从零开始DIY一台耳机放大器电路设计与分析.doc

几个问题.EH,ht#v/Z1090 现在喜爱听音乐的朋友是越来越多了，为了听到更好的声音，很多朋友都购买了品质比较高的音源，比如高档声卡或HiFi入门级的CD台机，但却还是无法得到心目中的高品质声音表现。问题到底出在哪里？电子爱好者社区W$l9RYG 在音响店里聆听高档音响，留下了难以磨灭的印象，想来不少朋友都有过这样的经历吧。虽说一分钱一分货，但自己能否构建与之表现稍相近的系统呢？!kN3;nf E1090 HiFi耳机的优异表现相信给过很多朋友以惊喜，但在很多地方都会留下一些底气不足的遗憾，这个问题应该怎么解决？1,RPp+5U71+1090 关注HiFi音响的朋友们如果见识过名厂或高手制作的胆机，观摩过那如镜光滑的机箱和灵性四溢的胆管，再聆听过柔美醇和的声音，可能都会不禁揣测一下内部的结构。如果打开外壳，见到内部并没有预想中的电路板，而是几根粗铜线纵横交错地搭成一个网状框架，各个元件都整齐地焊接在这个框架上，之间再用各色导线连接，不免会惊叹连连。高手会说，这样的手法叫做搭棚焊接，简称搭焊，既是最传统的，也是最好声和最艺术的手法。也许朋友们会想：我能不能拥有这样的一个艺术品呢？电子爱好者社区WsW7XLc_ 希望在大家看完本文后，这些疑问能够得到有价值的回答。音响本是学无止境，笔者言语中若有不周或谬误，希望能与大家展开商榷和得到斧正。U4iB eB2y-XPj1090 下文的很多内容都涉及到DIY，如果要进行操作，请大家特别注意安全，在有经验的朋友的指导下进行。由于实际电路中变数甚多，所以只有严格仔细地跟随必要步骤并加以耐心细致的调整，才会得到尽量好的声音品质。由于具体情况有别且无法完全考虑到，所以请大家具体问题具体分析，笔者只尽量保证陈述的真实和贴切，而不对效仿操作的后果负责。f(o;w9xfL1090电子爱好者社区6|&W(Y 寻求解决(I%MKyt?1090 众所周知，自从真正被运用到计算机上以来，音频技术的发展不断为我们创造着惊喜，从8bit到44.1KHz/16bit再到96KHz/24bit、从单声道到立体声再到多声道、从MIDI到MP3再到APE和FLAC，无一不在刺激着我们对听觉享受的渴望和对声音品质的追求。应该说随着“发烧级”声卡创新AWE64GOLD和帝盟MX200先后的横空出世，一群狂热的电脑音频发烧友开始形成，电脑也成了很多朋友的音乐欣赏中心。6X!fB u;H-8Lc1090 对很多狂热地喜爱音乐的朋友来说，音频技术给他们带来实实在在的最大快乐是在APE格式被广泛使用之时来自中规中矩的44.1KHz、16bit、立体声和无损压缩（96KHz、24bit和多声道这样高指标虽然更加能吸引人们的眼光，但是我们能欣赏的音乐只能来自唱片公司，而SACD和DVD-Audio高高在上的价格是我们无法轻松负担的；实际上高手们也说，当CD的声音在得到较好回放的时候也能给我们非常美妙的享受）。从这个时候开始，我们才能在电脑上欣赏到CD的原本声音，以前不得不忍受的MP3和CD随身听“电子防震”压缩终于可以被抛到九霄云外。L#lOhQE1090 随着硬盘容量的换代升级，我们能存放下大量的高品质音乐文件以供随时聆听。在随之而来的需求刺激下，各大声卡和音箱厂商开始掀起了为高品质音频回放开发产品的高潮，连一些在以前只流连于传统HiFi领域的厂商也投身进来。一时间飞利浦70x、黑金、黑金Cannon、Envy24系列、DMXFire1024、RME9624和漫步者R1900、惠威M200、世代V500、朝露、发友E星/黑钻等等让人挑花了眼，同时连原本不属于电脑音频领域的HiFi耳机也逐渐成为了越来越多朋友们的新宠。一时间，电脑音频形势似乎一片大好。6x V,md6W G1090 但是、但是，我们在自己精心搭配出的电脑音频系统上仔细聆听音乐的时候，却发现声音多多少少有些问题：高频不那么柔顺细腻，而有些生硬干涩；中频不那么透明柔顺，而有些染色闷声；低频不那么紧凑结实，而有些松散混浊。做个实验，试听一下Diana Krall演绎的Temptation、Kari Bremnes的A lover in Berlin或者Amanda McBroom的Make me a kite，也许你就会发现问题还不止前面提到的这些，毕竟这些演绎和录音是几乎无可挑剔的。!O$4|w Eu5m1090 问题到底出在哪里？也许朋友们已经发现了，很多时候同样价位下，耳机的声音表现要比多媒体音箱的好。之所以出现这样的情况，一方面是因为同样成本的耳机单元能比音箱单元做得更好；另一方面则是出于放大器的原因，因为音箱需要的功率通常要比耳机大得多，在成本和体积（需要放入音箱箱体之中）双重限制之下很难做出让人满意的放大器。所以很多朋友也将耳机作为了一个选择。但是购买了比较高档的耳机来搭配好的声卡之后，很多朋友也发现问题并没有得到完全的解决，这在很大程度上同样也是因为声卡上放大电路的不足：绝大多数声卡上的放大电路只是一片集成运算放大器。