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6N3前置放大器詳細制作教程

454398 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-09-27 10:56 ? 次閱讀

點評:以下介紹的是一個兩級電路直接耦合的前級放大器電路,第一級為電壓放大,第二級為陰極緩沖輸出??梢哉f是一個簡單易做的電路,不過要注意的是這個電路輸出的信號是反向的,后級電路輸出到音箱的線應該對調一下會比較好。

6N3膽前級

因自己的哪一部天逸AD-86合并式純甲類功放音質不佳聲音粗糙,竟然比不上自制的LM4766集成功放準備將之解體,大改為純后級。一時間未能配齊所需要的材料,利用空閑時間先做一部與之配用的電子管前置。

一、電路的選擇

這次希望利用手頭上現有的零件和較低的成本來制作,名機電路肯定不符合要,因這些名機電路所用的電子管都被爆炒成天價,動不動就要成百上千以上一只,非我輩所能承受。6N3這只本來設計用于電視廣播VHF/UHF放大雙三極管,這是一只非常好的電子管,聲音介于6N11和12AX7之間既有音樂性也有音響性。最主要是價格非常低廉,進口同類管5670郵購價亦只8元一只非常超值。價格低廉并不代表就是垃圾,價格高昂亦不代表音色就頂呱呱,一是物以希為貴,二是商家的炒作。6N3及同類管至今未炒作主要原因是在引腳排列上不通用和6N3及其同類管產量實在太大。

6N3特性曲線見圖1,從6N3特性曲線可以看出這不是一只大動態的電子管,屏極供電電壓最好不要超150V,最大柵負壓不超過-4V時才有較好的放大線,超過-4V曲線將明彎曲。工作點宜在-1.5V--2.0V之間選取,并且輸入電壓最好不要超過0.7V。本機整機電路見圖2,V1用1/2 6N3作共陰放大,V1陽極負載電阻取值較少為18K,以取得較大的陽極電流變動范圍,同時失真較少,經計算放大倍數約等于14.5倍。V2用1/2 6N3作陰極輸出,令電路帶動不同復雜的負載都有恒定的電壓增益。V1、V2之間采用直接耦合,使整機頻響較寬,減少了耦合電容帶來的不利影響。放大電路非常簡單,算上電阻電容零件亦只有幾只,這樣做目的是盡量簡化電路降低制作成本。

放大電路方面比較簡單而對電源供電卻相當重視,電源部分的高壓整流二極管整流后經由C101、C102、R102、R103組成的雙向π型濾波電路濾波后,才送入由Q1等組成的穩壓電路進行穩壓。用雙向π形濾波電路好處在于降低電源波紋的同時還濾掉來自于供電電網的一切干擾令到聲音更加純凈。穩壓電源使用場效應管做電源調整管,場效應管不同于三極管屬于壓控器件,與電子管有相似的傳輸特性,只需驅動電壓無需驅動電流,用場效應管做電源調整管的電源具有高速、低內陰、音質好等特點。燈絲供電由LM317組成的恒流源供給,恒流源供電特點是音質好,但調整麻煩只適合業余制作。

6N3前置放大器詳細制作教程

二、電路板設計

發燒友們在制作膽機時大部分都是采用搭棚,皆因多年以前有膽機發燒前輩寫文章認為搭棚比電路板布線更靚聲。其實這是一種誤解,是否靚聲在于搭棚者會不會搭棚,電路板布線者懂不懂得布線,是否靚聲在于技術水平之高低,而不在于制件的方式。這好比學習功夫一樣,不在于學習少林或者武當的功夫,而是在于功力的高低。在電腦科技發達的今天,電路板布線遠比搭棚方便快捷得多。圖3是本機的電路板布線圖,下面是本機電路板布線設計的幾個要點。

1、在布局上進行全局考慮,信號傳輸從右到左,電源供電部分在左邊,這樣布局可避開大小信號之間的相互干擾,電源電路和電源變壓器對放大電路的干擾。

2、左右聲道上下對稱布局,電源供電在中間內環布線,所有信號走線及信號傳輸走線在上下兩邊布線。電源走線所產生的電磁場中間內環,不會干擾在上下兩邊外環走線上的所有音頻信號。

3、所有電源供電電路在同一電流回路的走線必須并聯走線,所有信號同一電流回路的走線同樣必須并聯走線,可令電源走線和信號回路走線各自產生的電磁場絕不會重疊相交,電源走線產生的電磁場不會干擾所有信號走線上的音頻信號,信號回路之間所產生的電磁場也不會相互干擾。

4、,使用盡量寬的銅膜走線,弱信號遠離強信號,大信號走線遠離小信號走線,信號強弱懸殊走線絕不允許長距離平行走線。

5、在空余沒有走線的地方大面積敷銅一點接入電源地,同機殼一齊起到雙重屏作用提高抗干擾能力。

6、盡量使用更多的跳線使走線最短最直接,以免走線繞來繞去,令各電流回路所產生的電磁場相互重疊相互干擾而影響音質。

7、所有走線是根據電流回路去分析安排如何走線,沒有采用大師們提倡的一點星形接地,一點星形接地雖有較好的信噪比但不是最佳的布線方法,只有根據電流回路去分析如何走線,各電流回路之間的相互干擾才最小,信號傳輸路徑才最短,信噪比最高,音質最佳。

