L6、6P3P時(shí)，柵極負(fù)壓取—22V，則屏極電流的變化值為88—130mA；如功放管選用KT88、6550時(shí)，該管的柵極負(fù)壓比較深，為—46V，故必須相應(yīng)地增加前級的推動電壓才行，其功放級從零信號到滿信號時(shí)的屏極電流變化幅值較大，一般為120—260mA。 　

圖9

  
 　 
　  圖9 AB類功放級柵負(fù)壓調(diào)整圖 
   　 
　    整機(jī)的初調(diào)結(jié)束后，再接上輸入管陰極與輸出級之間的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。由于大環(huán)路的深度負(fù)反饋會給功率放大器的瞬態(tài)響應(yīng)帶來較大的危害，故本電路在設(shè)計(jì)時(shí)電性能指標(biāo)不寄托于大環(huán)路負(fù)反饋，而致力于放大器各級的局部負(fù)反饋，并從電路的直接耦合與陰極輸出等方式來提高放大器的品質(zhì)。

   本電路從功放級至輸人級的整機(jī)負(fù)反饋取得非常低，僅控制在6—10dB之間。這樣既能保持整機(jī)的穩(wěn)定性，又不影響整機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)特性。如接上負(fù)反饋電阻后，整機(jī)輸出增強(qiáng)，則表明輸出端子相位接反，此時(shí)調(diào)換相位即可。當(dāng)負(fù)反饋電阻接上后應(yīng)使整機(jī)噪聲減小，頻率響應(yīng)展寬，整機(jī)穩(wěn)定性提高。
   整機(jī)調(diào)試中如未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，即可從輸人端注入音頻信號進(jìn)行試聽。如將CD、VCD、DVD、卡座、調(diào)諧器等的音頻信號注入，音量控制電位器置于中間位置，連續(xù)開機(jī)lh左右，機(jī)內(nèi)務(wù)部分均無異常現(xiàn)象時(shí)，即可認(rèn)為初裝順利。
 
   但在初次裝配中不可避免地會出現(xiàn)諸多問題，如交流聲、雜聲、失真等不正?，F(xiàn)象?，F(xiàn)作如下簡要分析，將整機(jī)故障予以排除。  　 
　 
九、整機(jī)故障排除
   　 
　    1．無聲故障

   開啟電源開關(guān)后，毫無聲息，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)內(nèi)的保險(xiǎn)絲已經(jīng)熔斷。
　   　 
　   如圖10(a)保險(xiǎn)絲中間熔斷。裝上符合規(guī)格的保險(xiǎn)絲，如再次熔斷，則表明機(jī)內(nèi)有局部短路現(xiàn)象或過電流現(xiàn)象。

  圖10(b)熔斷后呈珠狀。表明機(jī)內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)大電流過載，如強(qiáng)信號注入造成功放瞬時(shí)產(chǎn)生大電流，或機(jī)內(nèi)本身產(chǎn)生自激振蕩所致。
 
  圖10(c)管壁上起白色花紋。功放級或電源部分有擊穿與短路現(xiàn)象，如電源濾波電容或前級去耦電容擊穿，功放級輸出變壓器級間絕緣不良，造成局部極間短路。

  圖10(d)管壁發(fā)黑或爆裂。電源變壓器內(nèi)部短路，電源整流二極管擊穿，高壓回路對地短路，產(chǎn)生浪涌大電流而引起。

  機(jī)內(nèi)嚴(yán)重故障排除后，檢查無聲故障在未入手之前，先要檢查揚(yáng)聲器與輸出變壓器之間是否連接好，如果輸出變壓器不能將信號送到揚(yáng)聲器中去，而輸出變壓器本身會微微發(fā)聲，時(shí)間長了，將導(dǎo)致輸出變壓器一次側(cè)線包燒毀。

  全部電壓電流檢查無誤后，即可注入音頻信號進(jìn)行測試。先將音量控制電位器置于中間位置，檢查輸入端子插口與插座是否接觸良好，輸人端子至輸入電子管柵極的金屬屏蔽線是否有短路與開路現(xiàn)象，輸入電子管與插座是否接觸好，一切檢查無誤后，如注入信號仍無聲息時(shí)，則須從下一級進(jìn)行檢查。

  將音頻信號源的輸出端子外層接功放機(jī)接地端，信號輸出端通過隔直電容器，將音頻信號逐一送至倒相電子管、推動電子管的柵極，如揚(yáng)聲器中有聲音發(fā)出時(shí)，則表明故障出在該級的前一級，應(yīng)仔細(xì)檢查電路中各元器件是否有損壞，或電路中有管腳錯接等情況。
 
  最后可將音頻信號送至功放管的柵極，單只功放管的放大倍數(shù)有限，而且需要較強(qiáng)的推動功率，故應(yīng)將輸人的音頻信號加強(qiáng)，如正常時(shí)，揚(yáng)聲器中可發(fā)出較輕的響聲。

  2． 嚴(yán)重交流聲故障

  電子管功放的交流聲比晶體管功放顯著一些，對自制電子管功放來說，音箱中若有輕微的交流聲屬正常狀態(tài)，但如果交流聲非常明顯時(shí)，則表示功放機(jī)中有故障存在。

  電源部分引起交流聲的概率最大。濾波電容器的容量不足或存在漏電現(xiàn)象時(shí)均會導(dǎo)致交流聲。當(dāng)?shù)谝患墳V波電容嚴(yán)重漏電時(shí)，不但交流聲大而且直流高壓輸出偏低；第二級濾波電容嚴(yán)重漏電時(shí)，不但交流聲大，而且伴有嘯叫聲。

