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再玩一把EF37A+300B电子管单端胆机

时间:2013-02-11 21:45来源:未知 作者:ecc32 点击:
7.2 放大器采用一级五极管EF37A电压放大RC耦合推动300B,其推力不足,高频段的延伸也不足,这将在今后通过调整电压放大级的工作点和元件进行改进。 7.3 在机器的构思、制作阶段,得到了胆艺轩论坛上许多朋友的帮助

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8
  

  1、十年前的梦想


  大概在十来年前,在一本杂志上看到一篇介绍300B单端放大器的文章。什么内容、谁写的、都已经不记得了,只记住了一句话:“玩直热管300B单端放大器是玩胆机的最高境界……”。虽然现在想来这实在是大大的夸张,但当年却就在这句话的诱惑下,投入了极其狂热的试制。先后做了5台不同线路的机器:EF86+300B,EF86+6V6(T)+300B,6J5+6L6/EL34(T)+300B,6SN7+300B……。然而,当年的见识和条件都十分有限,音源和音箱也很低挡,变压器就是自己绕的。出来的声音实在稀松平常,根本没体现出这只“梦幻之球”的魅力所在。那些机器随着时间推移,拆的拆、送的送渐渐也不知所终了。
  但是,玩好“梦幻之球”这个梦想却一直萦绕在心里,特别是听过一些高水平的制作后,对300B机器独特的韵味一直难以忘怀。这几年,随着周边器材的升级和经验的积累,又在周边发烧友的鼓噪之下,心中再玩一把300B的冲动又起。

 

  2、线路的确定


  有了以前的经验教训,这次的线路选择变得小心翼翼。在实做过几台300B机器,听过多台不同线路的300B单端机器和看过许多发烧友制作实物和文章后,心中大致形成了以下几点认识:
  1.300B是一只十分独特的管子,它的空灵和韵味是其它管子无法替代的,人声和弦乐是其长项。
  2.300B不是十项全能选手,就其表现而言也有不足。相对其中频、中高频的完美表现,其高、低频则较弱。这一点,在推动传统的电动式非全频扬声器音箱尤其明显。
  3.300B又是一种十分敏感的管子,它的音色表现受电压放大级与推动级结构、耦和方式、周边元件及线材影响;且变化颇大。结合个人有限的接触,常见300B单端放大器的线路结构大致有:
  1)一级五极管共阴放大、RC耦合推300B。
  2)一级五极管共阴放大、三极管共阴放大、RC耦合推300B。
  3)一级五极管共阴放大、阴极输出器、RC耦合推300B。
  4)两级三极管共阴放大、RC耦合推300B。
  5)三极管SRPP放大、RC耦合推300B。
  6)三极管共阴放大、SRPP放大、RC耦合推300B。
  7)两级三极管共阴、扼流圈负载或推动变压器耦合推300B。
  8)一级三极管共阴、一级阴极输出推动变压器耦合推300B。
  9)两级三极管共阴、扼流圈负载RC耦合推300B
  ………
  关于上述各线路的声音特点,许多文章均有详细描述,大家也都有很多的听音经验。我在这儿就不再罗嗦了。那么,到底选个什么线路做300B呢?
  在下之管见是:选择线路的关键是依个人的声音取向,还要根椐手上的音源、音箱等确定。经过一番思量,最后确定采用第1)种线路,即:一级五极管共阴放大、RC耦合推300B。
  这是依照WE公司最初用于推动300B的线路的变型,线路较成熟。在声音取向上:该线路的声音韵味浓郁、顺滑,但在两端延伸、推动力方面明显不足,不够全面。此外,该线路结构简洁、零件很少、易于制作、成本相对较低。
  我目前的系统由Accuphase的DP-55VCD机、DIY的和田茂前级、TANNOY的TurnberryHE音箱构成。而想用任何一款只有5-8W输出的300B放大器推好TurnberryHE实在都是不可能的事情。所以,此次制作的300B就只取其韵味,不考虑其他方面,把重点放在中频、中高频的"细腻、柔美"上来做。今后,如果有条件的话,用它来推动高效率的号角音箱。
  第一级五极管本想用WE310A,但其价格实在太过高昂且难找,只有选EF37A和KTW61了。线路参考了日本人松并希活的EF37A+300B,见图2。从图中可见:它的第一级采用EF37A/6J7,五极管接法,通过C3耦合到300B。在EF37A的阴极加入了C1、300B的阴极与栅极之间加入由C4、R5组成的反馈回路,整机无大环路NFB。电子管整流,300B采用直流灯丝。整个线路简单明了,只用了16个电阻、15个电容,非常容易制作。难怪松并把它归入"初学者容易制作的放大器"里面。