三、 選材制作

PCB板設計好后用激光打印機打印在熱轉印紙(廣告背膠紙的襯紙)的光滑面上,再用照片過塑機轉印到敷銅板上,腐蝕好鉆好所有孔后涂上松香酒精水就可安裝焊接元件。輸入和輸出插座采用最平價的RCA插座,音量電位器對音質影響較大,選用ALPS 27型藍色塑殼電位器。R2、R4這兩只屏極負載電阻和陰極負載電阻選用英國電阻,用于緩和6N3之類高頻管在聲音上稍沖的現象,其余電阻選用DALE電阻。濾波電容和去耦電容都選用飛利蒲拆機藍六角電解,飛利蒲電容特點是輕松、舒展、平順、有貴氣并且價錢較低不象美國電容越炒越貴。整流管選用國產6Z4,同進口管相比聲音較為粗糙動態稍弱,但勝在價格低。6N3及其同類管筆者手上有三種:國產6N3、俄羅斯6H3、美國GE的5670,國產6N3無論高頻或低頻都嚴重縮水、動態全無、音場窄聲音粗,俄羅斯6H3高低頻全面、延伸好、聲音細致、稍偏冷、中頻稍弱,美國GE的5670高低頻同樣全面延伸好、動態佳、聲音通透細致、中頻較6H3稍為豐滿,用于本機5670最佳。有條件者更可采用西電的WE396,其聲音是以上三種管所無法比擬的,可惜價錢太過昂貴并且難求。輸出耦合電容選用思碧4uF 200V白色薄膜電容,聲音全面而價格極低只需3元一只。電源變壓器選用五六十年代生產的五燈電子管收音機的電源變壓器,6N3燈絲供電變壓器選用從黑白電視機拆下來的電源變壓器,這些古老變壓器制作認真、選料充足比之現在偷工減料的國產變壓器要好很多,缺點是所用的硅鋼片鐵損較大,聲音不夠飽滿渾厚。

機殼用舊CD機殼改裝,將前面板換為實木板方便制作開孔,后面板用薄鋁板替換。機內用薄鋁板將電源變壓器和線路板分隔開,防止電源變壓器漏磁干擾放大電路,兩個變壓器之間同樣用鋁板分隔開避免變壓器之間的相互干擾。音量電位器通過透明膠管與長鋁軸駁接通至前面板進行音量控制,再套上熱縮管封緊固定。

四、指標測試

受于條件的限制所有的測試結果都是來自于YDS996A函數信號發生器和CA8120雙蹤示波器的估算,測試時使用的電子管為國產6N3。本機實測放大倍數約為12倍,同理論計算值相比相當接近。頻率響應特性在小信號輸出時高頻頻響可達至1MHZ,大信號輸出時高頻頻響約在150KHZ左右,最大不失真輸出電壓約在14V左右。經方波、三角波、正弦波的測試,無論是小信號輸出或者大信號輸出都無振蕩、無過沖、無畸變非常穩定。從10KHZ開始隨著頻率的升高方波的直角開始慢慢變圓,直至到1MHZ方波巳變成了正弦波。將本機接入天逸AD-66H合并式功率放大器,將AD-66H音量電位器開至最大,用耳朵緊緊地貼著音箱高音單元,在AD-66H原有的本底噪聲下僅僅增加了很輕微沙沙的熱噪聲,這成績甚至比很多晶體管機還要優秀。

五、 聽音評價

本機聲音既不屬于熱情溫暖,也不屬于冷艷清麗,它的聲音不溫不火、不徐不疾走向陰柔,屬于精細、淡雅、平順而柔和。高低頻延伸相當優秀,其低頻不屬于火爆型而是較為內斂漲馳有序,當播放TIS出品《天漫夢游》的第一首《天泉》時,低音鼓既深沉又有彈性,低音貼著地面一浸一浸地鋪過來,五臟六腑隨著一浸浸的低音在顫動。高頻細致且圓滑,能將來自于CD機略帶毛刺突兀的高頻磨圓撫平,再現三角秩的聲音順滑而通透余音飄渺。細節再現能較好,相比于一些其他膽前級而言能夠聽到更多的細節。中頻并不飽滿相對于其他的膽前級中頻稍為清淡,同丹拿音箱的中頻風格有點類似,是舒緩柔美的中頻。本機有較強的個性,無論適配任何音色的音源,它的高、中、低三頻能量的分布均大致相等,音色亦大致相當,它能將來自音源粗暴火氣濾除變得斯文有教養、輕松而愉悅。如此簡單的電路,如此低成本的制作,夫復何求?

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