国产胆6N3前级放大器制作

点评:以下介绍的是一个两级电路直接耦合的前级放大器电路,第一级为电压放大,第二级为阴极缓冲输出。可以说是一个简单易做的电路,不过要注意的是这个电路输出的信号是反向的,后级电路输出到音箱的线应该对调一下会比较好。

6N3胆前级
因自己的哪一部天逸AD-86合并式纯甲类功放音质不佳声音粗糙,竟然比不上自制的LM4766集成功放准备将之解体,大改为纯后级。一时间未能配齐所需要的材料,利用空闲时间先做一部与之配用的电子管前置。

一、电路的选择
这次希望利用手头上现有的零件和较低的成本来制作,名机电路肯定不符合要,因这些名机电路所用的电子管都被爆炒成天价,动不动就要成百上千以上一只,非我辈所能承受。6N3这只本来设计用于电视广播VHF/UHF放大双三极管,这是一只非常好的电子管,声音介于6N11和12AX7之间既有音乐性也有音响性。最主要是价格非常低廉,进口同类管5670邮购价亦只8元一只非常超值。价格低廉并不代表就是垃圾,价格高昂亦不代表音色就顶呱呱,一是物以希为贵,二是商家的炒作。6N3及同类管至今未炒作主要原因是在引脚排列上不通用和6N3及其同类管产量实在太大。
6N3特性曲线见图1,从6N3特性曲线可以看出这不是一只大动态的电子管,屏极供电电压最好不要超150V,最大栅负压不超过-4V时才有较好的放大线,超过-4V曲线将明弯曲。工作点宜在-1.5V--2.0V之间选取,并且输入电压最好不要超过0.7V。本机整机电路见图2,V1用1/2 6N3作共阴放大,V1阳极负载电阻取值较少为18K,以取得较大的阳极电流变动范围,同时失真较少,经计算放大倍数约等于14.5倍。V2用1/2 6N3作阴极输出,令电路带动不同复杂的负载都有恒定的电压增益。V1、V2之间采用直接耦合,使整机频响较宽,减少了耦合电容带来的不利影响。放大电路非常简单,算上电阻电容零件亦只有几只,这样做目的是尽量简化电路降低制作成本。
放大电路方面比较简单而对电源供电却相当重视,电源部分的高压经整流二极管整流后经由C101、C102、R102、R103组成的双向π型滤波电路滤波后,才送入由Q1等组成的稳压电路进行稳压。用双向π形滤波电路好处在于降低电源波纹的同时还滤掉来自于供电电网的一切干扰令到声音更加纯净。稳压电源使用场效应管做电源调整管,场效应管不同于三极管属于压控器件,与电子管有相似的传输特性,只需驱动电压无需驱动电流,用场效应管做电源调整管的电源具有高速、低内阴、音质好等特点。灯丝供电由LM317组成的恒流源供给,恒流源供电特点是音质好,但调整麻烦只适合业余制作。



二、电路板设计
发烧友们在制作胆机时大部分都是采用搭棚,皆因多年以前有胆机发烧前辈写文章认为搭棚比电路板布线更靓声。其实这是一种误解,是否靓声在于搭棚者会不会搭棚,电路板布线者懂不懂得布线,是否靓声在于技术水平之高低,而不在于制件的方式。这好比学习功夫一样,不在于学习少林或者武当的功夫,而是在于功力的高低。在电脑科技发达的今天,电路板布线远比搭棚方便快捷得多。图3是本机的电路板布线图,下面是本机电路板布线设计的几个要点。
1、在布局上进行全局考虑,信号传输从右到左,电源供电部分在左边,这样布局可避开大小信号之间的相互干扰,电源电路和电源变压器对放大电路的干扰。
2、左右声道上下对称布局,电源供电在中间内环布线,所有信号走线及信号传输走线在上下两边布线。电源走线所产生的电磁场中间内环,不会干扰在上下两边外环走线上的所有音频信号。
3、所有电源供电电路在同一电流回路的走线必须并联走线,所有信号同一电流回路的走线同样必须并联走线,可令电源走线和信号回路走线各自产生的电磁场绝不会重叠相交,电源走线产生的电磁场不会干扰所有信号走线上的音频信号,信号回路之间所产生的电磁场也不会相互干扰。
4、,使用尽量宽的铜膜走线,弱信号远离强信号,大信号走线远离小信号走线,信号强弱悬殊走线绝不允许长距离平行走线。
5、在空余没有走线的地方大面积敷铜一点接入电源地,同机壳一齐起到双重屏作用提高抗干扰能力。
6、尽量使用更多的跳线使走线最短最直接,以免走线绕来绕去,令各电流回路所产生的电磁场相互重叠相互干扰而影响音质。
7、所有走线是根据电流回路去分析安排如何走线,没有采用大师们提倡的一点星形接地,一点星形接地虽有较好的信噪比但不是最佳的布线方法,只有根据电流回路去分析如何走线,各电流回路之间的相互干扰才最小,信号传输路径才最短,信噪比最高,音质最佳。

