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[放大器|解码] DIY制作6N7P-6P9P三极管接法2W单端

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发表于 2021年07月19日 17:18 80293 0 来源:高级Hi-Fi> 放大器|解码 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |

小uu 帖主

2021-7-19 17:18

前言:在论坛以前的技术、制作帖子中,jupeter老兄的文章,无疑是最受我喜欢的内容之一,因为他的有理有据,在每次制作之前,他都做足了功课,将电路的设计计算首先非常有条理的计算了出来,包括各级的组成、失真的大小甚至各次谐波比例的控制。
一个好的制作和设计,不就是这样的吗?
一个好的电路,必须是简洁和优雅的,哪怕是从电路图的绘制上都能看到一点儿端倪。

应好友之约,帮他设计个6P9P三极管接法的小单端。遂铺开曲线图开始作图计算。考虑到输出牛的来源方便,决定用6P1的5K输出牛,市售很多,价格不高。设计好末级,发现有峰值2.2W的输出功率,感觉不小了,已经超过6P1三极接法的功率了。看来这类帘栅极灵敏的管子非常适合接成三极管应用。由于该管三极接法时线性不错,前面考虑用一个线性、放大系数、外观与之匹配的三极管,选中了近期论坛谈论较多的价廉物美的双三极管子6N7P。一切参数计算完毕后,本想保存到电脑一份,发给朋友一份。忽想独乐不如众乐,发到论坛里吧。要发帖子,形势立刻严峻了,所有的计算要反复复核,所有的符号要正规起来,结果本来打算前半夜解决的问题,不知不觉熬到后半夜了。
图中所有的数据均来自于手工设计和计算,先进行纸上谈兵,如果两个管子的线性度相当匹配,相信做出来的失真度低到惊喜。电牛也可以采用6P1配套的牛,只要次级电压符合即可。打算抽时间我自己也做一套,看看全三极管无负反馈小单端的声音听起来如何。也许我会另外设计一套A2类单端,那时输出功率会达到3W。
这是这个制作最初的设计电路。

51bc9a27feceacfce5b140c3de10a8f8.png 这个电路,先从纸面上看和简单测算,失真度应该能控制在较低水平,因为手头的仪表测试不太方便,也正是这个原因,被逼迫必须在电路设计阶段就要着重考虑失真成分的调整和失真度的压制。


6N7P这只管的有趣之处,就在于其两面性——左右通吃。
当我们用它的左特性时,他就是一个类似6N1那样的中U电压放大三极管,传统的用法是推挽倒相,几乎成专用管。手册上标的放大系数35就指的是这种状态。
当我们用它的右特性时,他就是一个类似811那样但却是最小号的右派功率管。这种状态它的放大系数往往不超过10。
有的时候,如果要玩尽一个管子,并不局限于管子的左和右特性。在设计上往往要突破这种惯常的“分类”。例如6N7P用其右特性进行功率放大时,如果放弃其左特性,最大功率会不足。同样的道理,通常被划分为“左派”的6P9P用作功率放大时,仅用左特性,只能出2W的功率如本文。如果把它的右特性也用上,那就可以出3W的功率。更大功率的管子如805,211,813之流,也都是要左右兼顾,才能出尽其效能,这里就不细说了。
如果将两者前后调换,用6P9P电压放大,6N7P功率输出,倒是提出了一个有趣的想法。要想发挥各自的优点,电路结构要重新设计。不过一个能出2-3W的左派管子,去把一个右派管子推出4W来,滑稽不滑稽且不论,玩法同样富有挑战性。

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画出上面的电路图之后,感觉应该立刻将它做出来,体验一下这些冷门管的声音,顺便对比一下理论计算与实机测量之间的差距。于是就翻箱倒柜找零件,买底壳。断断续续,磨磨蹭蹭,总算于近日做出来了。由于电牛的输出电压有一定偏离,加上部分电阻元件的调整,各个关键点的电压值与原设计值略有出入。如果排除上述因素,原图的设计值仍有一定参考价值。做好的机子毕竟有2W的功率,与以前做过的6J5单端、6N1单端相比,在纯净度、力度上有明显的进步,推8寸落地箱也像模像样,与6P1小单端的力道表现可有一比。整机虽然没有负反馈,但是达到目前的水平,已属基本满意。今天先上整机图和更动后的线路图,算是对这个帖子有个最后的交代,供同好们参考。

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近日发现越来越多的同学喜欢用6P9P,或作末级,或作末前级,效果慢慢被认可。说明这个管子很有潜力可挖。
在琢磨的过程中发现,这只管子的工作点在如图的负载线下,工作点设在6V-7V附近可以在极好的线性前提下获得很宽的输出幅度。
原来在设计这台功放时,只是追求最大功率,放宽了失真度,导致原设计在最大功率处的二次谐波失真5%左右。其实仔细研究6N7P部分的实际电路,最大输出的二次谐波失真只有3%左右。由于这个电路属于无负反馈设计,偶次谐波失真的控制全部依赖前后级的抵消,所以最大功率处仍有部分二次谐波失真没有得到抵消。毕竟笔者不是偶次谐波爱好者,对于这些多余的失真有些计较。
于是将机子中6P9P的阴极电阻减小到210欧(270欧并1K),测的阴极电压为8.1V,这样工作点就变到了如图所示的位置,此时的峰值输出功率仍然略大于2W,但是最大输出时的偶次谐波失真降到3.5%。这样最大功率有所减小,但前后级的匹配更加和谐。
一点心得给同好们分享:在应用前后级偶次谐波抵消时一定要考虑失真随输出电压幅度的变化规律,工作点位置的不同,这种变化规律是不同的。在一定程度上可以人为控制和调整。在本电路中两级三极管的工作点的选取,使其线性类似度很高,二次谐波失真都是随着输出电压的增加而逐渐从很小开始增加,最终值也差不多,因此可以较好的完成偶次谐波的抵消。
5极管推5极管或推3极管,则是另外的一种情形,到时根据制作情况再慢慢探讨,这里就不做无“机”之谈了。

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这是在进行调整之后得到的最终实际电路原理图。

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得考虑到了,接三的时候,抑制栅依然保持接阴极,而不是接屏极,就没事了。
一般5极管接三,抑制栅有两种处理方式,一种是原本就内部接阴极的,那没办法动。所以大部分情形,帘栅极接屏极就算是接三了。另外一种是抑制栅独立的,接三时,可以考虑接阴极或者接屏极两种方式,类似FU50等管子。
无论接阴极还是接屏极,性能上的差别都不是太大。6P9P的手册上只说是接三的图,没有具体连接图。也许龙壕手边的资料比较全,烦请指教。
我的看法是按照惯常做法应该接阴极比较好,一方面是针对这个管子有外壳的带电安全性问题,另外一方面考虑到G3的栅耗问题。
我知道标准接法G3是要接阴极,不存在栅流的,一旦接到屏极上带上高压正电位,一定会产生一定的栅流,也就是说G3要消耗一定的功率。它不像帘栅极,本身要考虑帘栅耗的问题,在结构上要采取一定的散热措施,i仔细观察G3没有特意制作散热结构,加上手册也没有给出具体的栅耗,G3接屏极会不会长期安全地工作要打个疑问,也许我有些多虑了。所以,既然G3可以接屏极,也可以接阴极,我们有啥理由非得把G3接屏极去自找不自在呢?

如果真有资料表明手册这张三接的图确实是G3接屏极测绘而来的,在与G3接阴极的图差不多的情况下,我觉得依然保持接阴极比较好,大不了根据后者适当调整。
文章来自公众号: 音响和音乐
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