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FD422单端A类Hi-Fi放大器详作

FD422单端A类Hi-Fi放大器详作

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  使用电子管放大器放音,中、高频表现很有韵味,这个特色是器材所决定的。FD422功率电子管,在胆机世界中享有“出类拔萃”之美誉,但价格却为名管300B的数十分之一。笔者选购二手优质元器件,精心设计、细心安装、反复实验,终以极高的性价比,完成了这件作品。通过数月的煲机试听、校声,出声不凡,有着和名胆300B相似的音质。

  一、电路设计

  在保证性能的前提下,以简洁至上为设计原则,避免多一分零件多一分失真,同时又使制作调试颇为简单、容易。

  下图所示的是本机电路图。电路程式为6Nll共阴电压放大-6P3P电压放大兼推动一FD422单端A类功率放大输出。

  前级共阴电压放大级是传统的电压放大电路,几乎所有的电子管前级都采用这种线路。前级电压放大管采用6N系列试制、试听,论解析力、层次感、动态以及人声的圆润和细腻,6Nll全面胜出,而且该管采用共阴放大,消除了常见的 (后来才应用于音频领域的)SRPP线路那种音色偏淡偏亮、音乐味较差的感觉。

  推动管使用“大名鼎鼎”雅号的功率电子管6P3P,该管工作于A类电压放大、小电流工作状态,有较好的线性和推动后级的能力。该级推动管使用“甜女柔声”的EL34管并不合适。

  当使用6P3P后,声音更细腻入耳,细节更加清晰,堂音丰满、层次分明,声音表现上颇有点LP的味道。

  另一只小功率管6V6GT,音效也相当不俗。读者如手头拥有,亦可用它一试。

      功率五极管采用电子管 FD422,该管和300B一样,均是直热式电子管,即灯丝为阴极,而且两者音色颇为接近,故有“出类拔萃”之称。论输出功率,FD422管还稍大于300B管,并且所需的推动电压约为 300B的一半,减轻了推动级的负担。五极功率管,有标准接法、超线性接法、三极管接法三种选择。标准接法因内阻大、失真指标高,目前已较少使用,但输出功率和动态会更大一些。当本机用超线性接法时,动态较大,音场宽广,节奏感较强,表现人声亦不错,输出功率可达2x l2W以上。当用三极管接法时,人声更恬净、圆润、甜美,无失真,很是耐听,输出功率在2 xlOW左右,适合听民歌、弦乐、小提琴、轻音乐类以音乐欣赏为主的作品,读者可视自 己爱好选择。由于笔者使用的是灵敏度较高的书架箱,又偏好音色表现,所以电路中采用三极管接法。超线性接法仅把2脚上的100Ω电阻改接于输出变压器的SG抽头即可。

  二、电源电路电源

  电路如上图所示。前级和后级分别供电,可使前级工作更稳定,前后级干扰最小。电源变压器需要两个高压绕组,该变压器拆自一台老式电子管仪器的拆机品。仿制者如无法摘到相近的产品,只有自制或定制,也可采用2个电源变压器,在底盘设计时多加考虑。该变压器的功率在400W左右,灯丝绕组有4组6.3V4A的电压电流输出,本机全部加以利用。高压绕组l95V x 2,中心抽头空着不用,用耐压lkV、电流3A的韩国产整流二极管lN5408作桥式全波整流,之后两只6Z4并联作高压延时输出。因电压稍高,使用时输出电流应小于250mA,但用于两只FD422管相加的l60mA的工作电流,仍绰绰有余。

  功率级滤波电路用传统的CLCT1型滤波器,所用的扼流圈用老式的 12英寸黑白电视机变压器代用。该变压器质量上乘,初级电感量实测l3H,远远高于大小相同的其他变压器4H的电感量。为了防止磁饱和,铁芯必须改为单向插法。拆卸铁芯颇为麻烦,为了怕损坏线包,在扭断几片硅钢片后,在铁芯中间用薄扁冲和锤子细细敲出,拆下几片后,就可顺利地一片片撬开、取出。改为单向搐法时,在铁芯中间垫一层牛皮纸,实测初级电感量刚好2.5H。前端滤波电容取值不易过大,有33μF/500V已足够,品牌不必太讲究,用国产“天和”即可,但绝对不能省略,否则会引起扼流圈铁芯电磁振荡。B+1端笔者为改善音质而采用 3 85μF/450V 的蓝色美国SPRAGUE (思碧)二手长寿命电解电容、莫产通用 12.5μF/370V拆机油浸电容、美思碧0.47μF/630V聚丙烯电容,并联组成电源退耦电路校声。用于功放思碧电解耐压稍底,空载时可能难以承受1.4倍的高电压,而手头又无更好的高耐压电解电容,所以调试前,必须仔细核对,确认功率级线路无误后,插上功率管和整流管进行加载调试,以避免思碧电解电容可能会出现的击穿之虞。油浸电容的耐压不必担心,一般可用到3倍左右的电压也不至于损坏。