三、        选材制作
PCB板设计好后用激光打印机打印在热转印纸(广告背胶纸的衬纸)的光滑面上,再用照片过塑机转印到敷铜板上,腐蚀好钻好所有孔后涂上松香酒精水就可安装焊接元件。输入和输出插座采用最平价的RCA插座,音量电位器对音质影响较大,选用ALPS 27型蓝色塑壳电位器。R2、R4这两只屏极负载电阻和阴极负载电阻选用英国电阻,用于缓和6N3之类高频管在声音上稍冲的现象,其余电阻选用DALE电阻。滤波电容和去耦电容都选用飞利蒲拆机蓝六角电解,飞利蒲电容特点是轻松、舒展、平顺、有贵气并且价钱较低不象美国电容越炒越贵。整流管选用国产6Z4,同进口管相比声音较为粗糙动态稍弱,但胜在价格低。6N3及其同类管笔者手上有三种:国产6N3、俄罗斯6H3、美国GE的5670,国产6N3无论高频或低频都严重缩水、动态全无、音场窄声音粗,俄罗斯6H3高低频全面、延伸好、声音细致、稍偏冷、中频稍弱,美国GE的5670高低频同样全面延伸好、动态佳、声音通透细致、中频较6H3稍为丰满,用于本机5670最佳。有条件者更可采用西电的WE396,其声音是以上三种管所无法比拟的,可惜价钱太过昂贵并且难求。输出耦合电容选用思碧4uF  200V白色薄膜电容,声音全面而价格极低只需3元一只。电源变压器选用五六十年代生产的五灯电子管收音机的电源变压器,6N3灯丝供电变压器选用从黑白电视机拆下来的电源变压器,这些古老变压器制作认真、选料充足比之现在偷工减料的国产变压器要好很多,缺点是所用的硅钢片铁损较大,声音不够饱满浑厚。
机壳用旧CD机壳改装,将前面板换为实木板方便制作开孔,后面板用薄铝板替换。机内用薄铝板将电源变压器和线路板分隔开,防止电源变压器漏磁干扰放大电路,两个变压器之间同样用铝板分隔开避免变压器之间的相互干扰。音量电位器通过透明胶管与长铝轴驳接通至前面板进行音量控制,再套上热缩管封紧固定。

四、指标测试
受于条件的限制所有的测试结果都是来自于YDS996A函数信号发生器和CA8120双踪示波器的估算,测试时使用的电子管为国产6N3。本机实测放大倍数约为12倍,同理论计算值相比相当接近。频率响应特性在小信号输出时高频频响可达至1MHZ,大信号输出时高频频响约在150KHZ左右,最大不失真输出电压约在14V左右。经方波、三角波、正弦波的测试,无论是小信号输出或者大信号输出都无振荡、无过冲、无畸变非常稳定。从10KHZ开始随着频率的升高方波的直角开始慢慢变圆,直至到1MHZ方波巳变成了正弦波。将本机接入天逸AD-66H合并式功率放大器,将AD-66H音量电位器开至最大,用耳朵紧紧地贴着音箱高音单元,在AD-66H原有的本底噪声下仅仅增加了很轻微沙沙的热噪声,这成绩甚至比很多晶体管机还要优秀。

五、        听音评价
本机声音既不属于热情温暖,也不属于冷艳清丽,它的声音不温不火、不徐不疾走向阴柔,属于精细、淡雅、平顺而柔和。高低频延伸相当优秀,其低频不属于火爆型而是较为内敛涨驰有序,当播放TIS出品《天漫梦游》的第一首《天泉》时,低音鼓既深沉又有弹性,低音贴着地面一浸一浸地铺过来,五脏六腑随着一浸浸的低音在颤动。高频细致且圆滑,能将来自于CD机略带毛刺突兀的高频磨圆抚平,再现三角秩的声音顺滑而通透余音飘渺。细节再现能较好,相比于一些其他胆前级而言能够听到更多的细节。中频并不饱满相对于其他的胆前级中频稍为清淡,同丹拿音箱的中频风格有点类似,是舒缓柔美的中频。本机有较强的个性,无论适配任何音色的音源,它的高、中、低三频能量的分布均大致相等,音色亦大致相当,它能将来自音源粗暴火气滤除变得斯文有教养、轻松而愉悦。如此简单的电路,如此低成本的制作,夫复何求?


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