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1、一款靓音的225W电子管功放的制作2003-3-6动网先锋电源猫推荐时下“胆机”这个字眼，恐怕发烧友没有不知道的，然而对胆机的认识却是褒贬不一。有的爱之若狂，无胆不欢。有的则认为胆机指标远远达不到高保真的要求，不能算Hi-Fi音响。的确，胆机的音色甜美，柔顺自然，高频细腻，低频柔和，很符合人耳的听音需要，尤其是中高频很丰满，很耐听-其实说白了，这就是一种失真，与Hi-Fi背道而驰，但却被音响发烧友所接受。 世界上越是发达的国家，胆机则越流行。日本是胆机“苏醒”最早、最流行的国家。那么无法以Hi-Fi标准来衡量的胆机为何受宠呢？港台朋友很幽默的这样说：“因为晶粒（晶体管）是半导体，而电子管是全导
2、体”？！“胆管放大信号是靠空间来传输电子流的，而晶体管则是靠“半导体”来传导的，胆管的传输特性更接近与我们自然界的声音传播规律-人耳听到的声音是靠空间传播的”？！这些话虽然很荒谬，但胆机的流行却是“爱你没商量”。 音响用电子管的分类 我国在世界上可以讲是“产胆”大国，起初大多数电子管都是仿制前苏联的，比如早期的常用胆还都使用前苏联的型号，6H8C、6H3n、6H13C、6H1n等。后来才使用了统一的国标型号，6H8C改用了6N8P。 音响用电子管的管脚，一般有小七脚（如6J1等）、小九脚（如6N3等）、大八脚（如6P3P等）、平板四脚（如2A3、300B等）、平板五脚（如807）等，211、8
3、45等则为专用四脚管座。近来一些发射胆也常见于音响电路，其声音的表现也相当不错，但管脚一般都很特殊，如FU-50、FU-46（6146）、FU-33、FU-29等。 电子管如下几个参数我们需要了解：跨导（S）、放大系数（）、内阻（Ri）。 跨导（S）：即电子管栅偏压对屏极电流的控制能力，S=Ia/Ug；三极管的S与直流工作点有关，工作点处的电流大则S也大，反之S也小； 放大系数（）：即放大量，=SRi；三极管的值基本上不随工作点的变化而变化，这是因为主要取决于电子管的结构； 内阻（Ri）：它是这样定义的，即让栅极电压固定不变，屏极电压的变化量Ua与屏极电流的变化量Ia之比，即Ri=Ua/Ia。
4、三极管的内阻Ri也与直流工作点有关，工作点的电流小时，Ri增大，工作点的电流大时，Ri减小。 另外还有个值得考虑的参数，就是栅极电压输入范围，栅极电压输入范围（对于常用电子管可以理解为栅偏压值的大小）直接影响着信号的动态范围，此值跟管子的放大系数成反比，值高的，输入范围也就小，一般用于前级小信号放大，其S比较低，Ri较大。值低的，输入范围也大，可用于功率输出级，其S较高，Ri较小。从电子管的屏极特性曲线看，其输入范围跟屏极电压有关，屏极电压较高时，输入范围也会增加。小信号电压放大胆国产常用的有6N16N4（12AX7）、6N9P、6N10、6N11、6N8P等。我们知道“N”代表的是双三极管，
5、通常双三极管内部的两个三极管的参数一致性较好，用于双声道放大对称性较理想。当然也常见用五极管如6J1等作前级放大的，三-五极复合管如6F2的用量也不小，可以取五极管的高放大量，三极管的线性好的优点于一身。也有用遥截止管如6K4等作放大的。6C系列胆内部多为单三极管，性能指标也很不错，用于音频放大也是较好的选择。只因为是“单”三极管，一级要用一个甚至两个管子，对减小整机体积不利，加之管子的离散性等原因，用者较少。（早期的收音机讲究灯/胆的数量越多越好，而国外偏将两个管子复合在一起，以减少灯的数量，将功率胆与小信号放大胆复合，就可用一只胆完成音频放大。同样，现在的发烧友追求简洁至上，当然用胆越少越
