用FU-29制作的膽機

用FU-29制作的膽機

FU-29是一只雙束射四極功率電子管，有著較高的耐壓，極限值達750V，而且有著較大的屏極功耗和屏極電流、良好的線性、低的飽和壓降和高的跨導。

制作FU-29的難點主要在于工作電壓較高和制作阻抗比較特殊的輸出變壓器。當然，600V對于已經(jīng)做過211、845、805等膽的業(yè)余高手來說不算什么，但對經(jīng)驗不足的初級發(fā)燒友這可是一個挑戰(zhàn)。阻抗13.75 kΩ的輸出變壓器在市面上幾乎找不到成品。解決的途徑一是找一家能提供定制服務的商家代勞，二就是有動手能力的自己繞制，但由于其高工作電壓，絕緣問題值得注意。本機的輸出變壓器參數(shù)。優(yōu)質的輸出變壓器是制作電子管功率放大器成功的基本保證。

這是一款相當“古典”的電路形式，整體突出了平衡的特點。變壓器B1輸入兼倒相，銳截止五極管6J4P作電壓放大，發(fā)射管FU-29擔當功率放大，變壓器B2作輸出阻抗轉換。

在各種形式的倒相中，變壓器倒相性能優(yōu)良且電路簡單，波形失真小，對稱性好。早年的電子管放大器使用較多，現(xiàn)今受頻響、音染、價格等因素的制約，這種倒相形式應用很少了，但仍然是我們比較喜歡的電路形式之一。事實上，在音頻范圍內(nèi)，設計出一個理想帶寬的變壓器是完全不成問題的，而且由于設計、材料、制造工藝的不同，不同的輸入變壓器有著不同的聲音表現(xiàn)，這恰恰為校音多提供了一種方法。我們使用的是一對二手拆機的輸入變壓器，阻抗比為1:1+1，當然有動手能力的讀者也可以自行繞制。

電壓放大管6J4P是一只常用在中頻電壓放大的銳截止五極管，很少用在音頻領域，但由于其高跨導和較大的屏流屏耗，而且價格低廉，用在這里表現(xiàn)也相當不錯，這也是我們愛用的電子管之一，其參數(shù)如表2所示。R1和R2是6J4P的柵極電阻，也是輸入變壓器的負載電阻，同時決定輸入 阻抗大小。R3和R4是6J4P的陰極電阻，利用陰極電流在R3和R4上的壓降，為柵極提供負偏壓，由于該陰極電阻上沒有并聯(lián)電容，因此R3和R4這兩只電阻在本級還起到電流負反饋的作用。簾柵壓通過R9降壓C5退耦獲得。為了獲得較大的屏流，簾柵壓可取得較高。由于本級加有很強的電流負反饋，而且屏極電阻R7、R8 的阻值也不大，所以雖然五極管放大倍數(shù)很大，但本機的增益卻不算太高，約38dB。對于像FU-29這樣的功率管，所需要的推動電壓不高，所以這一級的增益不但足夠而且還有余量。

C1、C2是電壓放大級和功率放大級間的耦合電容，該電容對音色有著較大的影響，有條件的話應盡量使用國內(nèi)外優(yōu)質的油浸電容，由于FU-29是一只高頻功率管，在音頻段使用尤其要注意其穩(wěn)定性，在這里柵極設置了R16、R17，屏極設置了R19、R20等消振電阻。負壓通過W1、R12、R13加到FU-29的兩個柵極，確保FU-29處在正常的工作點上。R10、R11是兩只負反饋電阻，與R3、R4共同組成環(huán)路負反饋，能起到穩(wěn)定電路和減少失真的作用。C3和C4在這里起到高壓隔離的作用，避免屏極高壓對電壓放大級工作點的影響。