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

  

图1.松并希活的EF37A+300B

 

  3、布局及机箱


  布局图见下图,平常而老套,也是大家惯用的一种布局方式。

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

 

图2.300B单端放大器顶部图


  这次用的机箱采用了2mm敷铝锌钢板,是由好友S弟亲手制作的。机箱制作采用NC机床冲孔、折弯,尺寸精度非常高,没有一般小作坊制作的机壳的装拆几次螺钉孔位就错位等通病。材料的硬度适中、2mm的板厚保证了足够的刚性。钢板表面采用敷铝锌,除了外观有一种古朴的味道外还有非常好的耐候性。从电磁屏蔽角度它也有独到的优势。不失为一种制作放大器机壳的好材料。机箱采用了内衬板安装元器件,从外部仅可以看到悬挂内衬板的螺钉。整个外盘面看上去简洁干净。
  此外,通过制作这个机壳结识了S弟这位吉他爱好者的好友,在音乐理论、音乐欣赏以及其它方面上得以与他切磋,尤其是他向我详细介绍了国内较少提到的弗拉门戈、探戈音乐起源、后现代音乐的流派和欣赏,让我重温了大学时代学习吉他时非常熟悉的罗德里戈、耶佩司、塞戈维亚、罗梅洛等大师的演奏。实在是人生一大快事!

  

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8


图3.机壳底部视图

 

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

 

图4.后视图

   表1  300B单端放大器元器件清单

 

元件类别

元件代号

元件规格

数量

品牌/厂家

备注

电压放大管

V1/V1’

EF37A、KTW61

2/2

Mullard、MWT

 

功率放大管

V2/V2’

300B、4300B、

2/2

曙光、桂光

300B为曙光普通铁屏、4300B为桂光金栅极、发黑屏

整流管

V3

5U4G、274B、5R4

1

Sylvania、南京、桂光、、前苏联等

 

整流管

T1.T1’

25A/100V

2

马来西亚制

 

电源变压器

B1(EI型)

400W

1

C

220V/400V-0-400V

输出变压器

B2/B2’

3.0K:0-8Ω

2

C

 

扼流圈

L

15H/150mA

1

COLINS

直流电阻:130Ω

电容

C1.C1’

100μ/35V

2

PHILIPS

电解

 

C2.C2’

0.47μ/400V

2

Solen

CBB

 

C3.C3’

0.1μ/630V

2

JENSEN

铜膜纸介油浸

 

C4.C4’

1μ/400V

2

Solen

CBB

 

C5.C5’

50μ/150V

4

SPRAGUE

电解

 

C6.C6’

47μ/500V

2

ITT

电解

 

C7’

40μ/450V

1

SPRAGUE

纸筒电解

 

C8

8μ/1000V

1

TOW

油浸

电阻

R1.R1’

1K/0.5W

2

AB

 

 

R2.R2’

470K/0.5W

2

AB

 

 

R3.R3’

120K/1W

2

AB

 

 

R4.R4’

200K/0.5W

2

AB

 

 

R5.R5’

20K/0.5W

2

AB

 

 

R6.R6’

1K/50W

2

IRC

 

 

R7

22K/5W

1

IRC

 

 

R8

330K/2W

1

AB

 

 

R9

22/50W

1

Dale

 

电源/保险座

 

 

1/1

台湾

 

输出端子

 

 

4

WBT

 

输入端子

 

 

2

CMC

 

机内线

 

电源高压线、地线

 

西电布皮单支线

 

 

 

灯丝线

 

