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2.8W的震撼--現代五燈機----6EM7/10EM7/13EM7/貓眼管機
by 阿犬 |
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- 記得在過年後的某一天下午,突然接到一個神秘人士的電話,叫我速速趕往彰化,我想橫豎家裡沒事,我們就來去站長家拜個年也好,就這樣一群人往站長家呼嘯而去了,結果就註定了悲慘的命運
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- 當大家酒醉飯飽之時,突然間站長拿出了兩隻管子,就說此管單端輸出可到2.5W,我一聽就想,2.5W,那輸出的功率不就是在45跟2A3之間嗎,這隻管子果然可以玩玩,只怪當初自己太貪,當場義不容辭就把那兩隻管子給凹來了
- 唉……,結果呢?當我接過管子的時候,我突然發現我錯了,因為站長大哥好像在釣魚,而我就是那條上鉤的魚,果然一拿到管子,站長就說,因為DIYSONG已經營運滿一年,想要出一個回饋讀者的套件,『那時我心裡就想,糟糕,我中計了』,果然站長接下去又說,阿犬你回去幫我弄弄吧?~!@##$$%^&,自己笨又有啥辦法,所以就接下了這個套件開發的任務。
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- 回家後一查這支管子,乖乖不得了,這支管子真是天縱奇管阿,一隻八腳管內,有兩個3極PART,一邊u=68,內阻40K,另外一邊屏耗卻有10W,內阻才750歐母,天啊,這不是2A3和300B的內阻嗎,同時一隻管子內包含了電壓放大和電流放大,意思說,一根管子搞定一聲道
- 然後,再查一下,這支管子在日本被炒到火熱,隨便在網路上找都有超過好幾十篇的資料,可是在台灣,就是沒有人玩,還是前輩們都暗槓起來偷偷玩,所以不管了,先裝起來聽聽看聲音再說。
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- 剛開始先用最簡單的接法,先聽聽聲音,結果一聽之下,有點失望,因為低音好,高音卻不好,我再去查了一下網路,發現外國人對這支管子的評價,跟我剛好相同,低音優於高音,奇怪難道是管子的差異嗎,不相信,先丟著,跟站長討論一下再說,站長說,他那邊還有一對不同廠牌的,我就火速去那邊取回,比較一下聲音的不同,結果發現一樣,依然是低音優於高音,於是我就想,如果更換工作點會不會較好,好,開始更換工作點,前前後後一共換了不下十次工作點,終於找到對於不同廠牌管子都合適的工作點,我想接下來應該在線路上做微調了。
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- 工作點分析:
這個線路是很單純的兩級共陰極放大線路,電源部分採用兩級RC濾波,較為特殊的地方在於推動級的陰極旁路電容和推動級穩壓及貓眼管的部分,這裡跟大家較為明確的說明一下,首先在我們先分析一下這支管子的特性,他是雙三極管,兩邊放大倍率不一樣,一邊u=68,內阻40K,另外一邊u=5.4,內阻750R,剛好可以用來做一級電壓放大,一級電流放大
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- 好,那來說明一下我們的工作點,驅動級的部分,因為施加穩壓的緣故,B+是150V左右,而我們的屏極電阻使用75K,大約是屏內阻的兩倍,此時的內阻約在33K,偏壓在-1.6V左右所算出的失真率在
1%以下,失真率算是不錯的管子(編按:1%以內已經是非常令人讚嘆的數據!!)