单从指标上来看，很多集成运算放大器的静态电流不到10mA，这样一来，直接推动耳机时很多声卡上的集成运算放大器都处于低压和甲乙类的工作状态，这是在电脑音频系统中对声音品质诸多不利因素里面是影响相当大的一个问题。电子爱好者社区koaUQ6 既然找到了一个大问题所在，我们就应该对症下药了。在网上搜一搜，耳机放大器的成品、方案和电路都很多，朋友们可以考虑跟着笔者DIY一台，感受一下个中滋味；即便是不打算自己动手，参考一下相信也会开卷有益的。电子爱好者社区ij,t1e#pPO C5E 也许面对这样浩大的一个DIY工程，朋友们不由得有点发怵。不过别担心，下面我们就以一个具体的例子开始一步步地介绍怎样从零开始DIY一台耳机放大器，从技术基础到购买元件再到组装方法都会涉及，如果跟着这些必要的步骤走下去，相信胜利就会在眼前了。G8S1vL2Q1090电子爱好者社区Ae(ZvNn B.f%n _U1090电子爱好者社区6g&W(O$mKE 初试方案电子爱好者社区*A!Q!xFu 在笔者曾经的蹭听经历之中，一次天龙高级CD机接麦景图胆机推B&W N801音箱播放爵士乐的“此曲只应天上有”的曼妙表现令人魂牵梦萦辗转反侧三月不知肉味，也在笔者心中深深烙下了变压器输出胆机的印记，所以笔者这次也选择了电子管的方案。电子爱好者社区$PV2bf2r B*EzY 其实对于电子管，我们并不十分陌生。各位朋友应该还记得以前曾名噪一时的在模拟音频放大部分采用电子管的几款Aopen主板，所用的电子管是Sovtec的6922，这是一种常用于低噪声高频电压放大场合的双三极管；而前段时间电子科技大学高人推出的USB电子管声卡采用的是北京厂的军用级6N11，这其实跟前面的E88CC是互为代换型号的关系；还有大极典的几款多媒体音箱。更多具体的例子就不再列举了，总之大家能消除一些陌生感就行了。G.WY #A1090电子爱好者社区I6M$Fj;n北京厂的早期石墨屏极6N11电子爱好者社区_SQ6eSy O5r 考虑到很多朋友对电子管和模拟电路并没有足够的了解，为了能正确地处理实际问题，请关注下面这些绝对必要的基础知识，或者也可以先从下一节开始阅读，需要了解基础知识再回头看看。如果有朋友对技术细节感兴趣的话，请查阅相关资料。倘若对此已经成竹在胸，则可以直接跳到下一节。电子爱好者社区BA/DQ?FgVZ电子爱好者社区,Vq4o,zPg#F 电子管的基本知识EN;zz B H6d$c1090 电子管又叫真空管，美国人称为Tube，英国人称为Valve。J.A.Fleming于1904年制造出第一只二极管Diode，使整流直流电源的使用成为现实；De Forest Lee于1907年在二极管的基础上研制出三极管Triode，使放大器从此登上了历史舞台；之后衍生出的五级管Pentode和束射四极管Beam Tetrode，使电子管可以工作于更高的频率和输出更大的功率。实际上还有其他类型的电子管，由于跟本文关系不太紧密，所以略过不提。电子爱好者社区IdU+S#ig0p相对于晶体管放大器，电子管放大器体积大、重量重、效率低，而且从指标上来讲失真大，所以当上世纪60年代晶体管放大器面世时电子管遭受了人们的冷遇。直到1970年情况才有了改观，美国Audio Research公司的William Zane Johnson先生在美国HiFi大展上展出了他研制的电子管放大器，引领了电子管放大器的伟大复兴。历史的必然在于电子管放大器虽然有自身固有的缺点，但是也有难以替代的优势。电子管的非线性失真指标虽然高，但大多发生在低次谐波上，实际上对听感的恶化不大，反而往往更加好听；晶体管的非线性失真则有发生在高次谐波上，对听感的恶化较大。电子管有助于声音的人性化，甜美自然的声音听来更加让人愉悦放松，同时电子管的失真特性也有利于掩盖音源的不足；而电子管的不足在于低频控制能力稍欠和大电流输出能力不足，不过在推动耳机时的表现不会让人无法接受。电子管电路的特点则是构架简洁，用管数量和放大级数都少，很有些Simple is the best的味道，也可以让我们集中财力拿下尽量好的管子。j?8F fd1090 下面尽量简单地说一下电子管工作原理，了解这些原理将直接有助于处理实际电路问题。电子管由外部的玻璃壳体、内部的几个电极和连接电极的管脚组成。二极管是最简单的电子管，里面有灯丝Filament（跟白炽灯的灯丝看起来差不多，通常用f表示）、阴极Cathode（紧靠灯丝的一块金属板或者灯丝本身，通常用K表示，直接使用灯丝作阴极的电子管叫直热式，有独立阴极的则叫旁热式）和屏极Plate（位于最外面的一块金属板，通常用P表示）。电子管实际电路工作时，灯丝上有电流通过就会发热，当自身或加热阴极到达一定温度之后，会有电子获得足够的能量而从上面发射出来，这些电子将被屏极吸收，但由于灯丝或者阴极不能吸收电子，所以这个方向不能反过来，这个单向导电特性是电子管的工作基础。三极管是在二极管的阴极和屏极之间增加了一个栅极Grid（一片比较致密的金属网格，通常用G表示）以控制电子的运动，而正是栅极的控制作用使得电子管拥有了放大电压信号的能力。