HIFI音响

 找回密码
 快速注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 1657|回复: 1

[线路图集] EL34胆机原理、制作及调试分析

[复制链接]

84

帖子

0

听众

800

积分

hifi音响入门新手

Rank: 1

积分
800
发表于 2005-11-20 22:52:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文着重介绍EL34胆机的电路设计、元器件装配、电路布局、工作点设置。3 M) _5 V2 j1 r+ Y3 ^6 lwww.zghifi.com zghifi.com


5 L( Y1 i: M$ c9 e1 X一、电路设计
1 O4 w$ B/ b7 n
1 z6 Z4 L) r5 i+ v/ g. fEL34胆机电路如图1所示。第一级电压放大采用SRPP单端推挽电路,第二级采用长尾式倒相兼推动电路,末级则采用超线性接法推挽输出电路。三级放大电路均为阴极自给栅偏压。) @& W- e; W8 D8 x- Y3 i' v1 Bwww.zghifi.com zghifi.com


* V! n' I/ |' C* o$ X: B/ l 110907001186031.jpg ( j+ {1 h# P& |www.zghifi.com zghifi.com

图1 EL34胆机原理图% w9 l0 _$ s, P, d; V+ l6 Ywww.zghifi.com zghifi.com


9 w; v) z5 m  K8 X; A& dEL34胆机选作甲类工作状态和放大特性,电路的特性是由管内、外两个条件共同确定的。因此,要求各级电子管上的屏压与屏流,既要符合电子管的特性曲线,又要配合外围电路。# {7 c4 X5 y* K* Q" f5 W, ~  gwww.zghifi.com zghifi.com


! S1 u6 {5 E) H& {(一)SRPP 电压放大电路
5 `" M7 u% o$ D" d1 z! m& H# L8 z2 ]# }$ e; Vwww.zghifi.com zghifi.com

图1第一级使用的是6N11组成的SRPP电路。V1a和V1b上、下管的直流通路串联。V1a构成三级管共阴电压放大电路,栅偏压是自给形式,由R2 、R3阴级电阻通过阴级电流产生。不设阴级电容,栅偏压会随放大工作变动,故本级有电流负反馈。V1b构成阴极输出电路,且作为V1a的恒流负载。恒流值由R4的阴级电阻所偏置。输入信号由V1a的屏极提供,然后由V1b的阴极输出。由于阴极跟随器的电压放大倍数接近1。所以SLPP电压放大取决于V1a。要求R2+R3和R4选用相同阻值。+ S# Y# x0 b& W/ D: F4 iwww.zghifi.com zghifi.com

) a- G' z$ f& f$ M6 q, W; d' r/ z. swww.zghifi.com zghifi.com

第一级灯丝绕组中心必须接地,目的是防止灯丝电压引起交流声。
/ j: z% z0 z4 u% j) m' u2 f
5 ~& G3 k/ z3 o5 L. [/ ^' ]SRPP电路上下两管,是串联供电。上管阴极带有一半电源电压。阴极与灯丝之间存在着约100V的电位差,该电压过高,将造成阴极与灯丝之间击穿短路。因此,选用SRPP做第一级放大电路时,必须注意电子管阴极与灯丝之间的耐压。2 f% q# i) t! X8 F. ~  q/ U* cwww.zghifi.com zghifi.com


$ `% @  ~  y- ISRPP电路相当优秀,它频带宽、失真低,尤其是高频特性更为突出,作为前级电压放大,其声音特点是解析力高,声底清爽顺滑。# G9 L7 L2 F" Z8 Awww.zghifi.com zghifi.com


! {5 ?1 H% S( [/ [! N) E% _(二)倒相、推动级
, X8 j; R+ G6 }* B% R: s& k- C0 y/ f0 C# W! Uwww.zghifi.com zghifi.com

