电子管的基本知识机制做准备工作

电子管的根本学问机制做预备工作电子管又叫真空管，美国人称为Tube，英国人称为Valve。J.A.Fleming1904DeForestLee1907Triode，使放大器从今登上了历史舞台；之后衍生出的五级管PentodeBeamTetrode，使电所以略过不提。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601970AudioResearch公司的WilliamZaneJohnson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，甜蜜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缺乏；而电子管的缺乏在于低频掌握力量稍欠和大电流输出力量缺乏，不过在推动耳机时的表现不会让人无法承受。电子管电路的Simpleisthebest的味道，也可以让我们集中财力拿下尽量好的管子。下面尽量简洁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。二极管是最简洁的电子管，里面有灯丝Filament〔跟白炽灯的灯丝看起来差不多，通常用f〕、阴极Cathode〔紧靠灯丝的一块金属板或者灯丝本身，K〕和屏极Plate〔位于P〕。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肯定温度之后，会有电子获得足够的能量而从上面放射出来，这些电子将被屏极吸取，但由于灯丝或者阴极不能吸取电子，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根底。三极Grid〔一片比较致密的金属网格，通常用G〕以掌握电子的运动，而正是栅极的掌握作用使得电子管拥有了放大电压信号的力量。五级管则是在三极管的第一G1G2〔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放射。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局部。〔五级管从上到下：P、G3、G2、G1、Kf〕〔实际上也有少局部型号〕，这就是电子管又叫作真空管的缘由。从实际生产工艺来空程度。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。好。简洁说了说原理以后，我们就开头考虑具体的电路。电源方面打算承受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CLC〔即扼流圈〕来将直流电压的纹波尽量抹平。Single-EndSRPShuntRegulatorPull-Push〕两种形式，单端放大只使用一个三极管，构造简洁，音色也最纯真，中频尤其美丽；SRPP说可以分为单端和推挽，由于不需要输出太大功率，我们也承受了单端形式。放大倍数不大，噪音问题也不会太大，我们打算承受沟通灯丝供电。〔电子管〕得以保持相互独立，但电容会影响到细节和低频的表现，综合考虑后这次承受了难以买到而且价格昂贵，也只好放弃了。OTL，阴极输出的声音更加透亮，声场更好，而且本钱可以做得较低；但由于电子管输计，再回想起麦景图的美丽表现，为了打上这个牙祭，笔者也狠狠心选择了输出变压器。以这里承受了少量的负反响。后。选定器件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打算性的。首先来敲定电子管。前级电压放大方面，我们应当固然选用三极管，由于三极管失真较低，而且放大力量也足够用了。事实上我们能比较简洁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、多不同型号其实参数一样或者相近，而管脚意义或产地可能不同，可以代换使用，只是要留意顾及到不同型号之间的差异。以前面列举的其次种为例，ECC83/E83CC/12AX76Н2П是前苏联型号，ECC832C51压放大，声音大致走向可以说差不多在前面两者之间。固然出于不同取向，各位朋友可以有不同的选择，只是那样的话必需要依据具体的管子参数来调整电路。同样也是由于有些管子之间可以互换，我们才可以比较便利地品尝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2C51/5670/6Н3П/6N3家族，它们的管脚挨次定义完全一样。出级承受多管并联，所以这里只能选择五级管或者输出功率较大的三极管。但是由于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，但是也完全可以承受。符合我们要求的五级6P14最终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，比方5U4/5U4G/5Z3/5Z3P、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，不过差异不是太大。上面所述的各双二极管的管脚挨次定义完全一样。各电子管的国产型号构造示意图请见后文“实践预备”一节。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〕，似乎一杯香浓的咖啡，浓郁细腻，具有超强感染力，令人着迷；荷兰胆，声音顺滑流畅，布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Mullard和BrimarAmperexPhilipsTelefunken、SiemensRFTSovtecOTKWE、RCA和TunsolJJTesla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缺乏，最明显的是声音有些模糊，另外凹凸频的延长稍差。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，这里面有格外大的学问，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Jensen、、Hi-Rel、Wonder、KimberKap、SolenWIMAJensenJensen的特点在于音乐感强、格外耐听，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格外Rel-CapOEMAudioCap、MultiCapHi-RelKimber两端延长比MIT等电容稍差。Solen的特点是声音美丽、稍显模糊，但其全黑品锡膜SCR修正了从前的灰SSCRWIMA跟Solen的风格迥异，旧款WIMAWIMA称BlackBox，声音甜蜜流畅，音色鲜活华美，声音密度和高频延长几乎能跟MITSolenWIMA。