6P1、R21、C8以及兩只離子穩(wěn)壓管WY2P組成簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓電路供FU-29的簾柵使用。在一般情況下，功率五極管和束射功率管在簾柵穩(wěn)壓的工作狀態(tài)下，音質表現(xiàn)都比較爽朗，由于FU-29的簾柵電壓和屏極工作電壓相距較遠，因此一般采用簾柵穩(wěn)壓的方式，而且多采用大功率晶體穩(wěn)壓管，其聲音的表現(xiàn)清爽開揚。也許FU-29的“膽機石聲”也是因此而得名的吧!我們在這里使用離子穩(wěn)壓管和電子管組成的穩(wěn)壓電路給簾柵供壓，目的是想在這清爽之中添加韻味。在保持FU-29的控制力和速度感的前提下，增加中頻的厚度和密度，以求膽機、膽聲、膽韻。本功率放大級的電壓放大倍數(shù)約60倍，合35.5dB。兩級總增益約為73.5dB，加上環(huán)路負反饋之后，增益為47.5dB，共有26dB的負反饋量。這樣輸入變壓器增益為6dB，兩級放大加負反饋，總共有47.5dB，輸出變壓器也有-32.5dB增益，整機實際增益為21dB。

電源部分也如圖所示，屏極600V高壓直接從220V交流市電中經(jīng)D1、D2倍壓整流及C12、C13及C14、C15、C16濾波后獲得。其中D2和C13組成的半波整流濾波后得到的300V電壓供電壓放大級和FU-29的簾柵極使用。R22、R23是電源的泄放電阻，給濾波電容提供能量釋放的途徑，關機后這兩只電阻會把電容中殘存的電能釋放掉，否則在電子管陰極冷卻停止工作后，電容還殘存有很高的電壓，并且保持很長時間，對安全和電子管的壽命都不利。

這樣的供電方法省去了一只高壓大功率變壓器，不僅成本降低，還得到很低的電源內(nèi)阻。沒有變壓器阻隔的電源能量無疑是充沛的，反應更迅速。在靜態(tài)和大動態(tài)情況下，高壓的波動很小，本機的中低頻段的上佳表現(xiàn)就得益于此吧!但少了電源變壓器的隔離，安全又成了問題，一臺通體帶電的放大器是不可想象的。在這里輸入變壓器B1和輸出變壓器B2就完成隔離的作用，使得機殼不帶交流市電。值得注意的是圖中機殼的接地和內(nèi)部線路的接“地”是分開的，千萬不能連在一起。由于B1和B2在這里要完成傳輸信號和隔離雙重作用，所以這兩只變壓器的品質不可掉以輕心。

歷來采用這樣的供電方式很少，主要是安全上的考慮，其實只要一前一后兩只變壓器把關，隔離效果和用電源變壓器完全一樣，這臺膽機已經(jīng)使用了多年，非常安全。本機在燈絲供電上還沒有走得那么遠，還是設置了一只普通電源變壓器B3。

3組燈絲用的6.3V和一組柵負壓用的36V另設一電源變壓器B3提供。由于所需功率不大，所以用一只60W小功率變壓器就可以了。接在電壓放大級6J4P燈絲的100Ω電位器W3，作用是把燈絲的交流干擾調整到最小。FU-29的燈絲一端接地就可以了，改變FU-29的腳位燈絲也可以用12.6V。但注意的是接6P1的燈絲繞組不能接地。在這里，6P1陰極電位已經(jīng)到220V，如果燈絲接地的話，陰極和燈絲間的電壓就遠超出6P1的100V極限值，只能懸浮供電。交流36V經(jīng)硅橋整流，C9、R21、c10濾波，穩(wěn)壓管D3穩(wěn)壓后，經(jīng)W2調整給FU-29柵極提供固定的負壓。

FU-29的耐壓很高，可達150V，為提高效率，增加輸出功率，就得讓電子管工作在高屏壓、低屏流的高效狀態(tài)。這里FU-29的屏壓取值Ua=600V，最大屏流IAMAX=60mA。從FU-29的Ua-Ia曲線(圖2)得到，在Ug=0V、Ia=160mA時屏極和陰極間的壓降約為40V，這樣可以計算出本機的輸出功率 P=(600-40)×0.16/2=44.8(W)