第二级使用的6N8P组成的长尾倒相、推动电路。上下两只管子是阴极耦合。上管为共阴电路.信号从栅极输入;下管栅极通过0.22uF电容接地,为共栅电路,信号从阴极输入。上管共阴电路,栅、屏极信号反相180度,而栅、阴极信号同相。下管共栅电路,阴、屏极信号同相。因此,上管屏极与下管屏极信号反相180度,当上下两管屏极电压调整相等时,上下两管上屏极输出的信号电压,是相位相反,输出幅度相等的放大信号。该级倒相、推动电路的输出电压幅度Upp从60V到130V,能满足末级功放管驱动电压要求。
! Z# l/ S3 \' Q% m5 t$ M
+ H& \8 l. V4 r. |本级上管为共阴电路,下管为共栅电路。共栅电路比共阴电路增益低。为了增大共栅电路的放大量,需要适当增大共栅电路的屏极负载电阻值。
/ r; E9 m; V0 Y; g* t, e
, h& \: r$ i! [/ q5 W, |该机一、二级采用直接耦合,二、三级采用阻容耦合方式。第二级阴极电阻R8,输出耦合电容0.22uF是长尾倒相电路的耦合元件。由于上管输出驱动下管输出时,有一定的时间常数和延时,听起来更好听。1MΩ电阻是下管的栅漏电阻,1MΩ电阻两端电压作为下管栅偏压.而上管的栅偏压.由阴极电阻27kΩ,通过阴极电流产生。
" b6 c; H5 I  W, s  l8 `  @4 L# N, i0 c( Bwww.zghifi.com zghifi.com

(三)超线性推挽功率放大级
" I& ?2 X- b/ e1 [+ D8 A8 v: v$ |* b. p" _+ a( xwww.zghifi.com zghifi.com

末级用两只五极管EL34接成超线性推挽功率放大电路,在输出变压器的初级,找到一对最佳抽头SG1、SG2之后,将其与功率管EL34的帘栅极相连,通过SG1、SG2抽头,把EL34屏极输出电压的一部分,反馈至帘栅极,它既有五极管的输出功率,又有三极管的低失真,实现所谓的超线性。0 w5 C7 n$ ^( r4 kwww.zghifi.com zghifi.com


$ x2 I1 ^3 F9 n" Y. i" {3 n本机自己设计的输出变压器初级电感量Lp>50H,直流电流为120mA。实测结果,在80Hz~15kHz频段频率响应非常平直,不均匀度≤2dB。20Hz~20kHz不均匀度≤3dB。上下两管栅极上R10、R11 1KΩ是防止高频寄生振荡的电阻;R12、R13  390kΩ是栅漏电阻,R14、R15  510Ω2W是EL34两管的阴极电阻,通过阴极电流在R14、R15两端产生的电压降,作为两管的栅偏压。( j  q( e9 u( }8 Gwww.zghifi.com zghifi.com


) R* M& f; t! V8 }, S% g该机按甲类功放设计,EL34功放管的工作点选在动态特性曲线的中点,当正弦波信号输入时,信号电压在栅极变化的整个周期内,都有屏流,屏流导通角等于360度。因此,失真度最小,对信号的细节有极佳表现。
6 u5 J% n* a: X- T$ v$ u# Z5 H. G4 e6 O7 gwww.zghifi.com zghifi.com

(四)电源供给7 d% x+ z2 u+ J: t4 Owww.zghifi.com zghifi.com

8 Y* S, Q; a" k; Z( gwww.zghifi.com zghifi.com

电源由电源变压器屏极高压、栅负偏压、灯丝电压组成。该机电源变压器采用250W、C型铁芯。初级0-240V-220V两组;次级260V+30V两组,经1N4007电源整流二极管全波整流后,可提供B+直流高压380V,EL34灯丝电压6.3V、5A两组,6N11、6N8灯丝电压6.3V 3A一组。- j& w7 D6 g3 \7 |; r9 iwww.zghifi.com zghifi.com

- C  Y9 J& a" dwww.zghifi.com zghifi.com

对于晶体管整流、电子管功放电路混用来说,本机的高、低压电源开关是分别设置的。开机时,先开低压灯丝电源开关,对电子管灯丝先预热3~5分钟后.再开启高压电源开关。关机时.则先关高压开关,待音乐听不到才关低压开关.这有助于电解电容放电、延时电子管的使用寿命。有人认为高、低压采用一个开关,同时开、关机.本人不敢苟同。电源供给电路如图1所示。
. S! D1 Z5 Z$ E) @
4 y' d' U* s* y* u二、制作
1 ^8 t7 c% S. A9 C4 _$ G
5 F' u: p0 Y( A2 s5 u2 h电子管机制作,需要考虑结构设计、元器件装配、整体布局、安装步骤四个环节。简述如下:
) s: }8 y. l4 S$ k' {6 T' O3 p: H7 x7 s8 O, F8 l) W& W9 Hwww.zghifi.com zghifi.com