单支漆包线

绞合

 

 

屏蔽线

 

BODEN

 

 

 

其余

 

Kimber4PV

 

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  因为此次制作目的是"只取其韵味,不考虑全面",所以,也就遵循这个原则选取了油浸电容、AB电阻、纸筒电解、西电线等元件,而放大器的核心元件是我经过多次比较选择了C兄的变压器。对于C兄的变压器在DIY群里早有定评,这是一款讲究测试数据指标、Hi-Fi味足、全频比较平衡、不带过多"味精"的产品,我看中的也就是这一点。我做机器的观点是"先把声音做正、再把声音做好"。在全频平衡的前提下,再通过线路及元件调教出自己想要的声音。C兄是个性情中人,热心快肠。在变压器绕制前,他多次不厌其烦地与我讨论、确定方案,电源变压器在运输途中被摔坏后,他二话没说就免费重绕了一个再寄了过来。再次感谢C兄!
  
  4.焊机


  4.1 地线排布及接地
  地线排布及接地对机器的噪声水平影响很大,在焊机前必须认真做好规划。本机采用星型与母线结合的接地方法。电压放大及推动级、功率放大级、电源、各级退耦电容分别在本级接成一点或利用一短段母线接线后再汇总在功率放大级处接机壳。

 

 

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图5.300B单端放大器接地示意图


  4.2 焊机
  机器采用搭棚焊,见下列各图。

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

图6.装机过程1

 

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图7.装机过程2

]

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图8.内视图

 

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8   再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

 

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8    再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

 

再玩一把300B(上)鈥斺2006.3.8

图9.局部内部视图




5.调试与测试

  5.1 使用仪器
  SAMPOFG1617函数信号发生器       HITACHIV-222示波器  GWGVT-427毫伏计
    NationalVP7704A失真仪          假负载:10/50W电阻
  

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图1.测试时的仪器
 
    5.2 频响测试----分为3种工作状态测试
 
  放大器输出功率1W时   这是松并希活的EF37A+300B机器的测试条件,先设放大器输出功率1W,对于10欧姆负载,按照P=U2/R,可以得出放大器输出端电压=3.3V,此时为0dB。 

频率(Hz)

20

30

40

80

100

200

300

400

1k

输出电压(V)

2.8

3.2

3.3

3.3

3.3

3.3

3.3

3.3

3.3

频率响应(dB)

-1.4

-0.3

0

0

0

0

0

0

0

#p#分页标题#e#

频率(Hz)

2k

4k

6k

8k

10k

12k

14k

16k

20k

输出电压(V)

3.3

3.2

3.1

3.0

2.8

2.6

2.4

2.3

2.2

频率响应(dB)

0

-0.3

-0.5

-0.8

-1.4

-2.1

-2.8

-3.1

-3.5

    放大器输出功率2W时   为进一步验证放大器的频响,在更严格的条件下测试,加大输出功率至2W,放大器输出端电压=4.5V,此时为0dB。  

频率(Hz)

20

30

40

80

100

200

300

400

1k

输出电压(V)

4.0

4.3

4.4

4.5

4.5

4.5

4.5

4.5

4.5

频率响应(dB)

-0.8

-0.4

-0.2

0

0

0

0

0

0

频率(Hz)

2k

4k

6k

8k

10k

12k

14k

16k

20k

输出电压(V)

4.5

4.4

4.1

3.8

3.6

3.4

3.1

2.9

2.2

频率响应(dB)

0

-0.2

-0.9

-1.3

-1.7

-2.2

-3

-3.6

-6

#p#分页标题#e#

    放大器输出功率3.6W时   假设放大器输出功率7W,为进一步验证放大器的频响,在更严格的条件下测试,加大输出功率至3.6W,此时放大器输出端电压=6V,0dB。为7W对应的输出电压8.4V的70%左右,这应该可以代表放大器在大动态音乐信号时的性能。  

频率(Hz)

20

30

40

80

100

200

300

400

1k

输出电压(V)

5.4

5.8

5.9

6.0

6.0

6.0

6.0

6.0

6.0

频率响应(dB)