五级管则是在三极管的第一栅极G1和屏极之间依次增加了第二栅极G2（称为帘栅极）和第三栅极G3（称为抑止栅极），目的主要在于减小各极间电容和抑止二次电子发射。电子管各极在电路中的连接方式请参考本文后面章节中的电路部分。 电子爱好者社区f-#zE V:9v q F电子爱好者社区*vGPP(Q-直热式双二极管、旁热式三极管和五级管的结构示意图电子爱好者社区*$Q8N g/?_（五级管从上到下：P、G3、G2、G1、K和f）,q Obb1H1090 由于电子管玻璃壳体内部存在空间电子流和灯丝，电子管内部需要抽成真空（实际上也有少部分型号的电子管出于特殊需要而在内部充以低压气体），这就是电子管又叫作真空管的原因。从实际生产工艺来讲，电子管连接外部电路的管脚和玻璃壳体之间是无法保持理想密封而不让空气通过的，所以在电子管的内侧顶部会蒸镀上一些用于吸收气体的消气剂，用以与进入壳体内部的空气发生作用，从而保持内部的真空程度。看起来这些消气剂就像是一层附着在玻璃壳体顶部内侧的银镜。电子爱好者社区$X?BRm-X 在实际的电子管电路中间，由于电子管和变压器都会发出很多的热量，这也会影响到元件的状态，所以电子管设备往往在开机一段时间之后才会进入完全稳定的状态就放大器而言就是稳定后声音才会最好。电子爱好者社区!A,p*Zm:C%x C4kw 简单说了说原理以后，我们就开始考虑具体的电路。*x7G l9UDc1090 电源方面决定采用传统的电子管全波整流加CLC滤波的方式。电子管全波整流是指用一支双二极管来把两个极性相反的正弦交流电压变成直流电；而后面的CLC滤波是指使用并联的电容和串连的铁芯电感（即扼流圈）来将直流电压的纹波尽量抹平。电子爱好者社区-rK:qe;ae/B D 由于用于推动耳机的电子管放大器不需要太大的输出功率，所以电路里使用两级放大就足够了，也就是前级电压放大和后级功率放大，而无需像大功率放大器一样需要在电压放大级和功率输出级之间设置一个推动级。考虑到实用价值，前级电压放大电路通常有单端Single-End和SRPP（Shunt Regulator Pull-Push并联调整推挽）两种形式，单端放大只使用一个三极管，结构简单，音色也最纯真，中频尤其优美；SRPP形式的高频细致，但低频量感稍欠，且工作时会产生频率非常低的纹波，不用直流伺服电路加以控制的话不适于通过直接耦合输出给后级，考虑到具体情况，所以我们采用了单端形式。后级功率放大电路简单来说可以分为单端和推挽，由于不需要输出太大功率，我们也采用了单端形式。电子爱好者社区|m.jUQ+Uo 电子管的灯丝供电可以采用交流和直流两种方式。交流供电的好处是声音动态表现好、对电子管寿命影响较小，缺点是噪音相对较大；直流供电的特点则几乎正好与交流供电相反。考虑到耳机放大器的电压放大倍数不大，噪音问题也不会太大，我们决定采用交流灯丝供电。)YH&e(:e1090 两级放大电路之间的信号耦合方式通常有直接耦合、电容耦合和变压器耦合三种。直接耦合就是用导线直接连通前后两级，信号可以直接通过而没有损耗，但由于导线两端没有电位差，所以必须把前后两级电子管的各极直流电位都提高，以使前面电子管的屏极和后面电子管的栅极直流电位相等，考虑到电源成本和安全因素，这次最终没有采用直接耦合。电容耦合可以用电容来隔离直流，使各级的工作点（电子管各极之间的直流电位差）得以保持互相独立，但电容会影响到细节和低频的表现，综合考虑后这次采用了电容耦合。变压器耦合的原理与电容耦合类似，虽然变压器耦合的效果可以非常好，但是传输变压器比较难以买到而且价格昂贵，也只好放弃了。电子爱好者社区d0tO$Gf 单端功率输出级的输出方式可以分为阴极输出和变压器输出两种方案。阴极输出方案由于不带输出变压器，所以也称为OTL，阴极输出的声音更加透明，声场更好，而且成本可以做得较低；但由于电子管输出阻抗高、工作电流有限，所以单个电子管阴极的输出推动低阻抗负载的能力有限，虽然通过多管并联可以改善推动能力，但是并联输出需要尽量精确的配对，这是我们的财力和条件都难以企及的。反观变压器输出方案，由于输出变压器的阻抗匹配作用，输出级电路所“看到”的是变压器初级的高输入阻抗而不是负载的低输入阻抗，所以推动低阻抗负载的表现较好。同时变压器由于线圈的电感、磁体的磁滞和铁芯钢片的磁传递等作用而具有非常特别的自身音色。变压器输出方式是不能空载工作的，也就是一定要先接上负载再开机。高品质输出变压器的材料和工艺使得其造价也比较高。由于这次是为高档的低阻抗耳机而设计，再回想起麦景图的优美表现，为了打上这个牙祭，笔者也狠狠心选择了输出变压器。电子爱好者社区 sK B&w6do vCz2R2b 还有就是负反馈。所谓负反馈就是将放大器输出的信号经过反相后送回放大器的输入端。对于是否采用负反馈众说纷纭意见不一，但是负反馈的优点和缺点是有共识的：负反馈能对放大器提高稳定性、降低非线性失真、扩展通频带、提高输入阻抗和降低输出阻抗；但也会造成瞬态互调失真和留下自激的可能。