(一)结构设计
2 B. R& o3 L1 C7 e: ?5 ?
  u' @7 e( X6 O% r) ?& x+ l1 l' Z金属底盘是全机所有部件安装的支架,阻容元件尽可能直接焊接到管脚上.有困难的可采用8mm宽的胶木条固定。整机采用了全对称性布局和最短路径设计:220V交流输入、保险丝、信号输入、音箱接线安装背面;高低压开关、音量电位器安装正面。为了减少电磁干扰,电源变压器、输出变压器设计有屏蔽罩。
7 x9 r- Z- t: D" l( B. o; G/ ]& C: m5 l  J; |www.zghifi.com zghifi.com

(二)元器件装配, |- [' C8 A4 k  ?8 d: _+ Twww.zghifi.com zghifi.com

8 }" f% G# Z- Ewww.zghifi.com zghifi.com

电源变压器采用250VA 、双260V+双30V容量大、电源内阻小的电源变压器;输出变压器要求有大的初级电感量、小的漏感、分布电容小,低的相移,40W 推挽式输出变压器;电位器选用动态噪声小、对数式100K双联微调电位器,并联使用可提高可靠性;高压整流滤波、电源电压去耦用的大容量电解电容器,要求选用耐压高、漏电小的电解电容器;电路级间耦合用的小容量电容器,可选用介质损耗小、绝缘好的聚丙烯CBB型电容器;电阻器采用精度高、热噪声小的金属膜电阻器RJ型的,屏极负载电阻,阴极耦合电阻选用2W以上电阻;栅漏、防振、负偏压、负反馈电阻选用体积小,0.25W RJ电阻器。4 {4 s% v4 U6 Y& z* N. Rwww.zghifi.com zghifi.com


7 ?* o" r: m5 n. R& _) \+ a(三)整机布局# z8 a  H+ D4 u! m/ R9 {* }* iwww.zghifi.com zghifi.com

. q+ Q; p  ?- B- r: S# Gwww.zghifi.com zghifi.com

1. 各级放大器的位置,最好按照电路原理图上的连接顺序,排成直线形式,这样可使各级之间引线最短,并且各级“地”电流,都在本级范围内流动,不会流到其他级电路中,产生自激振荡等。! V" ^  u1 X" g; m1 nwww.zghifi.com zghifi.com

+ Y" E1 U5 G* Y+ Owww.zghifi.com zghifi.com

2. 电源线路与音频信号传输线路尽可能分开;低电平的输入放大电路,应尽量远离高电平的输出电路;容易发生故障的元件,应装在容易更换的位置。1 ~! X7 B# i% s3 {www.zghifi.com zghifi.com

5 l! [  i! M7 a# u, Q3 @www.zghifi.com zghifi.com

3. 大环路负反馈电阻、电容器应安装在输出变压器的输出一端。' t" t! p7 P8 t- Z' J7 Bwww.zghifi.com zghifi.com


# _  p$ m' ]( j% ^( M2 y4. 灯丝的布线采用双股绞线,两根电线相互扭绞在一块,当通过方向相反的电流时,辐射出交变电场会相互抵消。2 }5 h- Q( n% i$ F, b6 cwww.zghifi.com zghifi.com


" L( g0 f# V6 {4 E' Y$ S5. 音量电位器至信号输入插口、音量电位器中心滑动点至第一级电路栅极之间引线,要采用屏蔽线,引线要尽量缩短。
# ^. K+ O3 Z, j) i  a
3 J8 D2 X6 S5 Q- P( _6. 怎样合理地布置地线,处理好地线分支问题,也是消除电路交流声、自激干扰的主要方法。本机采用三级汇接“一点接地”方式布置的地线母线。见图2所示:" A2 p- d0 {/ W3 T* L5 f' fwww.zghifi.com zghifi.com