  前级放大推动仍采用CLC滤波电路。电感扼流圈用5W的输出变压器代用,电感量约1OH。滤波电容前端仍用380 μ F/450V的思碧电解,工作电压低空载时,不必担心击穿。由于容量大,为了防止整流管6Z4浪涌电流冲击,接有75Ω/5W 的限流电阻。

  B+2、B+3踹滤波电容为美西电拆机孪生油浸电容,四爪为地,三爪为50μF (实测49nF),二爪为 7F。使用时均并联德国早期透明国际认证打标的0.1μF/275V老WIMA(威马)靓声电容。西电油浸电容50nF端用于推动级退耦,而7nF端则用于6Nll电压放大级退耦,容量合适,实际表现堪称一流。

  三、元件选择

  电子管用北京产双三极小九脚管6NllJ,6P3P选用曙光牌,FD422为南京牌,均为早期产品。管脚排列如下图所示,外形如图4所示。FD422玻壳呈黑色,内涂有石墨层。6P3P和FD422两声道应配对使用,但通过实验6Nll内部双管亦有一定的误差,实际使用也需配对,主要是测量阴极对地电压误差应十分小。

  6P3P的阴极旁路电容用温暖厚声的美国小体积、大容量EC电容和音色靓丽的德国EROMKT绿色电容混合使用,两者配合,相得益彰。与采用电解电容作阴极旁路电容相比较,声音厚度明显增强,音质更优美靓丽。,功率管FD422的阴极旁路电容因需较大容量,可用日本ELNA高速电解和美国EC电容并联使用,采用薄膜电容后,可使声音悦耳动听。

  FD422的阴极对地大功率电阻,用2个美国DALE150Ω/5W的军用电阻串联使用。其余电阻可全部采用国产红色金属膜电阻。6P3P的屏极电阻功率需5W以上,6Nll的屏极电阻有2W即可,各栅极阴极间电阻用1W的。

  耦合电容器笔者采用国产军用油浸电容和标有FQ-15的油浸电容器,曾试用美国产SPRAGUEV-Q极品银膜油浸电容,经比较听不出有太太的音质差别,这种电容即便是二手货,价格也挺高且不易买到。丹麦的Jensen油浸电容未曾尝试过,新品价格贵得太离谱了。

  音量电位器,笔者采用邮购的2x23挡步进开关和一套美国DALE军工电阻自焊,双声道十分精确,没有误差,使声音定位更佳,而价格也只和一只美产ALPS电位器差不多,不但超值,性能亦好。

  输出变压器,若自绕难度实在太大,质量又难以保证,所以笔者采用成品,选择名气较响的“曙光”牌。国产的“曙光”电子管是属一流,输出变压器也是一流的。该款型号为LM一4K-l5B的单端变压器,实际输出功率为25W,用仪表测电感量和直流阻抗,两个输出变压器竟丝毫不差,可见它的内在质量,据说是由胆机大师亲自监制。用于FD422作推动输出足有富余,高低频响应很平直,听感十分优异。

  四、安装调试

  首先做一个合适的底盘。在一块2mm厚铝板上,把零配件(如电子管座、变压器位置、大电容位置等)放置板上,最好将滤波部分排列一处,管座接线就近方便,元件、焊接架(片)要恰到好处等。再从纸上一一画出,反复修改,定型后便在铝板上开始划线制作,开孔处用φ3钻头直排(变压器位置)与圆排(管座位置)打孔,再用半圆或扁冲凿空,用圆扁锉刀修理,直至尺寸符合要求,必要时还要修改补充。由于仿制者手头零配件不可能与笔者用的完全相同,所以制作时还要多加考虑,直至完全满足自己的要求。本机底盘制作如下图所示,仅供制作时参考。

  焊接采用搭棚焊接法,采用条瓷质接线排焊接零配件,电源滤波1条,前级1条,推动级1条,功率级元件少干脆不用。接地线在滤波电容处星形一点接地,L、R声道分开走线,焊接线最好用镀银线,B+等连接线应绝缘良好,地线尽最粗,走线不能与机壳相碰。由于线材很难搞到,笔者用的是一台上海产扩音机上的拆机线,颜色各异,效果良好;灯丝线绞合,走线尽量整齐,用线也并不是想象中的那么多和复杂。调试完成后,走线用塑料扎扎紧,既整齐又美观,本机底视图如下图所示。

  焊接完成后,应仔细核对线路无误,便可进行调试。前后级分别调试,后级应先插上电子管,当然负载(音箱)也应预先按上;否则由次级反射到初级的交流信号电压太大,有可能会烧毁昂贵的输出变压器(虽次级接有电阻作静态保护,但仍不能忽视。)FD422的屏压为390V,屏流在80mA上下,在A类机有较大的输出功率。该管灯丝电压采用直流供电,当用交流供电时,本底噪声太大,使人无法忍受,而且灯丝是交流供电好还是直流供电好,目前也是个见仁见智的问题。

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