4K5K。其他参数方面，我们与其他器件一起放到下一节来讲。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，未明确标注耐调试步骤中提及一点。逛逛市场方案和器件都根本定下了，接下来就该去电子元件市场选购所需器件。DIY50W〔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。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和二手的管子出售。依据既定打算，我们将总共需要选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。至于购置国5Z3P、5Z4P5AR45R45U46N32C51、5670、6Н3П则不是太好买，也可以考虑二手的。6P14EL84、6BQ56П14П也还算比较好买，遇到好的二手也可以考虑。进口管假设管脚镀金的话，表示品质比一般的要好，不过价格也要高；国产管分为四个等级，MJTQJTQ级的。假设要购置二手电子管的话，需要特别留意电子管的消气剂，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，假设具有水银般光泽的话表示电子管还有很长的寿命，假设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，假设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，生产年月不同的话声音也很可能不同，假设要具体说来的话也是大有文章，限于篇幅不再详述。接下来是耦合电容。在笔者在上一节所列举的品牌里面，SolenWIMA而前面几种都是价格昂扬而且难觅芳踪。同时，好的全耦合电容并不简洁买到，价格也相当贵，比较可行的方法是买二手电容，由于薄膜电容的寿命格外长，只要外观没有严峻损坏就几乎不用担忧报废，固然假设买油浸电容的话要留意外壳密封完好。所以我们要去的应当是有销售二手电容的商店或者旧货小摊聚拢SolenSSCRWIMAMKP/MKSBlackBox，0.22uF0.47uF250V〔更高也可，但价格较高〕的即可。NobleAlps多元的价位上，碳膜电位器〔连续调整〕比步进电位器〔分档调整〕的品质要好一些，建议选用。假设买更高档的，可以考虑级进电位器。固然假设只能买廉价的电位器也可以用，只是在使用一段时间后可能会消灭噪音或者左右音量不平衡。1-5%的误差，由于电阻的价格廉价，可以考虑多买一些阻值和功率一样的，以便制作时选择出参数尽量接近所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。滤波电容方面，由于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。为了降低本钱我们也可以考虑局部买二手的，到底电解电容的寿命也是相当长的。这里我们列举一只0.1uF/400V的国产红色MKP薄膜电容来滤波；在放大电路局部，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薄膜电容来关心滤波。事实上，假设使用容量和耐压略微高一些的电容也没问题。输出级五极管阴极旁路电容方面，我们考虑购置一对220uF/50V的Elna电解电容。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。同样也建议多购置一点电容以备不时之需。100W〔高压3A整流灯丝2A放大灯丝10H/250mA。40mA4K5K、次级阻抗则选择最接近自己耳机阻抗的就可以〔32/50/64/120/250/300Ω〕。具体购置方面，我们一般可以直接到商店购置或者是向厂家订购，就笔者所知国内供给订购这些东西的厂家和商家不少，比方电源变压器、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；能购置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，应当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，到底一分钱一分货；机箱则各地工艺有好有差，根本上也算是一分钱一分货。我们也可能在同一个厂家购置变压器，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；除开预留适宜的变压器安装位置之外，订购机箱的时候还应当向厂家说明打算使用搭焊工艺〔也可以向厂家询问一下建议〕，并确认机箱上〔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〕和尺寸适宜的变压器屏蔽罩。固然，假设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本钱考虑，向凯立订KDP142-3mm〔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，固然，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。还有用来进展内部连接的线材，我们可以承受特富龙绝缘层的镀银铜线〔通常被称为“特富龙银线”〕，通常它们是一对相互螺旋缠绕的黑白线。上面这些线材在二手电子市场上都比较简洁买到，价格也不会太贵。另外机箱假设没有包含的附件也需要买。实践预备虽然在前面我们已经做了很多理论预备工作，但是也还要再预备好足够的实践根底学问。装上；有些八脚管的底部已经标明白管脚的编号，这样就更加一目了然了。管脚示意图和实物图如下：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展说明。双所以第八脚应当接灯丝供电的地线，其次脚接灯丝供电的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，其次脚是阴极，第三脚是栅极，第四脚是屏极。五极管6P14五脚组成灯丝供电，第三脚是阴极〔内部已经与抑制栅极G3短接〕，其次脚是第一栅极G1，第九脚是帘栅G2，第七脚是屏极。然后我们要学会如何通过电阻上的色环识别电阻的参数。虽说用万用表来准确测量电阻的阻值往往也DIY效率了。大多数的电阻上面印着四条或者五条彩色的环，我们可以先观看一下处于两端的两条色环，假设那么就重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：1uF〕。