6、好）。 如今国外的一些电子管流入国内，给胆机发烧友增加了换胆的乐趣，常见的有12AX7、12AT7、12AU7、12BH7、6DJ8、6922、ECC81、ECC82、ECC83等等型号繁多，增加了选择的余地。一般五极管的放大倍数较高，内阻较大，失真也较大（但有人却认为用五极管作前置放大的声音好听）。 倒相/推动级胆 倒相/推动级既有电压放大，又有功率放大，还应有一定的输入电压范围，所以不能用高管。一般选用中的6N8P、6N6T等，国外型号有12BH7、12AU7等，当然如果需要较大的推动功率、较高的信号摆动，也可用低功率胆做推动级，如6V6/6P6P、6P9P、6P3P等。 功放级用电子管
7、国产的音频功率放大常用胆是6P3P/6L6G（束射四极管，单端输出6.5W，AB1类输出约30W左右）、EL34/6CA7（五极管，单端输出约7W，AB1类输出约40W）、807（束射四极管，单端输出约7W，AB1类输出约50W）、KT88（束射四极管，单端输出约8W，AB1类输出约50W）、300B（直热三极管，单端输出约8W）、211（直热三极管，单端输出约15W）、845（直热三极管，单端输出约20W）、2A3/6B4G、6C4C（直热三极管，单端输出约3.5W，AB1类输出约15W）、FD-422（直热五极管，单端输出约9W，AB1类输出约50W）、6N5P/6N13P（双三极管，单端
8、输出约4W，AB1类输出约15W）、6P1（束射四极管，单端输出约3W，AB1类输出约10W）。一般直热胆的音色表现较好，不过国产较少见小功率直热胆。一般认为，束射管的声音较粗犷有点似北方的汉子，五极管的声音较艳丽。就目前常用国产功率胆来讲，五极管EL34之类表现较清丽，KT88之类较粗壮，还有些慢吞吞之感，相比之下6P3P的表现就显得柔顺自然，音色细腻、收缩自如，是笔者较喜欢的国产功率胆之一。而且好声的要属“云光”79年的6P3P，还有南京60年的63。6P3P的声音好听的原因，主要是国产6P3P的产量极大，材料、工艺方面当然很稳定。 另外葫芦型胆或球型胆的声音要好于棒型胆，也是不争的事实。
9、另外，经过本人长时间的测量发现，束射四极管产生的失真偶次谐波站主要分量，而五极管则是奇次谐波占主要，所以对于音响来讲，功放级使用束射四极管还是有好处的（大家可以从束射四极管的6P3P与五级管的EL34的声音的对比也可以看到这一点。page 音频功放电路的结构形式由于电子管的内阻较高，一般都需用变压器与负载来匹配（无论单端或推挽）。线路形式一般都比较简单，仅有23级放大即可。即电压放大级、推动级（或倒相级）、功率输出级。每一级按放大形式分，三极管有共阴极放大（具有高输入阻抗、大的电压增益、输出电压与输入电压反相等特点，是最常用的一种）、共阳极放大（即阴极输出器，电压增益小于1，一般用做缓冲放大，
10、连接于低阻抗负载与高阻抗信号源之间）、SRPP放大（兼具前两种放大器之优点，尤其是中高频表现良好，是近来小信号应用最多的一种）几种基本形式。 小信号电压放大级：一般常用三极管共阴极放大、SRPP放大、五极管放大。当然也有少数采用差分放大（用于推挽功放，类似“自平衡倒相电路”）。个人认为，三极管共阴极放大的中低频较丰满，但高频欠佳；SRPP放大的中高频非常理想，唯低频不及三极管共阴极放大；五极管放大多见于古老的胆机电路，失真略大；差分放大指标较高，但胆味较淡。 推动/倒相级对于单端功放来讲，这一级应该叫推动级，单端功放甚至可以不用这一级，直接由一级共阴极放大来推动，为了保证足够的增益，常用五极管
11、来担任。对于推挽功放，这一级是倒相级（当然也有第一级兼具倒相作用，这一级就是推动级，也有单独再加一级推动级的）。倒相级又可有如下几种形式：长尾倒相、P-K分相式倒相、变压器倒相，还有负载分压式倒相电路（如Quad II）、自平衡式倒相电路（差分放大电路）等。一般电路常用长尾倒相，其信号的对称性等指标较理想，阴极电阻（就是那个尾巴）越大，信号的对称性越好，故有的电路将这个尾巴接到一个负压点上。P-K分相式倒相电路，是过去使用最多的一种电路，许多经典名机都是这种电路。不过由于电子管的屏极和阴极特性不同，在其屏、阴极上取出的信号就不可能完全对称，尤其是高频信号，对于追求hi-fi的现代发烧友采用较少