考虑到放大电路只有两级，信号延迟不大，瞬态互调失真也不会严重，同时考虑到稳定性和输出阻抗，所以这里采用了少量的负反馈。电子爱好者社区n!t8_ x,wS 由于其他元件参数需要先确定电子管和输出变压器，所以我们把整个电路的具体参数放到选定器件之后。h#z,b| xO-S:q1090选定器件 电子爱好者社区mjML*k5Ya 小结一下上一节的思路：电源是胆整流加CLC滤波，放大电路是全单端电容耦合加变压器输出，辅以少量负反馈 。大致方案敲定了之后，我们再来选择具体的器件。需要我们特别来选择的器件有电子管、耦合电容和输出变压器，其他的如电源变压器、扼流圈、旁路电容和电阻等对声音的影响则不是决定性的。电子爱好者社区b1UX;j/w E-t5g 首先来敲定电子管。电子爱好者社区;P7SxJ&Z 前级电压放大方面，我们应该当然选用三极管，因为三极管失真较低，而且放大能力也足够用了。事实上我们能比较容易买到的三极管都是双三极管，也就是一个玻璃壳体里面装了两支三极管。在音频电压放大领域最常用到的双三极管家族大致有这么几种：CCA/E188CC/E88CC/ECC88/6DJ8/6922/6N11、ECC83/E83CC/12AX7/62/6N2和2C51/5670/63/6N3。之所以用这样的形式来写，是因为电子管的很多不同型号其实参数相同或者相近，而管脚意义或产地可能不同，可以代换使用，只是要注意顾及到不同型号之间的差异。以前面列举的第二种为例，ECC83/E83CC/12AX7都是欧美型号， 62是前苏联型号，6N2是国产型号。E88CC家族设计用于低噪声高频电压放大，声音大致走向是高解析力与平和音色；ECC81、ECC82和ECC83家族设计用于低频电压放大，声音大致走向则都偏向柔美音色；2C51家族设计用于高频电压放大，声音大致走向可以说差不多在前面两者之间。当然出于不同取向，各位朋友可以有不同的选择，只是那样的话必须要根据具体的管子参数来调整电路。同样也是因为有些管子之间可以互换，我们才可以比较方便地品味不同管子之间的不同风格。考虑到个人听音偏好，笔者最终选择了2C51/5670/63/6N3家族，它们的管脚顺序定义完全相同。5l G:r:r#T$P_-B1090 然后是功率放大管的选择。因为我们希望放大器能轻松地持续输出1W以上的功率，而且并不打算在输出级采用多管并联，所以这里只能选择五级管或者输出功率较大的三极管。但是因为能输出大功率的三极管比较贵，所以我们选择了五级管，虽然失真比三极管要大，但是也完全可以接受。符合我们要求的五级管在市场上最容易买到的应该就是EL84/6BQ5/614/6P14，同样地，EL84/6BQ5是欧美型号，614是前苏联型号，6P14是国产型号，它们的管脚顺序定义也完全相同。电子爱好者社区9p7z4tyM3a | 最后是整流电子管的选择。市场上有售的很多双二极管都符合我们的要求，比如5U4/5U4G/5Z3/5Z3P、5Z4/5Z4G/5Z4GT/5Z4P、5AR4和5R4等等都可以。对同样的交流电压，5Z3和5R4等直热式整流管的整流电压会低一些，而5Z4和5AR4等旁热式整流管的整流电压则会高一些，不过差别不是太大。上面所述的各双二极管的管脚顺序定义完全相同。电子爱好者社区.R&gwd 各电子管的国产型号结构示意图请见后文“实践准备”一节。!EOav;CH*p:Y1090 除了型号，品牌也是选择电子管的重要因素，借用高手的话：“英国胆（就是英国声），好似一杯香浓的咖啡，浓郁细腻，具有超强感染力，令人着迷；荷兰胆，声音顺滑流畅，充满活力而又不失韵味，是一种轻松自然的享受；德国胆，声音干净，直率，分析力高，就像是得意志民族的稳重，严谨，理性的作风；俄国胆，刚猛有力，明快细腻，火气大，很有俄罗斯民族的阳刚之气；美国胆，动态凌厉，节奏明快，刚韧并举，处处可以感受到美利坚的气息”。举例来说，英国品牌有Mullard和Brimar等，荷兰品牌有Amperex和Philips等，德国品牌有Telefunken、Siemens和RFT等，俄罗斯品牌有Sovtec和OTK等，美国品牌有WE、RCA和Tunsol等，东欧品牌有JJ和Tesla等，国产品牌有北京、曙光和桂光等。我国的电子管技术是解放后向前苏联学习的，所以国产胆也会有些苏联胆的风格，当然在经历较长时间的发展之后，国产胆也有了自己的特点，也有一些功率输出管可以和外国名管媲美，不过在电压放大管方面还有比较大的不足，最明显的是声音有些朦胧，另外高低频的延伸稍差。I!Le9I0HD OR1090 接下来是耦合电容的选择。对耦合电容稍有了解的朋友都知道，这里面有非常大的学问，要散开来讲就收不住了，所以在这里笔者只打算略提一点。在信号耦合通路上使用的电容大多是无极性薄膜电容，也就是无所谓正负极，可以承受两个方向上的直流电位差。耦合电容种赫赫有名的品牌有很多，主要有Jensen、MIT、Rel-Cap、AudioCap、MultiCap、Hi-Rel、Wonder、Kimber Kap、Solen和WIMA等等。