电子管功放的调整

2011-09-30 10:45:07来源: 互联网 关键字:电子管  功放  调整

电子管功放调整


  电子管功放(胆机)的线路比晶体管机简单,容易制作成功,并且有较好的音乐重播效果,特别是在感情表达方面更是专长,所以胆机复起以后很受发烧友的青睐。胆机最重要的特点就是胆味,阁下所焊的胆机是否也具有温暖、醇厚、顺滑、甜美的胆味呢?如果没有,声底和晶体管机差不多,或比晶体管机还硬、还干涩,或自制的胆前级、缓冲器接入放音系统中,放音系统音色的改变并不像媒体所说的那样“立杆见影”时,就应该测量一下各管的工作点,是否工作在最佳状态上,否则就要进行认真、仔细地调整。只有各电子管工作在最佳工作状态,才能发挥线路和每只胆管的魅力,达到满意的放音效果。

  工作点未调好的胆机,除了音色表现不佳以外,还有音量轻和失真的现象出现。一台放大器音质的好坏,影响的因素虽然很多,但最终还是决定于制作的水平。发烧友在制作器材时,一般是根据手中积攒的胆管和元件,再选择优秀的线路或按照名机的线路按图索骥,进行焊接,元件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大,但由于元件的排位,走线的长短、焊接的质量,或其它方面的差异,如B+电压的高低等原因,都会影响到放音的表现,所以焊出的胆机,不一定是胆味浓浓的。没有胆味不要紧,只要通过适当、合理地调整、校验,使放大器各级胆管工作在最佳状态,便能达到放音的要求。

  胆机调整工作的内容,除了将噪声降低至可以接受的程度和更换输入、输出耦合电容的牌号或容量,以改变音色以外,最重要的是调整屏压、屏流和栅负压,使胆管工作在合适的工作点上,使放音系统放出好声,而这一点正是一些文章中谈得较少或用很简单的二句描述带过去了,要不就是“不需任何调整”就可以工作。如果胆管没有进入工作状态,再换名牌电容,胆味也不会出来。

  调整胆机时,要根据电子管手册上提供的数据,作为电路的依据,无电子管手册时,要尊重线路图中所给的参数数值或附加的胆管资料进行。三极管的工作点由屏压和栅负压决定,屏压确定后可调整栅负压来调工作点,束射管或五极管的屏压升高到一定程度后,帘栅压的变压会对工作点有较大的影响,因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。

  降低胆机噪音和更换耦合电容调整音色的方法,一些文章已有介绍,本文不再重复,这里就调整胆管工作点的方法谈一谈体会。

  一、 栅负压电路

  调整胆管的工作点时,经常会涉及到栅负压,因此首先将栅负压电路说一下。电子管是电压控制元件,三大主要电极(灯丝、栅极和屏极)是要供给适当电压的,供给灯丝的称甲电,供给栅极的称丙电,供给屏极的称乙电。栅极电压一般是接的负压,习惯上称“栅负压”或“栅偏压”。为了使胆管工作稳定,栅负压必须用直流电来供给。按胆管的工作类别不同,栅负压的供给有二种方法:一种是利用电子管屏流(或屏流+帘栅流)流经阴极电阻所产生的电压降,使栅极获得负压,则称自给式栅负压,一般用在屏流较稳定的甲类放大电路上。另一种是在电源部分设一套负压整流电路,供给栅负压,称作固定栅负压,主要用于屏极电流变化大的甲乙2类或乙类功率放大级。使用自给式栅负压,胆管比较安全,采用固定式栅负压时,当负压整流电路发生故障,胆管失去栅负压后,屏流会上升过高而烧坏胆管,因此没有自给式栅负压工作可靠。

