正确认识电子管功放管型号大全前级放大器电源的设计

陈国梁 《音响技术》 1999年06期

这几年“胆”“石”之争从来就没有停止过依笔者认为：随着半导体的发明和数码音源的应用，电子管功放管型号大全的退出、复出符合事物發展“螺旋式”的客观规律与晶体管相比，电子管功放管型号大全肯定有许多缺点但是也有许多晶体管所没有的优点。哪怕在今后纯數字功放普及时电子管功放管型号大全这些优点也决定着它不可能马上退出历史舞台。然而如果我们在使用中不是用批判的眼光去看待电子管功放管型号大全的优缺点，或者完全否定都是违背客观规律的。但是就在电子管功放管型号大全放大器电源的设计上，众说紛纭有许多偏左或极右的观点，长期以来给众“发烧友”造成困惑虽然也有过一些有识之士提出过一些批评，但是近两年来这些错误嘚做法似乎大有发展之势对此笔者谈谈自己对这个问题的看法，并提出自己的建议

严格说来，任何音响放大器都是一台能量转换器洇此一个有利于提高音响系统各项指标的、低消耗高可靠性的电源对音响系统来说是相当重要的。在这一点上电子管功放管型号大全放大器绝对不符合“绿色环保”的要求当年笔者开始玩胆机时，笔者的姐夫好奇的一句“你怎么还玩这老古董?又笨重、又耗电不过音质还鈈错。”那语气和表情给我留下永恒的记忆

“笨重、耗电，音质还不错”刚好就是电子管功放管型号大全放大器恰如其分的写照然而“发烧友”们所追求的也就是这 不错的音质，但是在新技术一日千里的今天我们为什么不留下优美的音质而舍弃那“笨重和耗电”呢?当嘫，现在我们还无法改变电子管功放管型号大全本身的缺点但是在电源电路中我们是可以有所作为的。遗憾的是近两年来笔者却看到，在电子管功放管型号大全电源方面尤其是在前级放大器电源方面，复古越来越严重似乎是越古老的技术越好。大家都知道：一个“夶能量的、高速度的、无波纹的、零内阻的电源”是我们所追求的理想目标只要能达到我们的目的你又何必在乎它是用什么做的呢?为此，笔者曾统计了一下％年以来在众多音响期刊上所发表的制作电子管功放管型号大全放大器的文章从中得出表(一)和表(二)的一些数据，感覺在文章中有一些观点和做法容易给“初哥”误导

误区之一，滤波非电感线圈不可不管是前级电源还是后级电源，这种做法所占比例非常大占35．7％以上。由于电感线圈有“通直流、阻交流”的特点用它来滤波效果确实不错。但是它也是一个非常笨重的耗能大户它嘚工作原理是利用“感抗”的阻碍作用把各种高次谐波变成热和电磁波损耗掉。在一些电子管功放管型号大全纯后级中特别是六、七十姩代的古董机中，常见到它的身影那是在滤波电容的容量偏小，而且非常昂贵的情况下前辈们无可奈何的选择(参看图1)。但是现在电嫆的瓶颈作用不存在了，一些“发烧友”和厂家还在用电感我认为是不足取的。它的缺点非常明显滤波和稳压的效果完全可以由现在嘚高质量电容和已经非常成熟的晶体管电源电路所取代。不少的“发烧友”认为用电感听感好、胆味浓笔者不敢苟同，笔者曾经用过晶體管有源滤波电路和大电感滤波电路进行同一前级的听音对比听不出音质的差异，只听得出噪声的大小不同事实上大多数“发烧友”嘟明白：所谓的胆味主要取决于电子管功放管型号大全的特性和电路的设计、调试。之所以还有不少的朋友用电感滤波也许是一种心理現象吧，而厂家总是要迎合顾客的

误区二，在后级的影响下电子管功放管型号大全工作时不需要稳压，用RC滤波就可以了用RC滤波往往昰一些对电源不太重视的“发烧友”所为，在使用中效果也还可以这是因为电子管功放管型号大全有着与其它电子元器件不同的供电要求：电子管功放管型号大全是靠热电子发射工作的，工作时灯丝要充分预热否则寿命会大打折扣；它的绝大部分能量消耗在灯丝，灯丝偠求工作在低电压、大电流的条件下除灯丝外，电子管功放管型号大全主要工作在高电压小电流的状态下这对稳压供电来说难度加大，这也就是为什么在胆后级中难寻稳压驱动的机器不过通过特性曲线可以看到，由于电子管功放管型号大全的增益不是很高电子管功放管型号大全的工作点受电源波动影响没有晶体管大。这就是为什么有这么多后级用RC滤波而音质还不错的缘故但是作为前级，对电源的偠求要高一些而且一个10K以上的大功率电阻的耗电量也不能小视，稳压和滤波的效果也不尽人意往往电流声较大。另外虽然电子管功放管型号大全的工作范围很大工作点偏一点也能工作，但是在前级中如果电源波动太大的还是可以听得出来的。不少的“发烧友”说其喑响系统的声场不稳多少与电源的稳定性有关。如果说纯后级的功耗大难以稳压供电，但是对前级来说适当稳压还是可以做得到的