Jensen的油浸电容是其拿手好戏之一，从材质上分为银膜、铜膜和铝膜三种，档次也是顺次从高到低，Jensen油浸电容的特点在于音乐感强、非常耐听，堪称仙乐飘飘，声音密度高，声场、动态、解析力和全频带表现都非常好。MIT声场宽大，中频丰厚，低频弹性好，声音致密凝聚，音色高贵华丽。Rel-Cap是美国的一家大型音响电容制造厂，以OEM的方式向AudioCap、MultiCap和Hi-Rel提供产品，其产品多表现为音色柔美、中低频丰满、堂音丰富、能量感强。Wonder的风格是瞬态迅速，中频致密、高频柔美、低频结实，音色清丽，声场、解析力和透明度的表现也相当好。Kimber中频甜美丰润，细腻程度和结像能力非常好，只是高低频两端延伸比MIT等电容稍差。Solen的特点是声音柔美、稍显朦胧，但其全黑新品锡膜SCR修正了先前的灰色S和红色SCR的缺陷，声音透明度和动态都很不错，只是解析力和声音质感稍逊于其他高档电容。WIMA跟Solen的风格迥异，旧款WIMA都是红色外观，高频华丽多姿，中频实体感好，但不够细腻，新款黑WIMA称为BlackBox，声音甜美流畅，音色鲜活华丽，声音密度和高频延伸几乎能跟MIT像媲美，只是低频下潜和解析力稍逊。我们平常使用的是Solen和WIMA。电子爱好者社区Q(zd;Nl Z&KB3A 输出变压器方面，我们此时需要敲定的参数是初级阻抗4K到5K。其他参数方面，我们与其他器件一起放到下一节来讲。电子爱好者社区2S)Yy 至此，我们已经可以确定具体的电路原理图（图中未明确标注功率的电阻均可取1/2W，未明确标注耐压值的电容均取400V）。由于参数推算过程会涉及到太多的技术细节，笔者不再一一陈述，而只在最后的调试步骤中提及一点。Bs,Tj8_qW1090电子爱好者社区 r0IF7q%k4dL一个声道的放大电路原理图W_3M(Cy $H1090电子爱好者社区9f%L!Z*D)aU电源电路原理图%G$g%Un1J-$v ?1090 9Lv9p;d0F&UOv1090逛逛市场 电子爱好者社区COx$k 方案和器件都基本定下了，接下来就该去电子元件市场采购所需器件。电子爱好者社区,|5S(%gi z wL 当然，我们要DIY胆机的话，需要这么一些基本工具：50W功率左右的电烙铁、万用表、尖嘴钳、斜口钳或者钢丝钳（老虎钳）、螺丝刀、美工刀、直尺、电钻（可能需要）、足够的焊锡丝、热熔胶条和热熔胶枪。或买或蹭，反正总得有得用才行。电子爱好者社区zw5z#m| 先去电子管商店看看，一般来说这些商店很可能会同时有全新和二手的管子出售。按照既定计划，我们将总共需要采购一支双二极管作整流、一支双三极管作电压放大和一对五级管作功率放大。至于购买国产管还是进口管、全新管还是二手管，就丰俭由人了，当然也可以先买差一点的以后再升级好的代换型号。一般地，整流管选用国产5Z3P、5Z4P或5AR4都不错了，也可以选用进口的5R4或5U4等。电压放大管方面，全新的国产6N3是相当好买的，全新的进口2C51、5670、63则不是太好买，也可以考虑二手的。功率放大管方面，全新国产6P14相当好买，进口的EL84、6BQ5和614也还算比较好买，遇到好的二手也可以考虑。进口管如果管脚镀金的话，表示品质比普通的要好，不过价格也要高；国产管分为四个等级，M民用级、J军用级、T特级、Q电桥级，一般买J级的即可，T级的更好，但没必要去刻意寻找Q级的。如果要购买二手电子管的话，需要特别注意电子管的消气剂，也就是前面提到的那一层附着在玻璃壳体顶部内侧的银镜，如果具有水银般光泽的话表示电子管还有很长的寿命，如果光泽已经黯淡或者消气剂边缘变得灰蒙蒙的话就表示电子管的已经使用了比较长的时间，如果消气剂已经苍白脱落则表示电子管内部的真空程度已经不佳。顺便说一句，同一型号不同厂牌的电子管声音不同，而且即便是同一型号同一品牌，生产年代不同的话声音也很可能不同，如果要具体说来的话也是大有文章，限于篇幅不再详述。B V6sqjX#YyE7D1090 接下来是耦合电容。在笔者在上一节所列举的品牌里面，Solen和WIMA价格比较平易，也容易买到，而前面几种都是价格高昂而且难觅芳踪。同时，好的全新耦合电容并不容易买到，价格也相当贵，比较可行的办法是买二手电容，因为薄膜电容的寿命非常长，只要外观没有严重损坏就几乎不用担心报废，当然如果买油浸电容的话要注意外壳密封完好。所以我们要去的应该是有销售二手电容的商店或者旧货小摊聚集区。一般状况下，我们都能不太困难地找到Solen的S、新旧款的SCR和WIMA的红MKP/MKS、黑BlackBox，具体的选择看个人口味，根据电路，我们选用一对同型号的容量为0.22uF或0.47uF、耐压值为250V（更高也可，但价格较高）的即可。电子爱好者社区!7z3YOPBn 音量电位器方面，我们一般选择一只50K或者100K的双联电位器。由于电位器总管电压信号分配，而且使用中调节频率也相当地高，所以应该买品质尽量好的。品牌方面一般选择Noble或者Alps的。