簡單易做效果不錯的真空管緩衝前級(音乐传真X10D-GC)

雖然”玩”電子已有二、三十年了,但是對真空管可是又敬又怕,尤其是高壓,是我最怕的(小時被電很慘,一直忘不了)!!!,所以一直都不想去摸真空管的電路, 但是又一直聽到一些朋友們在談”發燒”經,最近到幾個朋友家好好的品味了一下真空管的音質,說實在的,剛開始我並不能體會,尤其聽流行音樂時,反而覺得我的後級[LM3886 DC SERVO AMP]好聽(但只是個人的感覺,因為音響這東西是很主觀的,每個大都有獨自的喜好),但是一放爵士時我愛上了真空管那種慵懶的感覺,說不出那是什麼感覺,我覺得有欣賞音樂興趣的人都要找機會去聽聽看,另外在交響樂上,也讓人長時間聆聽而不會有厭煩的感覺。還有放西洋鄉村樂,聽起來也很舒服。
但到目前為止我還是不敢一開始就來規劃高瓦數的真空管後級,前陣子偶然在想,如果在我們的晶體前級上先經一級真空管緩衝級,是不是會把真空管的味道渲染到晶體後級上呢,立刻上網查詢相關資料,找到一個英國的電路,雖然是很早前的電路,但是風評不錯,而且沒有我最怕的高壓問題,最高電壓只有+-30V,所以就開始了仿製的想法,另外又找了一個可以使用的電源供應電路,稍做修改,經過了一星期,把板子LAYOUT出來了,今天等不急也把板子洗好了,馬上去買了需要的零件,其中的真空管還是朋友TONY支援的,真是感謝,把零件一一的焊上,進行試機。
電路圖如下:


電源電路是另外組成的,輸出一組+-30V供真空管使用,另在提供一組12.6V的DC輸出組兩支管的的燈絲串聯使用,由於電路電力消耗很低,原廠只使用12V 500mA的變壓器,我目前使用的為AC 12V 1A,兩組並聯,因為主電路使用的真空管為ECC88,但其相容的管子有很多,如我目前用的6922,或是6DJ8、6N1P等…,大都可以直接替換,但有些管子的燈絲電流較大,所以我也建議大家使用1A以上的變壓器。
只有12V AC的輸入怎可得到+-30VDC的電壓呢? 這部份的電路是使用了半波整流倍壓的方式達成,並配合穩壓及限流電路得到效果不錯的電源供應。燈絲電壓12.6是使用傳統的7812穩壓IC (12V),接地的腳經一個IN4001二極體讓它對地產生0.6V的壓差(一般二極體的偏壓),讓7802能輸出12.6V的電壓。
 
現在來說說我試機的過程,零件數值是使用原廠電路的值,初次開機,真空管要有一段溫機時間,幾秒鐘後,哇! 有聲了,那已經有點興奮了! 聲音也不錯,我把輸入輸出接了一個BY PASS的開關,讓我可以比對經Tube Buffer及不經Buffer的差異,很明顯的是中頻非常的飽滿,但我總覺得好像有點OVER,但我畢竟不是真空管老手,找了真空管老手TONY來試聽,我們放了喇叭的測試片、還有蔡琴的CD,他臉上也露出訝異的神情,他覺得加了這Buffer後,中頻突出人聲表現不錯,由其鋼琴跟提琴的泛音都出來了,聲音真的不錯,原來聲音是要這麼聽的,又學了一點! 隨後他又把機子也帶走了,他說要回去試他其他的後級,他覺得一定不錯!
但事興願違,第一天他試了他的晶體AMP,也是不錯,但又試了其它真空管放大器,發現有時會出現高頻雜音及低頻OVER的雜音,最後發現了以下的問題,一是音源,一般CD PLAYER的音源輸出約為1Vp-p,但有些CD PLAYER的音源輸出電壓高達2Vp-p,所以我原來的LM3886在他那裡試機,有時會有一些高頻的雜音,所以我第一個先把我的LM3886 DC SERVO AMP的前級放大倍率降低,從原來的7.8倍,調整為5.7倍,也就是更換Ra7及Rb7為4.7K。另外再把Buffer電路中的輸入電阻(R1,R11)改為4.7K然後再以50K VR做成音量的接法,調整輸入的電平,結果那種低頻OVER的感覺獲得改善了! 但由於我的CD音源是使用自己做的DAC(站上有我的的DIY分享),輸出電平為一般標準的1Vp-p所以我還是維持原來的零件值,效果真的不錯,如果你的CD PLAYER也是前面說的高級機種(輸出為2Vp-p),才照著說明來改。
由於真空管的柵極幾乎不消耗電流,可以作成輸入阻抗極高的放大電路。如要為了匹配,想改變輸入阻抗,直接把輸入端的電阻R1及R11改成你要之阻抗的電阻值即可。
另外為了能使輸出的低頻能再飽滿一點,我把輸出電容改為3.3uF。
大功告成,滿足了我的心願,我的真空管處女秀,現在也分享給各位,以它的價位來說也算是物超所值了,當然最主要的是對初學者來說也沒有觸電的危險,安裝也很簡單,而且效果是可以聽得出來的,它的中頻非常的飽滿,高頻好像又延伸了一級,真滿足。
電路板的LAYOUT及零件配置也已經完成如下圖:


為了儘量方便每個人使用不同的零件,電路板的設計預留了很多零件的孔位,如果遇到不同孔距的零件時較好配置。紅色的為跳線,在圖中也可以看到紫紅色的線,那是為了加強燈絲電源路徑的電流能力,焊接時可以在這路徑上舖焊上一層錫,如果請工廠做電路板時也會在防焊層上空出舖錫的路徑(但數量問題,不一定會請工廠做)。
 
零件選擇:
 
穩壓電路中使用的MPSA42及MPSA92電晶體也可以使用BC337及BC327替代,但要特別注意它的腳位跟MPS系列的是左右剛好相反。

真空管除了使用ECC88外,還可使用6922、6DJ8、6N1P等雙三極管。在兩個真空管下方,我各留了一5mm個孔位,目的是給你們塞進5mm LED,有些人會喜歡把藍光LED放在真空管下方,增加美感,但這時你使用的真空管座就要選擇中人有洞的。LED一樣可以從原來電源指示的地方把它接過來,使用2個藍光LED串聯,把限流電阻R21改成270歐姆。
變壓器建議使用輸出為AC 12V 1A的變壓器,相信很容易找到。
電容的部份,100p及220p的本來也要找金屬皮膜的電容,但都沒找到,只好先已陶片電容來使用,交連電容我大都使用金屬皮膜的電容,輸出交連電容更選用2.2uF/160~250V的金屬皮膜筒型電容。至於電源部份的濾波及倍壓用的電容使用1000uF/35V~50V的電解電容。
至於電阻,除了那兩個1W的電阻以外,我全部都使用1/4W的精密電阻。
以下以順便提供一些零件的接腳圖供大家參考:

ECC88真空管7812穩壓ICMPSA42 (NPN)MPSA92(PNP)

下面的照片是我做好的成品,也分享一下。






主要電壓測試點:
完成後如有要測試電壓供應是否正常,可依下圖內的測點來測量。


文章中我有提到,為了測試有無Tube Buffer的差異,我加裝By Pass的開關,如果你也想這麼做,我也把它的開關接法提供給大家,如下圖:


最後祝大家DIY成功了!
零件清單:

編號零件數值數量備註
U178121穩壓IC,帶散熱器
C1,C7100p2陶片電容
C2,C8 ,C3,C90.22u/50V4麥拉金屬皮膜電容
C4,C10220p2陶片電容
C5,C1110u/50V2電解或高速電解
C6,C122.2u/250V2金屬皮膜筒型電容
C132200U/25V1電解
C14220U/25V1電解
C15,C16,C17,C18,C19,C20,C21,C221000U/35V~50V8電解電容(松下金字電解)或其他日系
C23,C24,C25,C260.1uF/50V4基層或金屬皮膜電容
D1,D3 ,D4,D5 ,D6,D71N40016IN4001
D2 1N58191原為1N4001,更換為1N5819更好
CON1,CON2三腳針式插座2音頻信號輸入、輸出
CON3二腳綠色接線座1電源輸入12V /500MA-1A 交流輸入
LED 藍色LED1電源指示燈
Q1,Q2MPSA422NPN
Q3,Q4MPSA922PNP
R1,R2,R11,R121M41/4W
R3,R131K21/4W  
R4,R1456K/0.5W21/2W  或1W
R5,R158.2k21/4W  
R6,R161.5k21/4W  
R7,R171.8M21/4W  
R8,R1810K/0.5W21/2W  或1W
R9,R10,R19,R20470K41/4W  
R21560歐姆11/4W
R22,R236.8K21/4W
R24,R254.7歐姆21/4W
R26,R2733歐姆21/4W
R28,R29330歐姆21/4W
真空管座9 PIN29 PIN
TUBE1,TUBE2ECC88(6N23P、6922等相容管)2雙三極管2支


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