- 功率級的部分我們可看到,它的負偏壓可到70V左右,如果我們將工作點抓在35V左右,理應可以得到最大的功率2.8W左右,但是請你注意,這時的功率級失真已高達10%以上,上下半波的放大倍率已經誤差很大了,所以我們將工作點略微修正,使失真略小,將其偏壓抓在-22V左右,B+
180V左右,此時失真約在5%左右,再加上前面驅動級的訊號是反相的,偶次諧波失真會互相抵銷,所以其失真率會略低5%。
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- 實際在示波器上,低頻段,它的特性相當不錯,但是大約在4KHz左右,高頻的放大倍率開始縮減,越高頻縮減越大,這也解釋了為啥這支管子的低音優於高音
- 功率級的部分,也是一個好玩的地方,因為本來在剛開始使用示波器加以量測的時候,發現不論在OPT的輸出,及功率級的輸出點,它的高低頻擺幅都是相等的,(放大倍率一致),但是聲音就是偏暗,很順,就是令人想睡覺,一路往前查,發現在輸入級的地方,高頻段就有相當程度的衰減,所以我在輸入級的地方就做補償
- 如何補償呢?這就是此次線路其中之一值得玩味的地方,我們注意一下這支管子的推動級陰極旁路電容,它的容值有多大呢,對了,他就是10000P也就等於0.01UF
- 請注意,為啥要有這支陰極旁路電容呢,大家都知道他是要讓交流信號下地,同時容量的大小跟低頻截止點有關係,但是我的想法是,高低頻既然放大倍率不相同,這個地方的RC網路剛好形成一個高通濾波器,我只要增減電容的容量或是電阻的阻值,就可以控制高音通過的頻率
- 但是電阻的阻值的增減會影響負偏壓,所以我們只能增減電容的阻值,那之前我們說過,高音在4Khz開始衰減,所以我們運用公式計算,算出大約需要2650P左右的電容,可讓4K以上的頻率通過,但是只要稍有設計經驗的網友就知道,這個容量僅供參考,因為這是-3DB的截止點,實際上還要再加不少,所以我就使用示波器做最後的調整
- 在10000P左右驅動級的放大倍率從20HZ—20KHZ才差不多,這時候聽感也是相當平衡,同時低頻帶還會因為本級負迴授的施用,使失真降的更低,同時低頻的增益也會下降,但是功率級這時候在示波器上擺幅高頻帶會大於低頻帶,但是聽感卻是平衡的,真是好玩。
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- 而在穩壓管的使用上,也是另外一個好玩的地方,其實管穩壓也就等同於基納二極體,但是跟基納不同的地方,在於基納二極體在施用時,要用一顆電容將基納雜訊旁路掉
- 但是我們在用管穩壓時,並沒看到這顆電容,反而是多了一根電阻下地,這根電阻是穩壓管的啟動電阻,因為0D3最少需要5MA的電流才會啟動,加了這根30K的電阻讓他啟動,不然光憑推動級的電流是不足以讓他啟動的
- 還有管穩壓之前還有一個退交連電路,通常穩壓管要有一支限流電阻,防止穩壓管燒毀,而這個退交連電路中的這顆電阻,剛好可以當作限流電阻,一舉兩得。
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- 貓眼管的施用:
這次的貓眼管,在規劃上,有幾個要點是當初設計時就需要考量的:
- 首先,他不能吃信號。
- 第二,要能夠明顯的顯示出信號的擺幅。
- 之前,其他站的產品將貓眼管的信號輸入端,設計在前級或是緩衝級的輸出,在這些地方信號的擺幅本來就不大,同時一個信號要被貓眼管吃走又要被後級吃走,吃信號是必然的
- 但是此次我們的信號輸入點在OPT的次級,這個地方是有實際能量的電壓擺幅,貓眼的輸入阻抗在100K左右,跟8R的喇叭併聯,說真的,根本是不痛不癢,同時我們又調整貓眼的輸入阻抗,讓貓眼管的擺幅會有明顯的變化,打破以往貓眼管會吃信號及只能在近處觀看的迷思,此次的貓眼管不但不吃信號,還可讓你站在遠處就看清楚貓眼的閃爍。
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- 這次裝機最重要的一件事,就是功率級負偏壓的調整:
- 我們的設定是使用550R(220R+330R)負偏壓大約會在21.5V-22.5V間,但是真空管每支的差距都不小,會不會超過這個範圍實在難說,如果不準確,不是管子的壽命縮短,就是會提早失真,所以若是負偏壓有差距太大的事情發生,請自行買兩根電阻更換,若是負偏太低,在20V左右,請增加電阻的阻值,可將220R換成330R試試,若是負偏壓太高,就將330R換成220R,負偏就會下降,這也是我們將陰極電阻設計成兩隻串連的用意。