在一百多元的价位上，碳膜电位器（连续调节）比步进电位器（分档调节）的品质要好一些，建议选用。如果买更高档的，可以考虑级进电位器。当然如果只能买便宜的电位器也可以用，只是在使用一段时间后可能会出现噪音或者左右音量不平衡。6P9I!n Vm%V1090 电阻方面，如果资金投入比较多的话可以买Dale或Holco等名牌，不过一般选用国产的普通金属膜电阻即可。阻值和功率参照前面的电路图，图中没有明确标识功率的则为了方便可以全部选用1/2W的；阻值标识为范围的则可以考虑购买几个覆盖此范围的不同阻值的，或者用串并联来实现。电阻的阻值一般有1-5%的误差，由于电阻的价格便宜，可以考虑多买一些阻值和功率相同的，以便制作时挑选出参数尽量接近所需数值的或便于作出微调。需要注意的是，前面列出的电路原理图里的放大电路只是立体声中的一个声道，所以实际电路中需要的电阻数量是原理图中电阻数量的两倍。电子爱好者社区*G$C?;m&I%N c6s2 滤波电容方面，因为在电子管电路里电压比较高，所以需要使用价格也相对较高的高耐压大容量电解电容。为了降低成本我们也可以考虑部分买二手的，毕竟电解电容的寿命也是相当长的。这里我们列举一些比较容易买到的电容：在电源部分，可以购买使用一对二手的220uF/385V的飞利浦蓝六角电解电容和一只0.1uF/400V的国产红色MKP薄膜电容来滤波；在放大电路部分，可以考虑再用一只22uF/400V的Elna或Nichicon电解电容和一只0.1uF/400V的国产红色MKP薄膜电容来辅助滤波。事实上，如果使用容量和耐压稍微高一些的电容也没问题。K;_Xp xvy1090 输出级五极管阴极旁路电容方面，我们考虑购买一对220uF/50V的Elna电解电容。 u4A5kZ1090电子爱好者社区!d$uIZ220uF/385V的Philips蓝六角电解电容;m5o4Q6jr FQ1090电子爱好者社区)ibtha,E220uF/50V的Elna电解电容2|+W58QeR,|1090 由于电子管放大器工作时的温度比较高，所以建议所有电解电容都选择工作温度为105的，在实际使用中也应尽量使电容远离电阻和电子管等发热源。同样也建议多购买一点电容以备不时之需。7LFj fw7y1090 之后是电源变压器、扼流圈、输出变压器和整机外壳。电源变压器应该选择功率在100W左右的，输入当然是交流220V（当然如果是在国外的话则要符合当地的供电电压），输出绕组要有一个0.25A的双280V（高压）、一个3A的单5V（整流灯丝）和两个2A的双3.15V（放大灯丝）。扼流圈的规格则是10H/250mA。输出变压器的规格是单端饱和电流40mA以上、初级阻抗4K或5K、次级阻抗则选择最接近自己耳机阻抗的就可以（常见的有32/50/64/120/250/300）。具体购买方面，我们一般可以直接到商店购买或者是向厂家订购，就笔者所知国内提供订购这些东西的厂家和商家不少，比如电源变压器、扼流圈和输出变压器可以向广东的“牛魔王”、河北的左氏、四川的凯立和广东的利特公司等订购；能购买和订购机箱的商家和厂家在广东、浙江和四川等地都很多。品质方面，应该说国内的电源变压器、扼流圈和输出变压器是牛魔王和左氏的比较好，只是价格也比较高，毕竟一分钱一分货；机箱则各地工艺有好有差，基本上也算是一分钱一分货。我们也可能在同一个厂家购买变压器，然后在另一个厂家订购机箱，不过这样的话，需要向双方厂家都沟通清楚各变压器的铁芯尺寸规格，以免到时候无法安装；除开预留合适的变压器安装位置之外，订购机箱的时候还应该向厂家说明打算使用搭焊工艺（也可以向厂家咨询一下建议），并确认机箱上已经安装了电源插座、电源开关、立体声输入插座、耳机输出插座、数量规格合适的（供电子管插上面的）电子管管座、音量电位器（品质一般较差，只是为了测试安装）和尺寸合适的变压器屏蔽罩。当然，如果这些都在同一厂家订购的话，就可以确保至少安装没有问题了。笔者自己出于便利和成本考虑，向凯立订购了一台KDP14机箱，里面包含了所有的变压器和除管座外的附件。电子爱好者社区g#RNbet9r;m$IU| j7n-Jl5k b_1090机箱,E| D4D*s+#X3nR1090 还有一些杂乱的东西。为了实现搭棚焊接，我们需要一根线芯直径在2-3mm左右的铜质电线（取用中间的粗铜线），长度视实际具体需求而定，保证够用的话要半米多，当然，铜的纯度高一些为好。为了信号输入插座和音量电位器之间的连接能够保证屏蔽，我们还需要一根麦克风立体声信号线。还有用来进行内部连接的线材，我们可以采用特富龙绝缘层的镀银铜线（通常被称为“特富龙银线”），通常它们是一对互相螺旋缠绕的黑白线。上面这些线材在二手电子市场上都比较容易买到，价格也不会太贵。另外机箱如果没有包含的附件也需要买。电子爱好者社区I |c3cQ7电子爱好者社区 l Cj-i5A y实践准备电子爱好者社区%z-_9l6LPW 虽然在前面我们已经做了很多理论准备工作，但是也还要再准备好足够的实践基础知识。