12、，但有人认为这种电路的韵味非常好，故追求韵味的发烧友也常采用这种电路；用变压器倒相，倒相后的参数一致性较好，但好的变压器不宜搞到，且频响宽度等指标完全取决于变压器的质量。 对于单端功放来讲，这一级应该叫推动级，单端功放甚至可以不用这一级，直接由一级共阴极放大来推动，为了保证足够的增益，常用五极管来担任。对于推挽功放，这一级是倒相级（当然也有第一级兼具倒相作用，这一级就是推动级，也有单独再加一级推动级的）。倒相级又可有如下几种形式：长尾倒相、P-K分相式倒相、变压器倒相，还有负载分压式倒相电路（如Quad II）、自平衡式倒相电路（差分放大电路）等。一般电路常用长尾倒相，其信号的对称性等指标较理
13、想，阴极电阻（就是那个尾巴）越大，信号的对称性越好，故有的电路将这个尾巴接到一个负压点上。P-K分相式倒相电路，是过去使用最多的一种电路，许多经典名机都是这种电路。不过由于电子管的屏极和阴极特性不同，在其屏、阴极上取出的信号就不可能完全对称，尤其是高频信号，对于追求hi-fi的现代发烧友采用较少，但有人认为这种电路的韵味非常好，故追求韵味的发烧友也常采用这种电路；用变压器倒相，倒相后的参数一致性较好，但好的变压器不宜搞到，且频响宽度等指标完全取决于变压器的质量。 功率放大级单端功放一般采用三极管共阴极放大电路（也有少数采用阴极输出的），对于束射四极管及五极管也多被接成三极管放大形式（当然也有为
14、提高输出功率，工作在五极管或超线性放大状态的）。为提高电路的稳定性、可靠性，电路一般采用阴极自给偏压，即利用阴极电阻上的压降作为栅偏压。此种形式由于存在很深的直流负反馈，可保护娇贵的放大胆。另外这种电路的音色较柔和，尤其是中频较丰满。若采用固定偏压，虽可提高效率，瞬变、动态及解析力方面表现也要好些，但声音的柔顺程度要略逊一筹（真是鱼与熊掌不可兼得）。有人采用半固定、半自给偏压的形式，笔者没有亲自听过，也不知效果如何。 推挽功放一般工作于甲乙类（也可工作于甲类，但效率较低）。大功率三极管一般不多见，且价格很高。常用的功放胆有束射四极管或五极管。五极管放大状态的效率较高，失真略大； 超线性放大则介
15、于三极-五极管放大之间，通过输出变压器反馈部分信号至帘栅极。输出功率要比三极管放大高出许多，失真要比五极管放大低很多。可谓两全其美，是应用最多的一种推挽放大形式。不过由于是从变压器的抽头取得反馈信号，我们知道，变压器线圈对频响很宽的音频信号的反应是不一致的，其相移等会随频率的变化而变化，使得反馈回来的信号发生改变，尤其是高频信号，再若输出变压器设计不合理，极易造成高频自激。甚至许多名机也都加有消自激电容，消除自激，这同时也破坏了高频的表现。有的电路则减小输出牛一次侧总的电感量，使得自激频率移至音频范围以外，但这同时对低频不利。另外经查看电子管手册给出数据，一般功率胆帘栅极电压要低于其屏极电压（
16、管内部结构所致），比如6P3P的最高屏极电压为400V，最高帘栅极电压为330V，屏耗最大20.5W，并且最后注明使用中不允许有超过一项的参数超标。当我们按超线性放大时，帘栅极电压已经是大于屏极电压了（并且峰值电压将超出很多），对管子肯定不利（这并非讲超线性放大不好）。发烧友可能要质问我，超线性放大电路风靡全世界，属一代名机电路，我为何要背道而驰，偏偏讲超线性的坏话呢？其实超线性放大电路对于使用高素质的国外功率胆，以及专用变压器，效果毋庸质疑当然是很好的。事情本来就是这样，国外一些名机电路看似简单，其实很难仿制成功达到原设计指标，关键在于元器件。有的电路栅偏压调节4只胆共用一只可调电位器来调节，若用国产胆怎么样？麦景图的效果谁都知道，想要仿制成功希望很小。所以我们发烧友不要一味的去“仿”，要分析透彻电路原理。名机电路虽有一定的影响，但