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- 零附件的選用
這次最值得大書特書的一件事,就是零附件的選用,都是超乎想像的精品:
- 真空管的部分,全部都是NOS的老庫存新管,同時還選用最高檔的管子,穩壓管是RCA出產的,貓眼管是TFK(德律風根)的NOS管
- 至於6EM7/10EM7/13EM7的部分,這就要拜此次特殊設計的變壓器的方便,在國外只要是燈絲電壓6.3V的管子,都會特別貴,為啥呢,因為他們要繞制一個不同燈絲電壓的變壓器,比買一隻管子還貴,而絕大部分的管機變壓器都有6.3V的抽頭,其他抽頭反而少見,所以也帶動了6.3V的真空管水漲船高
- 可是此次我們的電源變壓器將這些抽頭全部繞出,讓你在以後使用管子上會有更大的便利,也讓我們在採購庫存新品上,有更大的彈性,像此次的真空管裡就含有6EM7/10EM7/13EM7,這些管子只是燈絲電壓不同,特性完全相同,只要搭配合適的變壓器抽頭即可
- 說真的,我個人也庫存了不少WE的管子,就如同最近被炒的火熱的WE396A,我絕對不跟人家炒那些管子,因為396也有燈絲電壓20V的版本,趕快收一些起來用,這就是台灣消費者的便利。
- 這僅是管子的部分,我們知道在一台管機中,最重要的被動元件是啥?我想很多人會馬上舉手回答『輸出變壓器』,說真的,我設計機器的哲學是,一定要把錢花在該花的地方,而OPT又是影響整部機器的重要關鍵,所以就用上了LOOK-T老師的手繞OPT
- 說真的,在整個套件中,OPT幾乎佔掉一半的費用,但是--值得。羅老師的OPT真的是有世界水準,,這次若無羅老師變壓器的相助,要調到平衡的音色絕非易事,這次是衝著站長與小弟的交情才義務相挺,下次小弟再也不敢向羅老師提起相助繞製OPT這件事了,因為手工繞制好的輸出變壓器實在是非常累人,所以這次不但是空前,也可能是絕後,大家能夠在套件中享受到羅老師的OPT平衡絕美的音色,說真的,這次只要買到變壓器,就可說是值回票價了。
- 這次的整流子,乃是使用網路上最近十分熱門的高速整流子,PHILIP-BYV系列--耐壓高達1000V,它的聲音可比美上千元的整流管,還有電源暨機箱的設計也是不得不說的
- 在濾波線路上,仍舊堅持使用RIFA電容,同時在PCB的使用上,依舊堅持DS的傳統,使用2.4MM的鍍金銅箔PCB,就連交連電容都是我們比較市售的電容過後,所選擇C/P值最高者,整個用料真是發燒到極致,當然我們也預留了POWER
USER 改機的空間,那根陰極旁路電容,如果要換更高級的PS電容或是雲母電容的話,音色可能會更上層樓,而交連電容也可以更換其他電容試試(編按:交連電容的腳位已經留下日後可以更換的尺寸,對於想自己更改的玩家來說,提供了更便捷的方便性!!,),也是一個好玩的地方,當然若是大家還覺得不夠發燒,我們也商請羅老師為了這個套件特別開發的CHOKE,直流內阻只有20R,直接更換就行了,有興趣者可直接跟站長訂購即可。
- 本機為了確保接觸的良好,將不附端子台,反正鍍金銅箔耐操,直接焊接即可,若要解銲,也是小事一件。(編按:這是DS很冒險的一種嘗試,並不是要省那幾塊錢,我們希望玩家可以將配線以很牢固的方式來固定線材,這對將來要搭棚的機器在技術上會有更大的助益)
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- 在此特別感謝羅老師,李站長及我的老婆~
沒有他們的協助這個套件也不可能產生
阿犬於2005/3/29三重
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- 本次套件採用的PHILIP-BYV系列『高速二極體』
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- 『電解電容雙傑—史瑞普36DX系列高壓電解電容及RIFA PHE532系列高壓電解電容』
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