电子爱好者社区A%W-s!l2ZK/z5n 首先我们要学会辨别电子管管脚的顺序编号，因为只有知道了怎样辨识管脚，才能通过电子管手册的资料了解怎样在电路中具体怎样连接电子管。一般我们使用的小功率放大管大都有九个管脚用来连接外部电路与内部的各极，而且比其他大功率放大管形体要小，所以叫做小九脚管；而一般的整流电子管则是八个管脚。将小九脚管翻转过来使管脚朝上，可以看到九个管脚沿着圆形的边缘分布，每两个相邻管脚之间的总共九个间距不都是等长度的，其中有一个间距较宽，从这个较宽的间距沿着管脚开始顺时针数下去就依次是第一到第九脚。而辨认八脚管的管脚的方法与之非常相似：八脚管的一圈管脚中间有一个圆柱状的杆，杆上有一个凸起，这个凸起叫做“管键”，使管脚朝上，然后从管键的指向沿着管脚开始顺时针数下去就也依次是第一到第八脚；实际上八脚管往往实际上没有八个管脚，因为有些不用的空脚根本就没有安装上；有些八脚管的底部已经标明了管脚的编号，这样就更加一目了然了。管脚示意图和实物图如下：电子爱好者社区2k&m3H:TZ#S 电子爱好者社区b Bf*b2f小九脚双三极管6N3的管脚顺序和结构示意图电子爱好者社区4Wjq9|T$b,f?&dt 电子爱好者社区s yu +C3e小九脚五级管6P14的管脚顺序和结构示意图Ue &.a%1090 !f8E n+QuN1090小九脚管管脚实物图MDER!1090电子爱好者社区L L|!UYN9k八脚管（双二极管5Z4P）管脚顺序和结构示意图I%kl;dq-y.n1090 b4E;u$! U1090八脚管管脚实物图电子爱好者社区6K8X)SK!g 其次是电子管管脚对应各极的识别，下面分别参照上图对双二极管、双三极管和五极管进行说明。双二极管5Z4P的第二和第八脚是灯丝供电，因为此管属于旁热式，所以阴极和灯丝短接；由于短接于第八脚，所以第八脚应该接灯丝供电的地线，第二脚接灯丝供电的5V输出；第四和第六脚是屏极。双三极管6N3第五脚对应的是屏蔽片，其它八脚刚好对应左右对称的两个声道，以左边为例：第一脚是灯丝供电，第二脚是阴极，第三脚是栅极，第四脚是屏极。五极管6P14的第一、第六和第八脚实际上没有被使用，第四和第五脚组成灯丝供电，第三脚是阴极（内部已经与抑制栅极G3短接），第二脚是第一栅极G1，第九脚是帘栅极G2，第七脚是屏极。8yt+(9W#y+ic1090 然后我们要学会如何通过电阻上的色环识别电阻的参数。虽说用万用表来精确测量电阻的阻值往往也是必要的，但是如果在DIY的时候从一堆没有标识的电阻里一个个地测量来找出自己要的，实在是太缺乏效率了。大多数的电阻上面印着四条或者五条彩色的环，我们可以先观察一下处于两端的两条色环，如果有一条色环的宽度比其他色环的都要宽、或者是离与其相邻的色环的距离比其他相邻色环之间的距离更宽，那么就重新摆放电阻使这一条色环位于最右边，接下来就可以确定电阻色环的含义：最右边的这个色环代表阻值精度，跟精度色环相邻的色环代表乘数，余下的两条或者三条色环代表阻值基数。具体的颜色与数字的对应图如下： 电子爱好者社区 l/E9w5e p_ 8xe1ZI*k8N 1090电阻色环含义示意图（此图相关权利完全属于原作者6DJ8，并致谢）电子爱好者社区7N, j5j3z$9t/ex:s5MK(o2Cl; t10901/4W、1%的10K电阻实物图（应先左右翻转再读）电子爱好者社区4r0E5eb;_7U Hu5yyU HiVB10905W、5%的100欧电阻实物图.Y-j8rV8d87q1090 接下来是普通电解电容的极性识别（而薄膜电容比如前面的几种容量不到1uF的则是无极性的）。电解电容在使用时必须将正极接高电位、负极接低电位，如果接错的话很可能会损坏。识别的方法是电容外壳上会有一道颜色与外壳底色不同的不太宽的竖立条纹，而紧邻着竖条的引脚就是负极。在原理图里，电解电容的正极是一个空心的扁矩形，旁边可能会有标识“+”，负极则是一条实心的细线。f*oed1090 还要弄清音量电位器的连接方式。将电位器平放，使得其引脚朝上、调节柄水平地朝向自己，可以看到引脚呈两排水平排列，每一排引脚代表一个声道。每排是四个引脚的话，那么沿着从右向左的顺序分别是地线、输出、输入和等响度控制；是三个引脚的话，那么就没有等响度控制。实际上我们所要用到的也只有地线、输出、输入。v G a#D;+.K M1090 还有耳机输出插座的三个焊片的含义。找出一个耳机插头，将插头水平向左，那么从左到右依次是左声道、右声道和地线。插座自然与插座相同。我们需要注意的是，如果插入插头时，插座上会有两个或三个触片被顶起的话，那么我们在接入插座时要把信号线焊接到触片顶起后仍然与插头保持接通的那些引脚。z9lP(l z D h1090 最后让我们来确认已经学会或知道下面这些最基本的东西：焊接方法；电路原理图识别；万用表基本使用；信号输入插座的里面是信号线，外面是地线；三线供电插座上面是接地，下左是零线（地线），下右是火线（相线）；保险丝和电源开关都应该接在火线上；当然还有更多的基本知识。