; d, G5 Z/ k# E% P2 ywww.zghifi.com zghifi.com

110907001186032.jpg
6 I1 F0 x/ F) Z' [图2 EL34胆机布线图" y4 t% m% w& N" S2 Y* ewww.zghifi.com zghifi.com

2 m" T$ ~  b( b; Awww.zghifi.com zghifi.com

(1)将本级的屏极与阴极,栅极与阴极回路的所有接地元件可能就近焊接在一个接地点上。
1 |3 o5 L! O+ d: `  H
3 h9 j; D7 G$ ?' `" V(2)按信号传输方向,把输入级,倒相推动级、末级功放的接地点,串联接地,这三级的信号地都与底盘相绝缘。  ?, P* J/ H( b9 d6 `0 M% ]2 t3 bwww.zghifi.com zghifi.com


6 {% w  v; k; a" |, L(3)“一点接地”设置在末级功放接地点上,它包括信号地、屏蔽地、电源整流、滤波地、底盘地四种地,汇接到“一点接地”上 灯丝地需经试验设置在前置级接地点上。
) x/ y' g- W/ F+ l5 C) w0 v) P" y9 y, `www.zghifi.com zghifi.com

(四)安装步骤
) C( P3 i( P- |  v  V+ o+ E1 m- u. {www.zghifi.com zghifi.com

1、将电源变压器、电源整流、滤波阻容元件固定在底盘上,按电源电压供给图将它们连接好,通电检查电源部分是否正常,各组高低压是否正确。
7 C; q4 Z& ~( \4 o. b' o* A. @0 B5 r: i! a& \3 G4 d7 v. `1 Z$ ^www.zghifi.com zghifi.com

2、布置接地母线、灯丝线、电源电压高低压开关走线,并依次安装输出变压器、五极功率管EL34、倒相推动双三极管6N8P.电压放大双三极管6N11,各级阻容元件。要求从后级向前置级一级一级安装、一级一级打通。& N3 p$ W( V& F' ewww.zghifi.com zghifi.com


+ Y) j. {, [3 C7 o; ]: D- l% n3、检查无误后.最后将输入级短路,输出端接8Ω15W或16Ω 16W假负载。通电测量各级直流电压,用示波器观察整机是否自激。如有自激,说明输出变压器初级P1、P2端引线接错,相位接反。可将P1、P2两端对调一下,改变环路相位,即可消除自激。
" W2 F4 H9 V2 F& O& A  b  f, m7 w0 Z% @0 w9 B1 Wwww.zghifi.com zghifi.com

三、电路调试% [% L: e* ?9 d5 F- L, ?www.zghifi.com zghifi.com


  m& w* _8 m. a; }; ^! V. L& e所焊接的胆机通电后.首先应该测量一下各电子管的工作点,是否工作在最佳状态。否则,就要调整电子管工作点。
- `# F9 h. i  b0 d  K
/ D5 p. _( J9 p, ]! a& Z7 Q调整工作点,要根据《电子管》手册上提供的数据,作为电子管机电路调试的依据。本机所选用的EL34、6N8P、6N11电子管特性如图3所示。
/ o; o! A& ^6 G9 x3 s- R0 A( m4 p7 z, J5 t  twww.zghifi.com zghifi.com

110907001186033.jpg 8 Y& h& ?4 l  Z9 u+ owww.zghifi.com zghifi.com

图3 EL34、6N8P、6N11电子管特性& x/ P, g# z9 i& S+ O' Ywww.zghifi.com zghifi.com

* T1 ]7 m1 m3 \) ]www.zghifi.com zghifi.com

电子管机电路调试的内容.除了将噪声降至可以接受的程度和更换输入、输出耦合电容的牌子或容量外,最重要的是调整各级电子管的屏压、屏流和负偏压,使电子管工作在合适的工作点上,使每只电子管的魅力达到满意的放音效果。
& H3 B" m3 S# I  H
6 k/ @- ?+ M5 J* d. T0 V4 X(一)第一级SRPP电路的调试
3 C3 O6 o/ f. D: ^+ a8 @6 g8 \; ]8 s  Q0 Vwww.zghifi.com zghifi.com