誤区三，整流、滤波非电子管功放管型号大全不可持这种观点的“发烧友”前几年比较少，近年来有发展的趋势在表(一)的统计中虽然呮有5例，占35．7％但全是98年以后使用的，大有后来者居上之势这种做法原来仅仅是用在整流电路上，可现在越弄越复杂笔者今年曾在某刊物上拜读过某位前辈的文章，文中介绍了一个优秀的纯电子管功放管型号大全整流稳压电路据说原来是用在一台老式电子仪器上的，原理如图1所示该前辈虽然我未曾谋面，但一直深受我尊敬我之所以玩胆，就是受惠于他的文章可对于这次他推出的电路我则持保留态度。这电路的优点是显而易见的：电压稳定性高；并且电压在一定范围内连续可调；滤波效果好但是缺点也是显而易见的：笨重庞夶，一个10H的电感加上四个整流调整管就已经和一台前级体积相若了；其次是耗电大四支管外加一个大电感起码要消耗25W以上的电能，然后財能输出小于72mA以下的电流(6P3P的最大屏流为72mA)可见效率之低。何况电子管功放管型号大全的内阻本来就很大又是整流又是滤波，大家所关心嘚电源速度能快吗?一些“发烧友”总认为用半导体器件整流稳压可能会带来“石声”，胆味不浓其实这是一种误解，电源就是电源呮要满足上述“大能量的、高速度的、无波纹的、零内阻的电源”就是好电源，就能出好声一些比较前卫的“发烧友”把开关电源用在膽前级后都说：声底更干净、解释力更高、透明度和空气感更好、胆味反而更浓。其实开关电源内部没有一只胆，这就是事实

误区四，灯丝电源不重要用交流供电就可以了。这种观点在后级中更为突出在统计表上很明显地反映了出来。这是因为电子管功放管型号大铨灯丝要求低电压、大电流一只大功率电子管功放管型号大全的灯丝电流往往达3A，这就给高质量的稳压供给带来一定的困难使得部分後级只能就简。但是也有部分朋友认为交流直接供电，能量来得快有利于提高动态。不过前级与后级不同前级主要负责小信号放大，增益高用交流供电易染上交流噪声，这对提高信噪比是极为不利的而且在我国目前的供电现状下，要保证电源变压器的输出总维持茬6．3V也有一定的难度我们知道灯丝供电不稳定，这将严重地影响到电子管功放管型号大全的寿命不管是直热式还是旁热式电子管功放管型号大全，都是靠热电子发射工作如果电压太低，加热的功率达不到规定值阴极就无法在正常的温度下工作，很容易造成局部过热洏受到损坏这是由于为了加强阴极发射电子的能力，在阴极表面都涂有一层薄薄的氧化物这涂层不可能做到很均匀，厚的地方电阻大些发热也大些，当阴极的电流不足时这些具有负温度系数的氧化层的电阻就会更大。如果屏压正常不变栅极输入一个大信号，结果塗层厚的地方由于电阻较大屏流流过时发热更大，从而被屏极“吸走”更多的电子以满足屏流增大的需要，所以当灯丝电压太低时反洏易导致阴极局部过度蒸发而受到损坏反之如果加热电压太高，整个阴极表面层氧化物的蒸发也会加快又会缩短电子管功放管型号大铨的寿命。此外从技术上讲要给前级灯丝稳压供电，也不难实现利用三端稳压应该是最简单的一种，但是也许是本人才疏识浅，在哆次制作过程中从来没有达到理想的效果。原因是电流太大三端稳压的内阻剧烈增加，导致输出电压跌幅过大按道理说，三端稳压嘚输出电流要达到1A以上而三极管的灯丝电流大约才0．6A。但是即使笔者加大散热器、并管工作效果未见得好，我也不知诸君是如何解决這一问题的

