FU50單端甲類功放的DIY方法

1、FU50單端甲類功放的DIY方法作為一個(gè)電子管的生產(chǎn)大國，我國生產(chǎn)出了許多優(yōu)秀的電子管，其中就有很多適合做音頻放大的電子管。有一款電子管無論從價(jià)格還是效果上來說，都是值得推薦的，該管就是我國生產(chǎn)的FU50，它也曾廣泛地運(yùn)用于廣播和通信中，當(dāng)FU50接成三極管時(shí)，其特性曲線比較接近名管300B，接成三極管時(shí)的工作狀態(tài)，其播放效果也是非常不錯(cuò)的，再加上價(jià)格并不貴，因此還是值得推薦給各位音響愛好者的。一原理簡(jiǎn)介  電子管甲類功放的放大工作點(diǎn)一般來說都是工作在電子管特性曲線的中心點(diǎn)，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大是雙向?qū)ΨQ的工作點(diǎn)基本上是選擇在特性曲線的直線段內(nèi)，所以甲類的失真相對(duì)來說比其他的類型的電

2、路要低些，再加上電子管單端甲類的偶次諧波含量較高，因此使得甲類單端功放播放出來的音樂特別潤澤、特別甜美動(dòng)聽。  本文介紹的功放主要遵循以上的路線，并且考慮到使用成本不高的元器件來做出好效果的基本原則來制作本機(jī)。相對(duì)高驅(qū)動(dòng)電壓的電子管來說FU50的驅(qū)動(dòng)電壓要求并不是太高，但為了保證有足夠的驅(qū)動(dòng)力和較低的失真，本機(jī)電壓驅(qū)動(dòng)部分還是使用了兩級(jí)放大來驅(qū)動(dòng)FU50，前級(jí)輸入放大管Ql(6N8P)為雙三極管，Q1的一半作為信號(hào)放大，另一半管充當(dāng)末級(jí)管的電壓激勵(lì)放大，即使用了兩級(jí)共陰電壓放大電路，該組合仍具有較強(qiáng)的電壓放大能力I有著較好的頻向和較好的相位特性。由于6N8P屬于低“管，因此我們采用了

3、兩級(jí)共陰作為電壓放大，使它能夠產(chǎn)生足夠的增益來達(dá)到驅(qū)動(dòng)后級(jí)的目的。FU50是一個(gè)五極管，將它接成三極管的工作形式，它所需要的驅(qū)動(dòng)電壓雖然不算低，但該共陰組合完全能夠滿足該管驅(qū)動(dòng)所需要的電壓。由于6N8P的“值較低，用該管做電壓放大時(shí)也較容易獲取低失真的電壓放大信號(hào)，并能有效地降低整機(jī)的失真度。由于共陰組合較適合用于音頻放大電路中，因此也被國內(nèi)外許多音響廠家廣泛地運(yùn)用。 6N8P的電氣參數(shù)和性能均較適合為本機(jī)電壓放大級(jí)的放大管，6N8P電氣參數(shù)見表1，其特性曲線如圖2所示。6N8P的國外型號(hào)為6H8C(前蘇聯(lián)OTK產(chǎn))、6SN7GT、6F8G、CVl81、QB65 (歐美型號(hào))。本機(jī)的電路圖如圖

4、1所示。    圖1中R1為電壓放大管的柵極電阻，它不僅決定著輸入阻抗的大小，同時(shí)又是輸入信號(hào)的負(fù)載電阻，R2的主要作用是起隔離保護(hù)和消振，R3為該級(jí)的陽極電阻，該電阻的作用就是在該電阻上產(chǎn)生一個(gè)放大的信號(hào)電壓，即當(dāng)該級(jí)電子管柵極回路加入一個(gè)交流信號(hào)電源時(shí)，就會(huì)在陽極負(fù)載電阻R3上產(chǎn)生交流電壓降，該壓降能使屏極與陰極間得到一個(gè)放大了的信號(hào)電壓。R4、R5為該級(jí)電子管的陰極電阻，R4、R5不但為柵極提供了柵負(fù)壓，同時(shí)又是本級(jí)中的電流負(fù)反饋電阻。R5的另一個(gè)作用是和電阻R11組成大環(huán)路反饋網(wǎng)絡(luò)，來控制調(diào)整整機(jī)的增益。兩級(jí)電壓放大級(jí)之間采用了直接耦合的方式。直耦能夠讓音頻信號(hào)更直