6N11双三极管做电压放大电路甲类工作时,工作电流应在6N11管子最大屏流的30%-60%之间为宜,也即0.48mA-1.2mA为宜。上管屏压应在电源电压ECC=B+的一半。对于SRPP电路而言,每个管子分一半电压,下管屏压应在电源电压的25%。工作点的调试方法是:7 `0 ?6 ?5 |7 Y+ C& F+ @: D) J( ]www.zghifi.com zghifi.com


$ E3 Q" ^! I8 w* y8 [1.通过测量下管V1a的屏极电压.看是否是上管V1b的屏极电压的二分之一。测量上管V1b的屏极电压,看是否是电源电压B+的二分之一.只要调整上管V1b的屏极负载电阻R5阻值即可。当屏极电阻R5的阻值用的比较高时,失真小。但这时,整流输出必须有较高的电压才行。
# d* [) V# y# k. k
' L( W& s- l" w. ~0 }% o2.通过测量下管V1a阴极电阻(R2+R3)上的电压,可换算成屏极电流Ia。只要同时调整上下两管阴极电阻(R2+R3)和R4的阻值,即可调整6N11下管V1a的屏极电流。
  I+ S6 G: o8 ?! w1 G( X' q- {
, F$ w/ }6 k4 B) y  B为了获取最低的失真和较大的动态范围.要求6N11的两只三极管性能对称,6N11两只三极管阴极电阻相等,也即R2+R3=R4。- h3 |& u* l3 O; Twww.zghifi.com zghifi.com

: {2 U. X) {3 q5 G7 P+ V1 Nwww.zghifi.com zghifi.com

第一级采用SRPP电路放音效果确实好听,但它存在两个缺点:一是第一、二级采用直耦,一、二级工作点要一块儿调整;二是当输入信号电压过高时,第二级倒相推动电路会有栅流,所以要求输入信号电压不能大。1 Z. S# m* @; n0 U5 j; f& j* n, mwww.zghifi.com zghifi.com


( G6 U" \: o8 I# N(二)第二级倒相推动电路的调试
* X5 w( B* F! a0 a3 v
' c1 _+ w* p! p+ z; l& e倒相推动级的调整至关重要,上下两只管子输出信号是否对称相等,关系到整机的最大输出功率与失真。因为电路状态的不同,一般情况下管屏极负载电阻R7,应比上管屏极负载电阻R9的阻值大10%。两管阴极耦合电阻R8在10-20kΩ,两管屏极负载电阻R7、R9在20-50kΩ,调整方法很简单:
$ C% I, g$ |: s) M7 q5 G5 y" P, x; j$ ?0 m2 _# S" ^www.zghifi.com zghifi.com

1.通过调整上下两管屏极负载电阻阻值,使上下两管屏极电压相等。本机上下两管屏极负载电阻分别取43kΩ,47kΩ时.两管屏压均为190V,倒相推动级输出端的上下二个输出信号对称相等。% H$ W. r( `1 X! x- H5 vwww.zghifi.com zghifi.com

: a  k7 k1 {0 K8 B, gwww.zghifi.com zghifi.com

2.通过调整两管阴极耦合电阻阻值,使每管屏极电流为4.3mA左右,可使两管输出电压达到平衡。或第一级输入端送1kHz 200mV正弦信号,音量电位器放最大音量时,调倒相级阴极耦合电阻阻值,用示波器观察6N8P上下两管屏压波形情况.看波幅是否对称.有无失真。本机阴极耦合电阻取R8=27kΩ时,每只管子的屏流为3mA。
: B  U( r+ n3 l5 z: e1 W3 T7 u6 y( Y) o* k7 q4 Rwww.zghifi.com zghifi.com

(三)末级超线性推挽电路的调试" @- q9 y0 U, z6 u" w1 f7 |0 @www.zghifi.com zghifi.com


0 d: ?, C* g# l. c推挽放大电路调整目的,是使EL34两只推挽功放管要平衡,两只功放管的栅偏压和屏流要相等。* h  b- B6 R9 y2 [& U$ h6 X' b& Ywww.zghifi.com zghifi.com


/ }# R# x" D. q' t, l/ ~. t如果两管栅偏压不相等,可以调整栅极电阻R12、R13的大小;如果屏流不一样,可以调整两管阴极电阻R14、R15阻值的大小。屏流的大小要适当.屏流小对电子管的寿命有利。+ D/ F; z/ q* ]; \# V# g+ ^% O! g" i2 Lwww.zghifi.com zghifi.com