  自给式栅负压产生的过程如下:图1表示电路中电流的流经过程,当电子管工作时,屏极和帘栅极吸收电子,电流从电源高压的负极经阴极电阻RK、屏极、输出变压器初级线圈和帘栅极的电流一起到高压的正极,成为一个负荷回路,当电流流过RK时,RK就产生一个电压降,RK两端的电压,在地线的一端为负极,在阴极的一端为正极。这样,阴极和地线间就有了RK所产生的电位差,栅极电阻R1将栅极和地线连接,所以栅极和阴极间也就有了RK所产生的电位差。由于不同的电子管所需要的栅负压不同,阴极电阻的阻值也不同,如6V6的阴极电阻300Ω,而6L6的阴极电阻170Ω。阴极电阻的阻值可用欧姆定律求得:阴极电阻=栅负压/放大管电流(屏极电流+帘栅极电流)。当栅极输入信号时,屏流立即被控制而波动,阴极电阻上的电流也就是波动的,所产生的电位差也是波动的,阴极电阻上电压波动的相位恰巧和输入的信号相反,因而减弱了输入信号,这种情况通常称本级电流负反馈,这种作用减低了本级放大增益。引起阴极上电压波动成份是音频交流成份,所以一般在阴极电阻上并联一只大容量的电解电容,将交流成分旁路,阴极电阻的直流电压就比较稳定了。

  还有一种产生栅负压的方式,称接触式栅负压,产生的过程见图2,这种栅负压是电子管自己产生的,当电子从阴极奔向屏极时,经过栅极,如果栅极上没有任何负压时,电子经过栅极就没受到拒斥,则在奔向屏极的路上就不时碰到栅极上,碰到栅极上的电子就由栅极电阻R回到阴极,电子流动方向是从栅极到阴极,所以电子流过R时产生电压降,栅极是负端,阴极是正端,因为碰触到栅极的电子很少,造成的电流还不到1μA,虽然R的阻值很大,以10MΩ计算,但所产生的电压不过1V左右。这种栅负压供给的方式见得较少,只能用在输入端小信号放大电路,输入信号小于1V的放大级,如拾音器输出只有几mV,用此栅负压电路很合适。

  二、 电压放大级的调整

  电压放大级担负全机的主要放大任务,不能有失真,所以要求工作在甲类状态。甲类状态时,它的工作点在栅压-屏流特性曲线的线性段的中间,此时,栅负压是放大管最大栅负压的一半,工作电流应在放大管最大屏流的30%~60%之间为宜,不应过小。

  调整方法很简单,只要调整阴极电阻的阻值即可,首先将电流表(最大量程稍大于该管最大屏极电流,如6SN7屏流为8mA,可用10mA的电流表)串在阴极回路中,如图3a V1的阴极回路中所示,电流表正极接阴极电阻,负极接底盘,若阴极电阻无旁路电容,为了避免电流表和接线对该级工作状态不发生影响,最好在电流表两端并联一只100μ/50V的电解电容,图中的虚线CA。若阴极电阻RK有旁路电容,电流表的接法见图3b,也可以将电流表串入屏极电路中。然后改变RK的阻值或V1的屏压,使V1的工作点达到最佳状态。也可以用测量阴极电阻RK两端电压的方法,再用欧姆定律(A=V/R)算出电流。

  不同的放大管所需要的工作电流不一样,如6SN7可调到3~4mA,胆管屏流增大,声音温暖、丰厚,但噪声也会增大,噪声是电压放大级的重要指标,噪音不能大,所以在调整时一定要噪声和音色兼顾。具体到某一台胆机上,屏极电流调到多少为宜,也可以通过边调边听音来找到一个音色最佳的工作点。

  当屏极负载电阻R2的阻值用得比较高时,失真小,但这时必须整流输出有较高的电压才行,有条件者,可以将RK和R2用不同的阻值组成几组试听,找出噪音小,声音醇厚、丰满而通透度又好的一组组合换上。
  栅负压应大于输入信号电压的摆动幅度,如用6SN7作电压放大,输入信号来自CD机,CD机输出电压为0~2V,则6SN7的栅负压应调到-3V以上。如12AX7、6N3管的栅负压设计为-2V,若输入信号电压较高,可以在输入端设置信号衰减分压电阻,见图4,使输入信号电压适当降低,保持不失真放大。

  12AX7是音乐化的胆管,一般都喜欢用它制作前级放大器,使整个系统的音乐感更好,在调整工作点时要注意,因为12AX7的屏流很低,最大才1?2mA。


  三、 倒相级的调整

  调整倒相级的目的是要输出端的上、下二个输出信号对称相等,以减小失真。

  图5是屏-阴分负载式倒相电路,此电路是公认的好声电路,国内外有相当多的名机采用此种电路,电路中V的屏极与阴极输出电压相位相反,而且流过R2、RK的音频电流相等,所以只要R2和RK相等,则屏极和阴极的输出电压大小相等,因而得到相位相反、振幅相等的输出信号,因此一般线路图中都要求此两只电阻要数值相同并配对使用,但实际上由于输出阻抗并不相同,使负载上的输出电压也不是相等的,所以用同一阻值的负载不一定是最佳状态,因此要采用略有差别的阻值,无仪器测量时,可以通过试听是否有明显的失真来判断。本刊1997年举办胆机制作大奖赛时,采用的电路中RK的阻值取43k,稍大于R2(36k),可以得到对称的输出,减小失真。