  電源變壓器中靜電屏蔽隔離層焊接不良或接地不良時(shí)，亦會引起調(diào)變交流聲，但如果電源變壓器無法拆開重繞時(shí)，其補(bǔ)救辦法是在交流電源進(jìn)線與底板之間跨接一只0．01μF／400V以上的電容器，其缺點(diǎn)是外殼上將有輕微的麻電現(xiàn)象。

  此外，電源變壓器在安裝時(shí)，如果鐵片直接與底板緊貼，則鐵芯所產(chǎn)生的渦流磁場會延伸到底板上，從而誘發(fā)交流聲。這樣可在電源變壓器與底板之間加裝絕緣墊片，即可減小或消除交流聲。

  輸入前級也容易誘發(fā)交流噪聲。先將音量電位器關(guān)小，如交流聲隨之減小，音量增大，交流聲亦加大時(shí)，則表明故障發(fā)生在輸入級，如輸入信號線外層金屬屏蔽線接地點(diǎn)不當(dāng)，會產(chǎn)生感應(yīng)交流聲，可在輸入端子插座兩端并聯(lián)lOOkf~小電阻。還有音量電位器外殼接地不良與屏蔽層間產(chǎn)生感應(yīng)交流聲。此外還有輸入級接地回路布局不當(dāng)，輸入電子管本身陰極與燈絲間漏電均會產(chǎn)生交流噪聲。

  倒相級與推動級的柵極電阻接地點(diǎn)不良或阻值偏大也會引起交流噪聲。級間耦合電容裝置位置不當(dāng)，受到附近電磁場的感應(yīng)，應(yīng)仔細(xì)檢查布局和接地點(diǎn)的位置。

  前級故障排除后，可將前級電子管全部拔去，只余下功放管，是否還存在交流聲。當(dāng)功放管陳舊老化，或者功放管燈絲電壓不足均會引起交流噪聲，可以調(diào)換其他功放管試驗(yàn)。
 
  3．失真故障
 
  當(dāng)輸入信號過強(qiáng)時(shí)，時(shí)常會引起輸入級的過載失真，一般可將音量電位器關(guān)小，即可解決。如果所采用的CD、VCD等信號源輸出電壓偏高時(shí)，而音量電位器又控制不便時(shí)，則可在輸入管柵極回路內(nèi)串接一只1—3kll的電阻進(jìn)行衰減亦可解決。 

 推動級的柵極電阻或陰極電阻阻值過高時(shí)，可能會引起阻塞失真，可適當(dāng)減小其電阻的阻值，以消除其阻塞失真。 
 
  級間耦合電容器的質(zhì)量不佳，或有漏電時(shí)均會導(dǎo)致失真，應(yīng)調(diào)換質(zhì)量好、品質(zhì)優(yōu)的級間耦合電容。 

  推挽功率放大管兩管特性相差較大，或兩管工作狀態(tài)完全失去平衡時(shí)，音量開得越大，失真現(xiàn)象會越嚴(yán)重，應(yīng)重新調(diào)整或調(diào)換功放管，使推挽放大平衡。 

  功放管與輸出變壓器的阻抗嚴(yán)重失配時(shí)，亦同樣會出現(xiàn)音量越大，失真越明顯的現(xiàn)象。
 
  此外，功放機(jī)的輸出阻抗與揚(yáng)聲器音箱的阻抗不匹配時(shí)，亦會產(chǎn)生失真。如輸出變壓器阻抗過小，則音箱的重放聲音尖刺；如阻抗過大，則重放聲音沉悶。 

    4．雜聲故障 

  功放機(jī)在正常放音時(shí)，伴隨著不規(guī)則的喀喀聲或吱吱聲稱為雜聲。首先應(yīng)排除由交流電源帶來的干擾雜聲，還有各種家用電器設(shè)備帶來的廠擾雜聲。 

  可先將前級放大管與推動放大管全部拔去，重點(diǎn)檢查功放級與電源級。如電源變壓器內(nèi)部高壓繞組絕緣性能不良，時(shí)常會產(chǎn)生內(nèi)部跳火現(xiàn)象可側(cè)耳靜聽，有助于判斷故障所在。
 
  濾波電容器耐壓性能不良，內(nèi)部亦會產(chǎn)生跳火現(xiàn)象。高壓電源的濾波電阻質(zhì)量差或功耗不夠時(shí)，不但溫升高，而且伴有雜聲。 

  功放級的輸出變壓器，時(shí)常也會出現(xiàn)因?qū)娱g絕緣不良引起內(nèi)部電火花現(xiàn)象。此外，還有功放電子管本身質(zhì)量不佳，內(nèi)部也會出現(xiàn)極間跳火現(xiàn)象，而導(dǎo)致產(chǎn)生雜聲。 

  后級故障排除后，可將前級電子管全部插上，重點(diǎn)檢查前級柵極電阻與屏極負(fù)載電阻，如裝配時(shí)采用的是質(zhì)量不佳的碳質(zhì)電阻時(shí)，由于電阻本身質(zhì)量不穩(wěn)定，時(shí)常會引起內(nèi)部接觸不良，而導(dǎo)致在回路中時(shí)斷時(shí)通的現(xiàn)象。 

  前級的各種輸人端子接插件內(nèi)部接觸不良，音量電位器內(nèi)部接觸不良，均會產(chǎn)生雜聲。
 
  此外，整機(jī)焊接質(zhì)量不佳，接點(diǎn)間存在假焊與虛焊現(xiàn)象時(shí)，會出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷的雜聲。
 
  前級電子管內(nèi)部極間跳火或膠木電子管燈座漏電等也會導(dǎo)致雜聲。

圖10