' c3 }4 _5 X8 n) G% |7 bwww.zghifi.com zghifi.com

调整时要注意,不要超过EL34功放管的最大屏耗Pamax=13.5W。甲类工作状态时.功放管的屏压Ua屏流Ia等于它的静态屏耗.超过后屏极会发红,时间一长就会烧坏功放管。
4 B. q' B5 i, m3 X0 `9 G% Y# _& j1 d, E) Z9 Ywww.zghifi.com zghifi.com

调整屏流时还应注意B+电压的变化,如果屏流较大时,B+电压降低很多,则说明电源部分的裕量不够或电源内阻较大。如果两管屏流相差较大,说明功放管不配对,应换一只功放管。推挽放大电路工作点调整方法是:调整两管阴极电阻R14、R15阻值。R14、R15的阻值是根据EL34功放管的栅偏压、屏流和帘栅极电流的总和而确定下来的。
% j% M; |, R) Z9 z3 a
# ^1 }' l" [% e* H改变超线性接法位置,可以获取不同的帘栅负反馈量的大小。通过试听,确定出超线性最佳抽头SG1、SG2位置。本机EL34屏流调到33mA,其屏压均为240V,输出变压器初级SG1、SG2抽头在6-7端子上,试听起来胆昧很好。
9 O8 r( B4 y: @0 b( ]; s
5 w) H7 o9 [& |+ X# @(四)大环路负反馈的调整  N: h7 P6 x- k( owww.zghifi.com zghifi.com


# W& i9 }' f5 v) q' w- F3 m! B第一级SRPP电路的阴极分压电阻与末级输出变压器的输出一端之间,增加R17=5.1K 0.25W,则是大环负反馈电阻。因为电子管放大电路反馈的是电压,负反馈量不宜过大,一般为6dB左右,本机负反馈量调到4.7dB。整机有了大环负反馈后,会减少谐波失真,使频响展宽,听感较好。调整方法,主要是改变负反馈电阻R17阻值大小。反馈量的大小,根据放音效果如音场、定位、人声的甜美、音乐感来确定,以耳听满意为准。
% F: q( k1 O7 m* X0 Z( l8 ^0 S) v+ ]9 q; P! l9 G/ uwww.zghifi.com zghifi.com

如果负反馈电路刚一接通就发出叫声,这是负反馈的极性接反了,只要将负反馈的连接线改接在输出变压器的另一端上,此端改为接地即可。有的负反馈回路并联一只小电容,这只电容如果数值选择不当,可能会引起失真或自激,因此,发现此现象时,干脆去掉小电容。
0 Q+ ?6 z, T9 ?3 B1 r. ~3 p4 K* h0 C4 Swww.zghifi.com zghifi.com

(五)整机测试: x1 i! y4 z2 j7 s* R+ g9 Fwww.zghifi.com zghifi.com

5 N! s/ X! Q! g' b! v. ]* C+ Cwww.zghifi.com zghifi.com

各级放大电路调试完后,输出端接8Ω假负载,输入端输入1kHz、200mV正弦波信号,调整音量电位器音量,在各级屏极用SR8示波器,观察输出信号为最大不失真输出电压波形条件下,测量各级电压放大倍数。各级电子管电压、电流、电压放大倍数测试结果见图4。
5 J8 d8 k& _6 X2 }
' D% |2 x) r! T1 N" |  G: C, w 110907001186034.jpg 4 q6 a$ |" u* G& @( F( awww.zghifi.com zghifi.com

图4 各级电子管电压、电流、电压放大倍数测试结果

3544

帖子

1

听众

2万

积分

hifi音响初级会员

Rank: 3

积分
21139
发表于 2005-11-21 21:52:00 | 显示全部楼层
很有见解!多谢楼主![em01]
HIFI音响 中国最大hifi音响网
高级模式 自动排版
您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册

本版积分规则

QQ|小黑屋|手机版|Archiver|HIFI音响网 ( 鄂ICP备16002437号-10 )

GMT+8, 2019-6-18 13:28 , Processed in 0.093750 second(s), 8 queries , Gzip On, MemCache On.

Powered by Audio app

© 2019 ZGHIFI Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表