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前言 小弟是第一次裝管機，我挑選5687是因為他是旁熱雙三級管，可以省下前後級與材 料的錢，（我是窮學生嘛，喊喊沒錢不為過＠＠”），而且聽強者我友人說，三級管的 音色會比五級轉三級好，然後直熱三級等名管我又玩不起，所以就先挑選5687作入 門機。----李佳銘 時常到南投去找Steven Chen大哥請教電路問題，那天偶然碰到站長，一見如故， 剛好最近在幫室友做5687，所以厚顏請求站長給我略盡綿薄之力的機會，所以才有 這篇報告----Bander 線路的選擇----Shiuen 線路選擇上面，我挑簡單的單端訊號源（single-ended source，簡稱SE），相對 於雙端平衡式訊號源（double-ended or balanced-source）來說，少去了推挽 線路（真空管並聯線路，將波型切割，分開個別放大；或稱作push-pull，簡稱PP) 上元件輸出相位差的影響；雖說推挽並聯輸出功率較大，特定頻率區段方面也可以用 示波器或是其他儀器來調整管子特性趨於相近，但是設計再好的推挽（上下倒相）電 路都不可能在全區段頻率輸出完全對稱的波形。 另外，線路上元件盡量越少越好，所謂多個東西就多個聲音，多個聲音就多個鬼，什 麼鬼？我自己的疑心生暗鬼！線路越簡單越好，又因為比較過的關係，拉掉負回授； 其實負回授補償線路的優缺點，從學理上都可以分析的出來，但是，就我感覺它大部 分的優點都存在於輸出電力波型，並非在聲音表現上，所以拉掉它，更簡單，更直 接，也免去重複輸入訊號波型的時間延遲失真； 況且……真空管特性中的極間與線間 電容部分（並非交連電容），自然就會影響高頻響應，產生失真，這方面人耳可以自 動由二次諧波作補償；若是真的這麼考慮輸出波型失真，其實可以考慮玩晶體機，君 不知吾人追求的就是溫暖的失真呼？ 當這些因素方面考慮好後，電路圖自然就出現，剩下的只是帶入數值，下面的內容 裡，讓我們輕鬆用幾個簡單的公式給想踏入真空管線路設計的玩家了解。 單端無負回授的實際應用設計----Bander 在進入正式內容之前，先跟大家說幾件事；這些設計的內容，其實我當時搜尋了很 久，今天整理出來，用通俗的方式表達，是希望這個圈子能夠更普遍大眾化，也能讓 想自己設計管機的朋友們有更進一步的了解；絕對不服於特定之事給少數營利者壟 斷，這是我心中DIY的宗旨。 先從基本開始，既然要搞線路，咱們要有基本的工具；這幾個簡單公式，背也要背下 來；知識使人自由，別老說並非本科系的，然後拒絕知識的進入，花大錢卻被別人耍 的團團轉。 歐姆定律 Ｖ＝ＩＲ；Ｖ是電壓，用伏特當單位；Ｉ是電流，用安培當單位；Ｒ是電 阻值，單位是 歐姆。 功率計算 Ｐ＝ＩＶ；Ｐ是功率，單位是瓦特。 頻率截止 ｆ＝1/(2πRC)；ｆ是頻率，單位是HZ，另外常聽的用詞是週率，日本人 稱作周波數；；Ｃ是電容值，以法拉ｆ作單位；我常用的是將常數拉出的形式：ｆ＝ 159/RC，這裡Ｒ用千歐姆，Ｃ用μ（10的負6次方）法拉。 1.電容交連 準備好後，先介紹三種交連方式（直接交連，電容交連，變壓器交連）中的電容交 連： 強放級(電力放大級,或說是兩級放大中的後級)工作點推算 通常我們做兩級放大時（電壓放大跟電力放大，也可稱之驅動級與強放級），通常先 設計強放級的工作點……  圖中，首先我們找尋工作點的欄極偏壓線，通常找尋數值居於中間的偏壓線，我本身 習慣是選最大偏壓的1/3，另外選取的工作點需要在最大屏耗4.2W下，才是正常工 作！至於繪出屏耗線的方式，用之前提過的 Ｐ＝ＩＶ=>4.2Ｗ=Ip*Vp 第一組(屏耗線左上第一點)：4.2W/60V=70mA 第二組(屏耗線左上第二點)：4.2W/80V=52.5mA ．．．．．以此類推 所以先把工作點定在屏壓Vp=215V，屏流Ip=17.5mA，負偏壓9.5V；屏內阻方面 我們看到咖啡色的三角形曲線，斜軸是經過工作點與負偏壓曲線相切，將底下的橫軸 長度除以右邊的長度就是屏內阻， Ｒp=(260v-175v)/(37.5mA-0)=2.3KΩ。 輸出功率Ｗ=1/2*(Ipeak)*(Vpeak)=1/2*(Ipeak-peak)/2*(Vpeak-peak)/2= (Ipp*Vpp)/8 選取的偏壓是9.5V，所以Ａ類工作正負擺幅都是9.5,正擺到0,負擺到-19V；假設我 們的OPT是5K負載，那們負載線的斜率就是5K，如圖上綠色的線，60mA到300V， 就是5K的負載線；接著在偏壓線0V與-19V交於5K負載線的兩點，作垂直與水平投影 到電壓軸與電流軸，這時我們可以得到四個值，Imax，Imin，Vmin，Vmax。W= (Ipp*Vpp)/8= (Imax-Imin)*(Vmax-Vmin) /8=0.95w!!  上面是標準強放級部份的線路圖，零件很少，需要計算的只有C1與R1； 圖上的Vp是屏極對地，所以要把之前工作點的屏壓加上陰極墊上的負偏壓，才是這裡 的Vp。 