5、截了當(dāng)?shù)剡M(jìn)入下一級(jí)，有效地減低了音頻信號(hào)的損耗，降低了相移，減少了對(duì)低頻區(qū)副頻特性的影響。不過取消了該電容后也會(huì)使這兩級(jí)之間的靜態(tài)工作點(diǎn)受到相互的影響和牽制，同時(shí)也增加了調(diào)試的難度。電阻R6為本級(jí)的陽極電阻，其作用類似于前一級(jí)的陽極電阻。R7是本級(jí)的陰極電阻，電容C1為本級(jí)的陰極退耦電容，C2是電壓放大級(jí)與功率放大級(jí)之間的耦合電容，通過該電容，交流音頻信號(hào)可以進(jìn)入功率管的輸入級(jí)，同時(shí)又隔離了電壓放大級(jí)的直流分量。由于該電容是音頻信號(hào)的直接流程途徑，因此它對(duì)音樂的音色走向起著較為重要的作用，同時(shí)它的好壞也直接影響到本機(jī)的放音效果。C3、C4和R12組成的級(jí)間電源退耦電路，主要是用來消除兩級(jí)間的電

6、源調(diào)制的影響和減少屏極電源中的交流分量。    功率管Q2為Fu50，其電氣參數(shù)見表2，特性曲線如圖3所示。其歐美型號(hào)為GY50、SRS552，韻蘇聯(lián)型號(hào)為ry50。   圖1中R8、R10分別是Q2的柵極和陰極電阻，R8r：gT本級(jí) 的輸入阻抗，C5、C6為陰極旁路電容，主要是為了提高本級(jí)的增益、效率和給本級(jí)提供穩(wěn)定的柵負(fù)偏壓。FU50jlgR9將Q2接成三極管的工作方式，該電阻可以使g2的電壓稍低于陽極電壓，同時(shí)還能起到一定的消振作用。  輸出變壓器是Q2的負(fù)載，其品質(zhì)的好壞很大程度上決定整機(jī)的性能，變壓器的具體制作圖如圖4所示。本功率管的

7、工作屏流較高，約有40W的功耗，如果按照其他方式的接法，有可能已經(jīng)到達(dá)最極限的屏耗了，但由于本機(jī)采用的是三極管的接法，G2上約有4mA的電流流過，實(shí)際陽極上的電壓為86mA，陽極與陰極的壓降約為425V，實(shí)際陽極的屏耗約為36W，低于最大屏耗40W因此從以上的數(shù)據(jù)和實(shí)踐來看是完全成立的，并且實(shí)際試聽的效果也是非常不錯(cuò)的，再加上功率管的價(jià)格比較便宜，因此制作中讀者完全沒有必要擔(dān)心由于功率管功耗過大而減短壽命。  電源電路在圖1的下部。變壓器403V交流經(jīng)整流橋全波整流，再經(jīng)過由C7、c8和Ll組成的n型濾波。由于單端功率放大電路對(duì)電源的噪聲沒有像推挽電路那樣有抑制的作用，所以單端功放對(duì)