如果有不清楚的，请大家参看相关介绍或者请教有经验的朋友。电子爱好者社区:i: pLvCW 相信看到这里，朋友们已经和笔者一样开始手痒了。好了，就让我们电子爱好者社区!A9y7LS0C5电子爱好者社区.oHljf6n 正式动工 8x.t/F Y O2 *G1090 特别提示：“安全第一”。电子爱好者社区/PU*Z+)c)|#rI 包含本方案在内的很多电子管电路里的供电电压都远远高于安全电压，所以特别请朋友们小心操作，注意安全。如果没有经验，请在有实际操作经验的朋友的指导下进行。电子爱好者社区0q+gD+AP G 一旦所有需要的工具、材料和元件都到位，我们就可以动工了，考虑到可能有朋友从未焊接过电路，所以这里的部分步骤会详细一些。建议大家对照着前面的电路原理图阅读下面的步骤，以期真正地从电路图过渡到实际电路。8zM/A I-Q9B1090 焊机的过程简单说来就是先用粗铜丝搭起一个框架（实际上这个框架也同时作了地线），然后将各器件直接焊接或者通过焊接连接线来完成管座、变压器、耳机输出插座和地线（框架）之间的，而整个电路通过电子管管座与电子管管脚连接；大致顺序一般是从前到后，也就是电源、前级电压放大和后级功率放大。直到完成了所有的焊接之后，我们才会把电子管插上，然后通电开机进行测试和调整。电子爱好者社区8.ou 笔者先给出焊接完成后的机器内部照片（由于焊接中的临时状况，图片可能跟表述稍有出入）： 电子爱好者社区.KjYYv Qx)Rq电子爱好者社区 XDzRI0ft内部图片.I7n/eK!c*z DG r,*zO1090电子爱好者社区,wZ0eC0e$zW%q0.22uF/630V的Solen黑SCR耦合电容-T:p-8m5F,i1090 下面的步骤都以笔者本次焊机的具体情况为例来展开说明，请朋友们在自己尝试DIY的时候根据具体情况见机行事。电子爱好者社区,a9m9Dr LQpv,fL 事实上，用于搭焊的机箱大多是将各变压器和电子管管座都安装在了顶板上。所以我们首先需要动一动螺丝刀将各变压器安装到位（当然如果是在同一厂家订购了变压器和机箱就不用自己动手安装了），然后是把机箱倒置放置，取下底板。)$K%h$M&iSN4/_1090 然后我们可能需要估计一下电子管的安装位置。为了放大电路的对称，两支功率放大管可以分别放到电压放大双三极管的两侧，但是笔者所选的机箱上一共有四个小九脚管座，于是把紧靠八脚管的这个管座空出来不作使用。之所以这么选择是因为可以离电源变压器（就是里面那个最大的家伙，分居两端的是两个输出变压器，剩下的就是扼流圈了）和整流管远一些，减小干扰。这里我们先做个约定：距离八脚管座最远的那个小九脚管座为一号，而最近的那个为四号；距电源变压器较远的那个输出变压器为一号，而较近的那个为二号。电子爱好者社区 nT*rl 好了，开始动用电烙铁。重要提示：在焊接的过程中，应该通过适当调整位置或扳动焊片以避免本不应该出现的金属之间的接触短路。(f-n0?!l1090 请大家注意：（除音量电位器上用的输入信号线和搭焊地线框架之外）我们在机箱内部使用的连接线都是前面提到过的“特富龙银线”，为简便起见简称为“导线”；由于它没有屏蔽层，所以我们在使用的时候通常保持同一组的互相螺旋缠绕以保证屏蔽；笔者个人有时习惯将黑线用作高电压和信号、白线用作低电压和地线，一目了然，也建议大家采用；“连”或“连接”通常指将导线或元件两端焊接于特定位置；除电源变压器输入的走线和信号输入插座与音量电位器的输入信号线要沿着机箱的边沿走之外，其他的导线都尽量就近走直线，长度上稍微多留一点余地就行；在焊接放大电路时，建议先完成一个声道的完整电路后在进行另一个声道电路的焊接，以免左右声道走线混淆。后文中都如此所述，请容许笔者不再重复说明。:CZ* b _%q1090 我们先完成交流电源输入和电子管灯丝供电的焊接工作。在这一段里，除有特别说明的之外，“输入”和“输出”指的都是电源变压器的输入和输出焊片。交流地线连接方面，我们用导线连接交流电源输入插座的零线和电源变压器的输入地线（一般有“地”字样的标识）即可；交流火线连接的通路上有个电源开关，开关可能是上下拨杆式或者旋钮拨段式的，前者很简单只有两个引脚，后者有多个引脚就先把旋钮拨到开的位置然后用万用表测量出哪两个引脚接通，然后用导线连接交流电源输入插座的火线和开关上的前述两个引脚之一，再用导线连接开关上另一个引脚和电源变压器的220V输入（有“220V”的标识）。灯丝供电方面，我们采用交流供电：直接用导线连接5V输出和八脚管座第二脚，同样再连接5V输入旁边的0和八脚管座第八脚；接着找出电源变压器的两组双3.15V输出，“3.15V 0 3.15V”的标识代表同一组双3.15V输出绕组，意思是对应的三个焊片分别是3.15V（正相），中心地线和3.15V（负相）；先用导线把三号小九脚管座的第四和第五脚分别与同一组的双3.15V输出的两个3.15V焊片相连接；然后用导线将一号小九脚管座的第四和第五脚分别与二号小九脚管座的第一和第九脚相连接，再用导线将二号小九脚管座的第