电解电容在使用时必需将正极接高电位、负极接低电位，假设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直立条纹，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。只有地线、输出、输入。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。插座自然与插座一样。我们需要留意的是，假设插入插头时，插座上会有两个或三〔地线〕，下〔相线〕；保险丝和电源开关都应当接在火线上；固然还有更多的根本学问。假设有不清楚的，请大家参看相关介绍或者请教有阅历的朋友。正式开工特别提示：“安全第一”。留意安全。假设没有阅历，请在有实际操作阅历的朋友的指导下进展。图过渡到实际电路。〔实际上这个框架也同时作了地线〕，然后将各器〔框架〕之间的，而整个电路大。直到完成了全部的焊接之后，我们才会把电子管插上，然后通电开机进展测试和调整。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〕：DIY状况见机行事。〔固然假设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。〔就是里面那个最大的家伙，分居两端的是两〕和整流管远一些，减小干扰。这里我们先做个商定：距离八脚管座近的那个为二号。应当消灭的金属之间的接触短路。请大家留意：〔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相互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，长度上略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展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。和“输出”指的都是电源变压器的输入和输出焊片。沟通地线连接方面，我们用导线连接沟通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；沟通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，前者很简洁只有两个引脚，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，然后用导线连接沟通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〔有“220V”的标识〕。灯丝供电方面，我们承受沟通供电：直接用导线连接5V输出和八脚管座其次脚，同样再连接5V输入旁边的03.15V，“3.15V03.15V”的标识代表同一组双3.15V〔正相〕，3.15V〔负相〕；先用导线把3.15V3.15V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3.15V3.15V地在焊接前后用热熔胶来固定导线和电容等元件。③一号输出变压器的“0”标识焊片、④二号号输出变压器的“0”标识焊片、⑤八脚管座的一三五七共四个未用管脚中间最靠近①的那个、⑥电源变压器的双高压输出绕组中心抽头焊片〔就是两个“280V”标识2cm地方折出直角，然后分别焊接在①②两点；接下来如法炮制用粗铜丝连接③④两点，不同之处在要平行着焊片来焊接，以增加焊接强度，所以弯折铜线的时候每一端都需要在平面内折出两个直角，大致呈“乙”a地连接③④铜丝，为了增加焊接点的结实程度，可以把第三根粗铜丝的两端都折成小钩，这样可以增加焊a上两组双3.15V输出中各自的中心0抽头焊片用导线连接，再与刚搭建的地线框架用导线就近连接起来。3cm在焊接的时候一般依据从下到上的挨次，这个需要在焊接的时候见机行事。为了预防马虎读错电阻阻值或者万一电阻失效，笔者建议在焊接之前用万用表确认一下阻值。我们把最大的两个飞利浦蓝六角电解电容分别水平放置在机箱空地的两端，引脚朝内，而且第一脚〔正极〕位于各个100Ω/2W脚，再用一个100K〔与电源变压器相邻且位于中间的那个“变压器”〕的输入端〔靠近中心的那个引脚〕，再用导线连接输出端和后面滤波电解电容的正极，电容的负极与地线框架直接用导线连接。实际上作滤波的还有无极性的薄膜电容，它们是与电解电容并联的，所以我们依据电路原理图把薄膜电容的两个引脚分别与电解电容的两个引脚用导线连接即可。在焊接的过程中，电容和电阻的过长引脚应当剪断。同时留意在焊接过程中应尽量使电容远离电阻和电子管等发热源。在对空间上格外接近的多个元件进展连接时，可以把要焊接的引脚先拧在一起再行焊接。〔图中有一小片电路板，这是为了便利并联多个小容量电解电容而使用的，实际上并不是必需这么做〕以独立地依据电路原理图亦步亦趋地完成大局部电路的焊接。这里特别讲一下输出变压器〔也就是分别位于两端的那两个〕的连接。每个输出变压器都有四个有用B+、P0、xx〔xx〕。B+是指整个电源电路输出的直流高压，这个焊片与扼流圈之后的电解电容正极相连；P的意思了，也就是这个焊片直接与电子管屏极相连；这两个是输出变压器的输入，这一侧假设有更多的焊片就让它们空着不用。0和xx0对应的焊片用导线连接后把导线直接焊接到离耳机输出插座地线焊片最近的地线框架处〔这两根线在地线框架上焊接在同xx的数值应当与耳机的阻抗比较接近；假设有更多个焊片的话，则应中选择一个跟耳机阻抗相比照较接近的来使用，其它的就空着不用了。顺带着耳机输出插座的连接也讲了，不过还有一点，那就是耳机输出插0再提一下音量电位器的接法。首先是信号输入插座和音量电位器的连接，先预备好长度适宜〔应当可以随着线材弹性而沿着机箱的边线放置2cm然后把屏蔽层〔最外面的一圈铜丝网〕卷成一束，再分别把两端里面的两根信号线〔白线和红线〕的绝缘外皮剥掉1cm不到；然后找两段前面剪断的电容或电阻的引脚，其中一段用来连接两个信号输入插座的地线焊片，另一段用来连接音量电位器的两个声道的地线焊片；接着把预备好的麦克风信号线一端的屏蔽层焊接到信号输入插座的地线上，然后把白色和红色信号线分别焊接到信号输入插座的信号焊座上；另一端上，再把信号线的屏蔽层焊接到音量电位器的地线引脚上，最终把白色和红色信号线分别焊接到音量电位器两个声道的输入引脚上。然后是音量电位器和电压放大管的连接，首先向前面一样预备好一条长度适宜〔cm地线引脚上，然后把白色和红色信号线分别焊接到音量电位器两个声道的输出引脚上；另一端上，再把白色和红色信号线分别焊接到二号小九脚管座的第三和第七脚〔6N3〕上，最终把屏蔽层就近焊接到地线框架上。〔也就是构架搭焊框架一段中的③〕上。固然也可以像图片中那样特地使用一根粗铜线来连接搭焊框架和机箱外壳。下把残留在里面的金属碎屑等抖出来。不过不要急着盖上底板，由于我们还有最终的一点工作要做——最终调试特别提示：开机之前肯定要确认耳机已经插上