R1是陰極電阻，這裡是用來稱高陰極電位，使得陰極高於欄極9.5V，阻值的計算用 到歐姆定律：V=I*R=>R=9.5V/17.5mA=543Ω 因為電阻耐壓是看功率的，所以承受的功率為P=I*V=0.0175A*9.5V=0.17w 阻值跟計算出來的不要差距太大即可，耐功率瓦數一般則是選擇４~6倍使用起來較安 心。這裡選用560Ω/1W 陰極旁路電容C1的值，會用到之前提的公式，來算低頻截止點！ Ｃ=159/(0.56KΩ*10HZ)=28.39μf 意思是說，當電容值為28.39μf時，其頻率10HZ為中段頻率(400HZ~4000HZ)的 0.707倍增益，也就是說10HZ的增益曲線約是在-3db的點；為什麼取10HZ來帶入 公式？因為這樣算起來，開始衰減的頻率約為30HZ，就是一般人聽覺的下限。 這裡我們陰極旁路電容選用33μf /25v 驅動級(電壓放大級,或前驅動級)工作點推算  圖中，首先我們假設前端輸入的訊號電壓是0.7V~2V，所以求驅動偏壓上，為避免訊 號過大或是訊號被截斷，所以通常設定1~2V之間，還須考慮驅動管的電壓放大率μ， 5687雖然因為工作點的不同會改變μ值，嚴格來說變化不大，所以照廠方公佈的 μ=16來算，這裡是用-2v，2v*16=32ｖ，足以提供強放級的欄極負偏壓！再次提 醒，選取的工作點需要在最大屏耗4.2W下，才是正常工作！ 所以先把工作點定在屏壓Vp=100V，屏流Ip=25mA，負偏壓2V，屏內阻Ｒp= (120v-45v)/(35mA-0)=2.14KΩ，關於這個值，等會在繪製線路圖上用的到。  抓好工作點後，其他的就是填圖遊戲；上面的圖是標準的單端無負回授驅動級的線路 圖，訊號輸入到驅動管欄極部分，除了R4是防止前級的電壓放大率太大,，以致於輸 入訊號太大產生震盪之外，大致上沒有什麼特殊的道理，可以照個人習慣去搭配。 R1與C1同強放級的算法，這裡分別用80Ω/0.25W，220μf /15v；C2是退交連電 容，作用上有點類似電源級的濾波電容，還可以減少反相回輸到後級去，選個適當的 值即可，這裡選用47μf /350V。 R2是負載電阻（實際上的前級負載電阻應該是R2與交連電容後的Rg並聯），影響電 路聲音上很大，由負載效應可求得實際增益Ａ=μ*R2/(R2+Rp)，理想情形R2越大於 Rp，其輸出電壓越大，但是R2也相同影響B+分壓來的直流電壓，影響屏級電壓工 作，一般我們是取內阻Rp的2~7倍。  這是實際完整的線路圖，不包含電源濾波級，Cc跟Rg的值相同用頻率截止ｆ＝ 1/(2πRC)來計算。 從Ｂ+到驅動管的屏極有壓差230-102=128V，其通過的驅動管電流為25mA，所以 RL+R1=128V/25mA=5.12KΩ，又退交連電容前的分壓電阻不可小於１K，所以 RL約用4.2k的阻值，功率部分，RL用10W以上，R1用5W。 電源級設計 這方面請記住幾點，通常變壓器輸出後的電壓經過整流後，無論是全波、半波、橋接 式整流，晶體整流或是管整流，第一個濾波元件會決定電壓輸出值的大小。  這是電容(C in)作初級濾波示意圖，其後可以多做濾波排，但是重點在於第一個濾波 元件！ 輸出的電壓計算如下： (V1-整流壓降)*1.41≒V2  這是電感（choke in）作初級濾波示意圖，其後同樣也可以多做濾波排，但是要注意 第一個電感磁飽後會共振的問題。 輸出的電壓計算如下： (V1-整流壓降)*0.9≒V2 其整流濾波原理還有濾出的鏈波大小請自行參閱電子電路書籍，在此不墬述~~~  實際整流濾波模擬情形，右下角為輸出電壓與其鏈波情形!使用的程式為PSU Designer II 容交機實做----李佳銘 實際備料約花了2700nt，因為學生的關係所以特會省錢，我們兩人錙銖必較的情形 下，其實玩管機價格也可以很平民化！ 1．5687管子一對……600NT 2．管座一對………….120NT 3．OPT一對………….1100NT 4．機箱………………..400NT 5．端子………………..60NT 6．電源………………..230NT 7．一點都不發燒的零件＋配線……200NT 我是焊在管座腳上，直接倒置於機殼上，線路非常簡潔，每個聲道只需要5個電容、6 個電阻和一個E10輸出變壓器；零件少可以獲得最少渲染的音質。   圖：中間用那個銅柱，是用來做接地共點，拉成一長條也為了方便其他部位接地；因 為沒用PCB，為了好整理紛亂的線，所以使用搭棚架，這是朋友教的小技巧；  上圖：連接的線都折個直角比較漂亮，怕短路的地方記得套上熱縮套；中間那個交連 電容，用RIFA的0.1μC與超詭異雜牌0.001μC並聯，朋友叫我用；是聽有人說低頻 走大電容，高頻走小電容；不過主要是我朋友對它很感興趣，又剛好RIFA接腳不夠 長，才讓它裝上；事後它的電解質四處灑，沒多久就拆了，還好沒出事@@； 電源部分的特寫，左邊為兩聲道的燈絲供電POWER，中間的是高壓變壓器，旁邊有 簡單的C-R-C濾波   輸出端子焊上表面有銅箔的電木板作接地隔絕訊號，訊號傳輸線也是用隔離的單心同 軸線 (责任编辑：admin) |
