试论胆机电源的A电

  为了消除这种影响，有效的方法是在变压器的灯丝线圈设置一中心抽头，抽头接地，从而把电子管灯丝上对地的电压从(2”’)Uf分裂为±(2”’)Uf／2，每一瞬时都等量而反相，结果使作用在电子管输入栅极上的噪声干扰电流就可以抵消，见图3(a)所示。
如果变压器灯丝线圈无中心插头，可以用电阻组成平衡桥路，也有异曲同工之效，见图3(b)所示。若用电位器代替电阻，能精密地找出电桥的平衡点，使交流声影响最小，图3(c)所示。
  以上交流哼声平衡抵消的做法，只须在前置放大的电子管上施行。功率放大级的电路中因为信号电压已足够强，交流哼声的干扰影响已无能为力。
  灯丝与阴极存在二极管效应：高温的灯丝成为类二极管的阴极发射电子，而阴极成为类二极管的阳极，吸收的电子形成50Hz的整流脉动电流，混进放大电路造成交流哼声干扰。如果阴极的电位比灯丝高，形成一个正向的加速电场，二极管效应就更显著。因此在前置放大电路的设计中，我们必须使阴极的电位比灯丝的负，制造一个负电场封锁消除二极管效应。具体的做法就是给灯丝一个对地的正电压Uf(DC)，使UrlDc，>(2”’)Uf+Uk=(2’／／’)X6．3+Uk=8．8十Uk窝11Vo式中Uk是前置电子管的阴极电压，Uf(DC)的数值又不能高过电子管的“最大灯丝与阴极间电压Ufkmax”(一般Ufkmax≤100V)o

　

　 　 　 　

图3 交流噪声的平衡抵消方法

　 　

在A类单端或推挽输出的后级电路中，功率放大管的阴极的电压达十几伏以上，同时并接有大容量的旁路电容器使阴极为交流的地电位。因此这个阴极电压正好被借助作为前置电子管的Uf(DC)，见图4(a)所示。

    SRPP电路中Uf(DC)的获得见图4(b)，有阴极输出器或阴极倒相电路的前置电子管Uf(DC)的获得见图4(c)所示。直热功率管胆机的前置电子管Uf(DC)获得见图4(d)所示。

    功能完善的通用电路如图4e。Uf(DC)由B电分压而得，并接人灯丝交流电压的中点。这个电路成功地应用在信噪比达70dB以上的低噪音放大器中。

　 　 　 　 图4 灯丝正电位的获得
  　 　

  在安装工艺过程中抑制交流声干扰也是非常重要的。
  灯丝馈线作为电力的输送者直达电子管的管脚，在放大电路内纵横交错，大达数安计的灯丝电流会在馈线上产生交流电场。为此交流灯丝馈线必须双绞，使此交流电场互相抵消，有的电路甚至用金属屏蔽的芯线作灯丝馈线，以隔离灯丝馈线交流噪声对放大电路的感染。
  灯丝电流如果混进了放大器的地母线，洪大的交流电流势必干扰着微小的信号电流，对高增益的前级放大电路造成明显的噪声影响。为此不应采用借用地线(一线一地)的方式为此电子管灯丝馈电，而必须用双绞线独立馈电，并有选择合适之处一点接地。使灯丝电流与地电流分道扬镳，井水不犯河水。
  按前面所举的种种方法，我们可以在相当大的程度上解决灯丝交流声干扰的问题，但要根本治理还是要把灯丝电源直流化。