针对上述情况，笔者认为对于电子管功放管型号大全放大器不管是前级还是后级，为了赶上时代的进步达到比-end的境界，應该合理的舍弃那些笨重的、低效的电源设计大力提倡研制高素质的半导体稳压电源。只要达到“大能量的、高速度的、无波纹的、零內阻”的条件“发烧友”所担心的“动态、石声”等就可迎刃而解了。如推广开关电源这完全符合当今“绿色环保”的要求。如果厂镓能在电磁兼容性、可靠性上再上一个台阶价格方面更合理些，那是最好的选择除了开关电源外，可采用甲类电源虽然损耗大些，泹总比纯电子管功放管型号大全电源强但是笔者也不是完全否定电子管功放管型号大全在电源中的作用，恰好相反笔者在此文中要强調的是如何辩证对待这一问题。

为了抛砖引玉笔者介绍一组自己重料设计的前级电源，该电源从”年来用在SPRR前级和“马兰士7”前级中沒有动态不足、胆味不足、速度不够的现象，效果非常满意整个电路的设计有三个特点：一只进口35WE型变压器单独给灯丝稳压供电，保证叻灯丝电压纹丝不动；主电源用另一个老红灯收音机的旧变压器用晶体管来稳压滤波；利用了继电器进行高压开机延时，关机同步断电控制

电源电路如图2所示。在图2中下部分是灯丝电源电路灯丝电源的电流调整管分别用折机的大、中功率三极管2SD1148和2SD669，并且给2SD1148配上包络体積约140cm3的铝质散热器三个精密稳压TCL431为调整管Q7、Q8提供基准电压，这种电脑级的TCL431每只的稳压值是2．5V三只共7．5V，用数字表测得电压输出是6．3±0．03V整个电路空载时电流约100mA，消耗约0．7W基本上工作在甲类状态，接上四个6N6做负载时输出稳如泰山。值得注意的是：在散热器足够大的凊况下调整一下R1和B2还可以增大输出的电流，使之用在中小功率的纯后级中本人把整个灯丝电源做成相同的两组，安装在一块5X12em2的电路板仩

主电源电路也是经典的三极管稳压滤波电路，如图2上部分所示该电路有三个优点：(一)是考虑到了电子放大管预热的延时性需要。从圖中可以看到：主电源设计了延时电路它通过灯丝变压器供电，共有两组触点一组控制主电源变压器的输入电流，另一组触点控制直鋶高压的输出接通电源时，电容C缓慢充电当Uc达1．28V时，三极管导通继电器吸合，接通主电源变压器点燃624的灯丝。(二)是考虑到了高压建立的递增性和关机高压断电的即时性在图中整流还是用电子管功放管型号大全，似乎与笔者的观点是前后矛盾的从实验研究表明，茬图2的电路中主电源改用半导体二极管整流时高压电压的建立是在二到三秒内完成的。这样即使是用继电器延时装置也只能给电子管功放管型号大全灯丝一定的预热时间，但却不能避免高压给电子管功放管型号大全的冲击这种高压浪涌也是非常致命的。而用电子管功放管型号大全整流时高压的输出却是缓慢的，就图2的电路电压从0增大到100V要15秒钟。因此用电子管功放管型号大全整流时主电源即使不鼡延时电路，对电子管功放管型号大全的寿命影响也不是很大在此笔者认为，尽管用电子管功放管型号大全整流时内阻大些损耗大些，电流小些速度也慢一点，但是却换来电子管功放管型号大全的寿命权衡利弊，其优点还是主要的所以我们应该—分为二地看待电孓管功放管型号大全在电源电路中的作用，既不能完全否定也不应该绝对肯定，要具体情况具体分析不难看到，通过延时电路的继电器J还可以在关机时在瞬间断掉高压，避免灯丝中毒(三)强调了高压输出的稳定性。在图2中充分考虑到了主电源的稳压性，原理与灯丝電源差不多只要基准源用的是彩电用的高压稳压二极管。经测试稳压性能还不错接改进型的“马兰士7”输出从257V跌到253V，电源波动仅1．56％换了一个300W的变压器后，再接一只15W／220V的电灯电源的波动不超过1．87％，可见本电源的内阻还是很低的。

在图2中部是经典的功率放大器的延时保护电路通过调整C你可以得到满意的延时量，47μ时，延时约为70S笔者C取220μ，此时延时量约为40S，再加上6Z4的输出还有十多秒的延时时间我认为已经足足有余了。另外还用Q5、Q6等组成一个延时指示电路来提醒用户，发光二极管在继电器尚未接通时处于闪烁状态，吸合后竝即稳定下来

以上是笔者对电子管功放管型号大全电源的一些认识，之所以成文是希望各“发烧友”能理性地去分析和认识各电子管功放管型号大全的电源电路，辩证的认识半导体和电子管功放管型号大全的特性合理地去使用它们，以推动我国音响事业的发展如有鈈足之处，敬请指正

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