8、電源的要求比較高，在選擇濾波電容時(shí)首選性能優(yōu)良的無極性油浸電容，其次是電解電容。如果找不到耐高壓的電容，需要串聯(lián)使用時(shí)，一定要在電容上加均壓電阻，這個(gè)電阻的設(shè)立主要是使串聯(lián)的電容電壓均等，來達(dá)到保護(hù)電容的目的。R13、R14是電源的泄放電阻，在關(guān)機(jī)時(shí)電子管停止工作后，這個(gè)電阻就會(huì)把電容中殘存的電能放掉。高質(zhì)量的電源也是做好甲類功率放大器的最基本保證，因此在制作中應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)待。二選材制作  俗話說“巧婦難為無米之炊”，有了好的線路之后，當(dāng)然要選用好的元器件了。電阻首選國產(chǎn)大紅炮，其次也可以選用國產(chǎn)老式碳膜電阻，從理論上說，用碳膜電阻噪聲是大干金屬膜電阻但在我們實(shí)際制作中并未出現(xiàn)噪聲明顯

9、偏大的現(xiàn)象，相反通過使用老式碳膜電阻，還能找到一種久違了的古典式音樂韻味。國產(chǎn)老式電阻的標(biāo)稱見表3(與下面的表4均出自1976年版電子工業(yè)產(chǎn)品匯編)，在選擇電阻時(shí)盡量用數(shù)字表測(cè)量，這是因?yàn)槔鲜诫娮枵`差比較大。  濾波電容首選無極性電容(如油浸電容、薄膜電容等)，其次可以使用國內(nèi)外的電解電容作為濾波電容(如美國的斯碧、西電，日本的ELNA，國產(chǎn)的天和等)。耦合電容C2由于其特殊性、關(guān)鍵性，應(yīng)該著重考慮。正好筆者手頭上有朋友送的一些丹麥Jensen(戰(zhàn)神)銅膜、銀膜油浸電容，再加上手頭上已有的斯碧VQ油浸、西電油浸、Black Mat(美國黑貓)和國內(nèi)CZY油浸電容，進(jìn)行了一個(gè)對(duì)比，作為

10、較昂貴的電容丹麥Jensen，本來我們是對(duì)它抱有比較大的期望，但聽的結(jié)果卻是其表現(xiàn)并沒有超越過斯碧VQ、西電和美國黑貓，但它的價(jià)格卻遠(yuǎn)高過以上的一些電容。相反，早期國內(nèi)的油浸電容CZY系列的表現(xiàn)卻給了我們一個(gè)驚喜。雖然它有著較為古樸的外表，做工也不如國外的電容精美，但其良好的表現(xiàn)卻給我們中國人爭(zhēng)了一口氣。其播放的聲音就如其外表，古樸醇和、自然，音樂的韻味值得讓人回味。在此我們使用的是CZY油浸電容，而不是CZM或CZJ等系列的電容。關(guān)于國產(chǎn)油浸電容的標(biāo)稱請(qǐng)見表4所示，由于我們見到很多人將CJ或CZM誤稱為國產(chǎn)的油浸電容，其實(shí)國內(nèi)生產(chǎn)的油浸電容就是表上的一些，并不是CJ、CZJ、CZM等系列的電

11、容。同時(shí)筆者也進(jìn)行了論證，推敲許多電容，其結(jié)果只有表上注明是油浸的電容才是真正的油浸電容  通過表3和表4，我們可以選擇更適合自己口味的電阻和電容。在聽音過程中我們也試聽了一些國內(nèi)外的紙介電容，其聲音表現(xiàn)也是非常有自己的特色的，經(jīng)過這次的試聽比較，斯碧VQ、西電油浸，Black Mat、國產(chǎn)czY等電容的性價(jià)比是比較高的，雖然Jensen電容的表現(xiàn)也是不錯(cuò)的，但其高昂的價(jià)格使其在筆者的心目中大打折扣?？陀^地說，昂貴的東西未必是適合自己的好東西，只有適合自己的東西才是好東西，因此我們?cè)诖朔顒褡x者在選擇材料時(shí)不應(yīng)該也沒有必要去過分追求昂貴的元器件，而應(yīng)該尋找一些性價(jià)比高的元器件。