  图6为阴极耦合倒相电路,又称长尾式倒相电路,这个电路的频率特性非常平坦,也是很多名机采用的倒相电路,一般要求两个屏极负载电阻(R1、R2)也要相同,如果测得上、下两个输出电压振幅差较大,或放大器有失真,经调整各管的工作点,失真未能彻底消除时,可试将RK的阻值加大5%~10%左右,可能失真就会小些。

  四、 功率放大级的调整

  图3a是甲类功率放大级,功放管的工作点是在栅压与屏流特性曲线的直线部分,栅极的输入信号的摆动不超过负压范围值,超过时将发生失真。甲类功率放大的特点是工作电流在强信号或弱信号输入时,保持不变,工作稳定而失真低,利用这一特性可检验功放级的工作点是否合适。检验时,将电流表串在功放管的屏极回路中,见图3a,当栅极有信号输入时,如果功放管的屏流升高,则说明栅极负压过低,若屏流降低,则表明栅负压过高,必须调整到屏流变化最小为止。屏流的大小要适当,屏流大时,音质听感好,失真小些,屏流小时,对胆管的寿命有利,可根据需要来调整。

  调整时要注意,不要超过功放管的最大屏耗,甲类工作状态时,功放管的屏压×屏流等于它的静态屏耗,超过后屏极会发红,时间一长就会烧坏功放管,一般要求胆管用到极限值的参数不得多于一个,更不能超过极限参数,屏流一般调到最大屏流的70%~80%为宜。

  调整方法是调整阴极电阻R5的阻值,R5的阻值是根据放大管的栅负压、屏流和帘栅极电流的总和而定的,图3a中6V6的屏流可调到30mA左右(最大屏流为45mA),阴极电压10V,屏压280~300V。当屏压较高时(300V以上),帘栅压的变化对屏流的影响较大,可适当的调整帘栅压和栅负压选取工作点,有条件者可以将帘栅压采用稳压电路,使功放管工作更稳定。

  推挽放大级的调整是使两只推挽功放管要平衡,两只功放管的栅负压和屏流要相等,以图7为例,栅负压不相等时,调整栅负压电位器RP,屏流不一样时,将屏流大的功放管阴极电阻加大或再串上一只电阻,如图7中的RK,如果屏极电流相差较大,说明功放管不配对,应换一只功放管。有的线路图上,功放管阴极接一只10Ω电阻,它是为了检查功放管的工作状态的,调整时只要测量此电阻的电压降,就可以知道屏流的增减。

  调整屏流时,还应该注意B+电压的变化,如果屏流较大时,B+电压降低很多,则说明电源部分的裕量不够或电源内阻较大,滤波电阻阻值大,扼流圈的线径细或电感量大,可减小滤波电阻阻值或将去功放管屏极的B+接线,改接到滤波电路的输入端,这时虽然B+的纹波较大,但对整机的交流声影响不大,仍可以在能够接受的水平。

  五、 负反馈的调整

  线路有了负反馈后,会减少谐波失真,但会影响到瞬态表现变差,因此负反馈量不宜过大,一般有6dB左右为宜,调整方法是改变负反馈电阻的数值,如图3a中R6,图7中的Ra,反馈量的大小根据放音效果如音场、定位、人声的甜美、音乐感等来决定,以耳听满意为准。如果负反馈电路刚一接通,放大器便发生叫声,这是反馈的极性接反了,只要将负反馈的连接线改接在输出变压器的另一端上,此端改为接地即可。有的负反馈回路并联一只小电容,这只电容如果数值选择不当,可能会引起失真或自激,因此,发现此现象时干脆去掉它。

  经过上述方法的调整,各电子管已经进入最佳的工作状态,再放熟悉的唱片,放音效果一定会不同,胆味会增加不少。

关键字:电子管  功放  调整

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0930/article_12037.html
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