DIY 2A3和300B单端甲类胆机(设计制作篇)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
DIY 2A3和300B单端甲类胆机(设计制作篇)
一直想做一台2A3和300B通用单端胆机,可以将1993年购买的2A3用起来,而且刚把300B推挽机改为EL34和KT88通用推挽机(见《老树发新芽-2A3和300B推挽胆机》),换下了1992年版的曙光300B。从设计和修改电路、购买半成品机箱、设计制作变压器和扼流圈,到实际动手制作安装调试,花了一年多的业余时间,到2013年10月完成。之后两年多时间里又修改四次。现在信噪比约90db,耳朵紧贴音箱才可听到一点非常轻微的哼声,稍微离开一点就听不到了。听感:中高频很好,尤其中频失真很小,低频厚实而富有弹性。
一、设计线路
本机电路图如下:
乍一看,此电路电源是CLC滤波,然而第一个电容取值很小(0.68uf),只起到了使输出电压在0.9Vin~1.414Vin之间调节的作用。带负载的情况下,Vin=352V和403V时,V out=308V和355V表明:Vout=0.88Vin,因此,其实仍是LC滤波。
最初LC滤波并没有采用聚丙烯电容与电解电容混合并联,而是用多个聚丙烯电容并联成180uf,结果通电试机感到哼声比较大,离音箱1米才听不到,而且不受音量电位器控制。很明显,哼声来源于电源和输出级。于是利用机箱剩余空间,增加了多个开关电源用的电解电容并联,使每声道总容量达到710uf。用于开关电源的电解电容具有更小的ESR。下面从理论上估算电源哼声的大小。
Vin=352V
L=10H
C=530uf+180uf=710uf
V~= Vin/3.7LC=352/3.7×10×710=0.0134V=13.4mV
功率管内阻ra与阳极负载RL(输出变压器)构成分压器,所以输出管2A3阳极处脉动电压:
Va~=(ra×V~)/(ra+RL)
=800×13.4mV/(800+2500)=3.25mV
输出变压器只响应绕组两端的电压,因此它得到的哼声是:
13.4mV—3.25mV=10.15mV
在满输出之下,2A3的电压摆幅为92Vrms,
信噪比S/N=20㏒(92/0.01015)=79.15db
信噪比约80db,意味着靠近音箱仍可听到哼声。为了进一步提高信噪比,需要给驱动级和输出级的电源增设一级LC滤波。只要这一级滤波器在100HZ处有20.5db的衰减,就可令信噪比提高到100db。20db的换算为比率是25:1,所以要求增设的这级LC滤波器AC分压比是Xl/Xc=25。如果采用180uf电容,则扼流圈只需达到1H就已足够。同时要注意采用内阻(直流电阻)尽量小的扼流圈,以减少直流电压降。我实际采用1.5H~1.8H,Rdc=26欧的扼流圈,在70mA电流下的直流压降仅为1.8V,不会影响电子管原来的工作点。
根据2A3与300B通用和好声、耐用、不极限运用的原则,线路参数设计计算如下:(1)电源部分
(a)左右声道的高压供电分为两组独立的绕组,采用两个整流管、两个扼流圈、两组电容器进行整流滤波。不采用CLC滤波,采用LC滤波,使整流电压中的交流成分绝大部分降在扼流圈两端(实测有100多伏),降低输出电压紋波,但电源效率较低。
(b)300B的高压B+为直流365V,减去输出变压器(直流电阻约100欧姆)的直流压降约7~8V和300B阴极偏压60V,300B的工作电压是手册规定标准电压300V 左右;
2A3的高压B+定为直流300V,减去输出变压器的直流压降约7V和2A3阴极偏压45V,2A3的工作电压是手册规定标准电压250V左右。
两个整流管采用旁热式的CV2748(5AR4),减少对直热式2A3、300B的冲击。
(c)电源变压器给300B供电的次级高压为交流405V,给2A3供电的次级高压为交流355V。用两个继电器(每个继电器内有两组10A转换触头)对405V和355V电压的4个抽头进行切换。
(d)300B和2A3的灯丝采用交流供电,用1个继电器(每个继电器内有两组10A 转换触头)对5V和2.5V电压的2个抽头进行切换。
(e)滤波电容采用聚丙烯电容和电解电容组合并联,其中美国EC的5MP和法国苏伦MKP无感金属化聚丙烯电容并联成两组140uf.。美国EC的5MP电容的性能指标:类型:metallized Polypropylene(金属化聚丙烯)
应用:工业和军用级开关电源
性能:相对电解电容,较好的电气性能,没有“Roll-off”电容漂移,ESR:4毫欧,共鸣频率:1065KH,纹波电流:30amps,容值高达50uf,
过压保护:200%;完美的稳定性,低电介质吸收
(f)输入级管子的阳极工作电压用两个OB2(WY2)串联进行稳压(215V)。电子管稳压可以使低频大讯号强劲有力,防止振铃,消除的感觉。稳压后经10K阳极负载电阻降压至150V作为6J5GT(L63)的阳极电压。稳压限流电阻的选择计算如下图:
最后选用7.2K(10W)。
(2)线路部分
(a)输入级的共阴极放大管不用6SN7GT,而用它的单管类型6J5GT(欧洲马可尼公司生产的型号是L63),两声道两个输入管,互不干扰。
(b)功率管采用2A3时,推动级的SRPP放大管用6SN7GT.。这是因为根据Morgan Jones所著《电子管放大器》中结论:6SN7GT的原生失真是适合用作驱动级的
电子管中最低的,而且在150V阳压下,栅负电压为-4V,实测音量调节后输入
交流3.5V信号电压时,经SRPP放大后输出的不失真推动电压是交流60V,满
足推动2A3至满功率输出的需要。
(c)功率管采用300B时,推动级的SRPP放大管可用6SN7GT,也可用5687,用自制的转换座实现。根据Morgan Jones《电子管放大器》,5687的原生失真也
很低,仅排在6SN7GT之后,其2次谐波失真仅比6SN7GT高1db,3次谐波
失真虽比6SN7GT高13db,但低于E182CC、E288CC、ECC82等约2~16db。
在180V阳压下,5687栅负电压为-7V,实测音量调节后输入交流5V信号电压
时,经放大后输出的不失真推动电压是交流85V,满足推动300B的需要。(d)2A3与300B转换时,用1个继电器(每个继电器内有两组10A转换触头)对750欧和1000欧阴极电阻的2个抽头进行切换,实现阴极电阻的阻值转换。(e)EF184、E180F三极管接法时,单级可推动2A3和300B,因此利用6J5GT的空余管脚,接上EF184的阴极电阻,再自制转换座,并设置开关切除SRPP推动
级。实测信号电平1.7V时,EF184输出的交流电压达到80V,足以推动300B。(3)元件参数部分
1、功率级输出变压器:初级阻抗采用2.5K。因为300B的参数手册上,300V屏
压下的负载阻抗是3K,2A3的参数手册上,250V屏压下的负载阻抗是2.5K。
考虑到将会以使用2A3为主,所以采用2.5K。
2、各级电子管的阴极偏置电阻:必须设计计算,使其工作在栅压-屏流曲线直线
段的中间位置,这就是A类放大的工作点。
a)输入级6J5GT工作点