12、0; Q2的陰極電容也是一個(gè)比較關(guān)鍵的電容，應(yīng)該選擇漏電小、性能優(yōu)良的電容，在此使用的電容也是無極性電容。筆者曾試過該電容對(duì)電路的音色表現(xiàn)有一定的影響，使用好電容時(shí)感覺聲音明顯要清晰，低頻的鼓點(diǎn)更明朗，而一般的電容卻沒有這樣的表現(xiàn)，可以較為明顯地感覺到聲音的變化。  制作過程中布線是非常有學(xué)問的一門工藝，在制作的過程中，每一分的心血都能通過機(jī)器表現(xiàn)出來，你制作的好壞完全能通過聲音體現(xiàn)出來。電子管功放從某些角度來說就像一門藝術(shù)，在布線的過程中既要考慮布線的美觀，又要考慮布線的合理。布線主要還是要遵循一點(diǎn)星型接地法。一點(diǎn)接地法能夠有效地防止放大器的噪聲及通過共地線而引入的寄生反饋，布線應(yīng)

13、按照信號(hào)的流程，由末級(jí)到前級(jí)依次連接。在這里，最好每個(gè)聲道、每一級(jí)都有單獨(dú)的接地點(diǎn)，然后將這些接地點(diǎn)匯集到整機(jī)的總接地點(diǎn)。在布線中，地線應(yīng)盡量采用粗的裸銅線，另外輸入回路也應(yīng)該遠(yuǎn)離電源線和輸出回路，并且布線時(shí)不能走平行線。  由于輸出回路和電源線的工作電流比較大，如果離得過近極容易通過電磁感應(yīng)在輸入回路中產(chǎn)生干擾。當(dāng)燈絲采用交流供電時(shí)也極其容易產(chǎn)生電磁場(chǎng)使柵極回路產(chǎn)生感應(yīng)電壓而引起干擾，因此在布線中柵極必須遠(yuǎn)離燈絲的引線，并將燈絲引線絞合起來減少電磁場(chǎng)的干擾。同時(shí)柵極的引線越短越好，如果需要接長線的話，最好使用屏蔽線。在輸入端的附近接機(jī)殼，這是消除交流噪聲比較好的一種手段；信號(hào)流程要

14、避免大小信號(hào)間的串?dāng)_，以提高聲音的透明度。在制作過程中，既可以按照以上的原則進(jìn)行搭棚焊接，也可以按照?qǐng)D5所示的電路板來制作，該印板為雙面板的設(shè)計(jì)方式。本電路板在設(shè)計(jì)中既考慮到了FU50、KT88、KTl00等管的單端使用，同時(shí)也考慮到了2A3、300B等管的使用。因此該板也是一塊多用途的功放板。  由于本機(jī)工作電壓較高，在制作過程中一定要注意安全。其次對(duì)高壓的布線一定要使用高耐壓的電線，外層要加絕緣套管。元件安裝完畢后，檢查無誤后即可通電測(cè)試了。    加電前電子管先不要插入，加電后首先觀察有無冒煙、打火的現(xiàn)象，有無焦臭的氣味。如無以上的現(xiàn)象就可測(cè)量燈絲電壓，然后再測(cè)量高壓。當(dāng)這兩個(gè)電壓正常后，即可加上電壓放大管Ql測(cè)量信號(hào)放大部分的屏極電壓，此時(shí)應(yīng)該是108V左右。測(cè)量陰極電阻上的壓降，應(yīng)該約為1.8V，此時(shí)該級(jí)的屏流應(yīng)該是5.8mA左右。再測(cè)激勵(lì)部分的屏極電壓，應(yīng)該為350V左右。測(cè)陰極電阻的壓降，應(yīng)該是118V左右。這時(shí)該激勵(lì)部分的工作電流應(yīng)該是4.3mA。    如果以上的測(cè)試點(diǎn)基本正常的話，就可以加上功率管了。加功率管時(shí)一定要先接上假負(fù)載。測(cè)功率管的陽極電壓，應(yīng)該約為483V，陰極電阻的壓降應(yīng)該是58V。如果以上的電壓基本正常的話，就可以接