-0.9

-0.3

-0.15

0

0

0

0

0

0

频率(Hz)

2k

4k

6k

8k

10k

12k

14k

16k

20k

输出电压(V)

6.0

5.8

5.5

5.2

4.8

4.5

4.1

3.7

2.4

频率响应(dB)

0

-0.3

-0.8

-1.2

-1.9

-2.5

-3.3

-4.2

-8

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图2.放大器输出功率1W时的频响曲线


  (4)复测及讨论
  以上的测试结果多少有些出乎我的预料,以输出功率1W,-3dB计,此放大器的频响带宽为20Hz-16KHz,随着功率的增加,这个问题更加突出,在高频的延伸上显得有些欠缺。我再次复测了3次,重复性非常好。问题出在什么地方?随后我对各放大级输入-输出的频率响应进行了测试,问题出在EF37A这一级,它的输入-输出的频率响应特性趋势与上述结果完全吻合。看来用高内阻5极管EF37A一级RC耦合推动300B的线路上的确存在不够全面的问题,初步分析可能的原因是EF37A的内阻和极间电容较大的缘故。这在管型和线路确定后也就确定了。通过之后的校声无法改变。这种在高频段的略显不足是否就是5极管一级RC耦合推动300B的线路的独特音色及其魅力所在?
  对此,我的想法是:这台300B一开始的原则就是“只取其韵味,不考虑其他方面”。而目前的状态也正是5极管一级RC耦合推动300B的线路的特点。进一步的修改仍然不能满足我现有的音箱的推动要求。所以,今后我将只在各级电子管工作点,EF37A的阴极旁路电容、廉栅极退耦电容、300B阴极旁路电容上进行进一步的试验。不对线路做大的改动。#p#分页标题#e#

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图4.电压放大级输入-输出的频率响应特性测试

 

  5.3  输出功率测试   额定输出功率:5W;最大输出功率:11W。

 

  5.4  噪声输出电平 左声道:1.4mV;右声道:1.3mV。

 

  5.5  失真度测试 限于仪器条件,只做了400Hz、1K的点频失真度测试 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

 

    5.6方波测试

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图5.  1W-1K的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图6.  2W-1K的方波

 

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图7.  3.6W-1K的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图8.  1W-100Hz的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图9.  2W-100Hz的方波

 

 再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图10.  3.6W-100Hz的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

 图11.  1W-10KHz的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图12.  2W-10KHz的方波

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8
图13.  3.6W-10KHz的方波

 

  6.主观音质评价
  测试完成后进行了实际试听,选择了多种不同(钢琴、小提、大提、交响、人声)的音乐体裁的音乐进行。 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图14.试机时管子局部1

 

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图15.试机时管子局部2

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图16.试机时用的音乐CD


 再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

 

再玩一把300B(下)鈥斺2006.3.8

图17.试听系统

    

  7.结语

 

  7.1  新制作的300B放大器经过线路选择、制作、测试、和听音评价,当初的“只取其韵味,不考虑其它”目的基本达到,它的声音浓郁顺滑、中频和中高频的韵味尤为突出。#p#分页标题#e#
  7.2  放大器采用一级五极管EF37A电压放大RC耦合推动300B,其推力不足,高频段的延伸也不足,这将在今后通过调整电压放大级的工作点和元件进行改进。
  7.3  在机器的构思、制作阶段,得到了胆艺轩论坛上许多朋友的帮助,这台机器上面有河泊兄送的指示灯,p61兄和王会计老弟送的电容,更有上海的JOHNSON大哥顶着烈日帮忙买的EF37A栅帽,liu2a3、、无胆、蓝世荣等列位兄台给予的技术指导,S老弟精心制作的机壳、C兄绕制的变压器,在此一并感谢了!
  7.4  文章帖出后,引起了大家的讨论,更有许多发烧友提出了非常好的建议。其中特别感谢lqz老兄和kt133兄,他们指出了我文章中的一个重要的计算错误。特别是lqz老兄还帮我进行了重新计算,绘制了正确的频响曲线图。这次我对这个错误进行了改正,并引用了他的图。再次感谢。

(责任编辑:admin)
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