3．灯丝电压的直流化
  把前级放大器的电子管的灯丝电源改为直流，就把交流噪音电场的根源去掉了，是个釜底抽薪的办法。图5(a)是常用的灯丝交流改直流的电路，电阻R*的数值可以微调输出电压至标准值6．3V。此电路比较简易和省电，可作摩机之用，不过仍然未能摆脱灯丝电压随市电起伏而变化的不良影响。
  图5(b)是三端稳压比的灯丝直流电路，稳压IC 7812的接地端串联了一普通硅二极管，把稳压输出抬高到12．6V，以供两只电子管6．3的灯丝串联，或12．6V的两只电子管灯丝并联使用07812的电源输入端和输出端要有2—3V以上的压差才能工作正常，故此6．3V的电子管宜串联不宜并联，否则电流加倍使IC的功率损耗要增大一倍。此电路采用倍压整流，是为了能直接利用原来的单个6．3V灯丝绕组。如果变压器有12．6V的电压，就应该改为性能更好的桥式整流。

　 　 　 　 图5 灯丝的直流电路
  　 　

  稳压后灯丝电源的残留交流纹波只有十数毫伏，所造成的噪声影响已微乎其微。同时灯丝电源是稳压的，在市电电压变化±15％内时能保持直流6．3V灯丝电压的稳定，保证了放大电路的音质不受市电电压起伏的影响。一般的前级放大多用双三极电子管，故全机双声道只需这样的一路整流稳压就够用了。
   一个有争议的问题是直流后灯丝电压如何选取。有看法是电压值只能用到原交流电压值的1／(2”’)，即6．3V的电子管的直流灯丝电压只能取4．5V。其实电工技术上的交流电的数值都是指它的有效值。交流电有效值的定义是：“在两个相同的电阻器中，分别通过直流电和交流电。如果经过同一时间它们发出的热量相等，那末就把此直流电的大小定为此交流电的有效值。”电子管的灯丝是纯电阻负载，  由定义可知直流6．3V与交流6．3V作用于电子管灯丝的热功率是等效的，我们只需观察阴极灯丝的亮度颜色便可以为之辅证。当把标称的交流电压误认成它的最大值(峰值)电压时，就会得出直流电压等效于0．7倍交流电压值的错误结论。
  必须指出，直流灯丝电压的不正确实施会造成音质的恶化和电子管的早衰。
  前置电压放大的灯丝电源直流化的好处如此多，但如果欲罢不能更将后级功放胆的灯丝也改为直流供电，那就是矫枉过正了。基于以下诸原因：
  功率放大级处于大输入信号电压的工作状态，交流灯丝电压的干扰影响已微乎其微，若为降低交流哼声而改直流供电，实为画蛇添足，即使是直热功放管2A3、300B亦如此。
  功率放大电子管的灯丝电流很大，假如再加入整流稳压等手段，会显著增加A电的损耗，对于电能效率已经相对低的胆机来说，无疑是雪上加霜。
  在用交流供电时，直热式功率电子管的阴极(灯丝)是一等电位体。而在直流供电后阴极两端的电位就不同了，相差为Uf伏，亦即阴极两端的栅偏压相差Uf伏，造成阴极两端的电流发射量大小不同。例如300B的灯丝直流供电后，阴极两端电压(即栅负压值)分别是正65V和60V，长期工作下去会造成60V一端阴极的早衰。这现象也正是解释直热电子管的灯丝·用直流供电后音质变差的原因之一。
  直热式电子管灯丝改为直流供电后，石(硅整流二极管)的成分融人的阴极电流之中，纯洁的胆味遭到了掺杂，音质有转硬的感觉，这是纯胆派发烧友所不容许的，认为音质受到玷污而“石化”；不同的金属的化学电极势各自不同，直流大电流通过两种不同金属材料的连接处时会产生电化学效应，造成电腐蚀。功率电子管的灯丝电流相当大，改为直流供电后灯丝和管脚引线的焊接处可能因直流电腐蚀而烧断，令电子管损坏，必须三思而行。
  A电虽然其貌不扬，也是胆机音响博大精深内容中的不可缺少的一页，而在浩瀚的电路图纸和技术文章中，A电的精彩却少见经传，默默无闻地被冷落。因此我们认识A电是正本清源，善待A电必会收益菲浅。

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