电子管耳机放大器制作报告（1）设计思想

twopenny

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下面是引用唐布衣于2004-12-04 11:13发表的电子管耳机放大器制作报告（1）设计思想:
  当同学们都还时尚用耳塞听mp3的时候，想一想用电子管在陋室里放爵士的景象吧……垂落的夜色、昏黄的胆管、呜咽的萨克斯、张曼玉款款的腰肢……温馨与感伤、时尚与怀旧，孤独与骄傲，……如此奇妙的扭曲在一起，让人欲仙欲死……哈哈。
.......

这个味道很浓啊，
爽哦，
又学到很多东东!

唐布衣

下面是引用牛哥于2005-01-04 01:02发表的:
看看下面2组对比的曲线，如果注意2SC3858的工作条件（一般是最大电流IC几个安培，UCE电压是几十伏特）我实在看不出来到底哪点线性不好了。

老兄以为看风景，比划比划挺匀称的？
3858看起来很好啊？它的曲线是20-50-100，你的明白？
2A3的曲线是按栅压均匀分布，看清了没有？
大功率晶体管的曲线（0-100v左右，你的图是0-4v）是呈扇面展开的！2A3好得多！尤其线性区平直均匀！
另外，高阻型和低阻型特性失真不同前文已述。
附上2A3的曲线，网上很多，随手找了一张，注意功率电子管的线性相比小电子管没有恶化。

zke

哇!!!布衣兄是写书的....长知识....嘿嘿

牛哥

看风景也好，看曲线也罢，我要说的正好是楼主没有注意的，那就是2SC2858的实际工作条件，并不是你说的“3858看起来很好啊？它的曲线是20-50-100”。画出来负载线自己比较一下吧。

唐布衣

下面是引用牛哥于2005-01-04 19:28发表的:
看风景也好，看曲线也罢，我要说的正好是楼主没有注意的，那就是2SC2858的实际工作条件，并不是你说的“3858看起来很好啊？它的曲线是20-50-100”。画出来负载线自己比较一下吧。

A1494/C3858 ，常用音响对管，参数：200V17A200W。实际应用以功放为例，一般V取+-40~+-80v，峰值输出电流5~10A。那么：
1、你的图Vce只到4V，根本无法针对实际工作条件作负载线。
2、Ic在0~10A的范围内，你的图看上去4条线很匀称，但其Ib是20、50、100、200mA，ΔIb=30、50、100mA，根本就不是均匀分布。你注意到了么？这样讲清楚了么？
还是我有什么没有注意到？
请斑竹指正，大家多交流！

牛哥

1、晶体管的特性与电子管不同,当UCE大于4V的时候，曲线就基本不再受到UCE的影响了，所以在特性曲线中没有必要象电子管那样画的那么范围大。
2、依照一般的功放设计，在+-40V的电源电压、8欧姆负载下，就可以输出75W左右的功率了，而且一般要用2--4对管子并联输出，那么每个管子的峰值输出电流多大？只有1.25A---2.5A，如果做负载线的情况下，将是一条很平的直线，实际画一下。

牛哥

如果都相对于电源电压的比例输出电压，看看两个曲线的线性到底差别多大？
2A3的电源电压是250V，输出幅度达到100V的时候，线性如何？
3858的电源电压是40V，输出幅度是16V。我想能看出来吧？（因为用的3858的原图，没有做修改，负载线也就只能延长了。 ）

牛哥

找了很久也没有找到6P3P的三极管接法的特性曲线，还请楼主把设计过程中用的三极管方式连接的负载曲线发表出来大家分享一下？因为我看6P3P的束射四极管的曲线实在是惨不忍睹。

牛哥

  同样比较一下，2SC3381在电源电压为14V的时候，输出10V的电压摆幅与楼主用的6N8P在电源电压为280V的时候，输出200V的电压摆幅，哪个线性更好？
如果再夸张一些，2SC3381用到30V的电源，输出25V，与6N8P电源电压300V，输出250V比较一下？
应该能说明：“电子管电路的优势是采用了高的电源电压，而输出电压相对比较小。做实验的时候，也让电子管输出信号大一些，电子管的缺点就暴露出来了。”

东东

电子管机做好了肯定比晶体机好听 勿庸质疑

唐布衣

下面是引用牛哥于2005-01-05 23:14发表的:
1、晶体管的特性与电子管不同,当UCE大于4V的时候，曲线就基本不再受到UCE的影响了，所以在特性曲线中没有必要象电子管那样画的那么范围大。
2、依照一般的功放设计，在+-40V的电源电压、8欧姆负载下，就可以输出75W左右的功率了，而且一般要用2--4对管子并联输出，那么每个管子的峰值输出电流多大？只有1.25A---2.5A，如果做负载线的情况下，将是一条很平的直线

1、“晶体管当UCE大于4V时曲线就基本不再受到UCE的影响”只是一种理想化、简单化的说法！束射、五极电子管也是这么说的！对电子元件只满足于泛泛的了解，是无法深入思考问题的。
2、“75W功率要用2--4对管子并联输出”？难怪牛哥反复提醒我“注意3858的实际工作条件”。对功放电路有这么强的看法，要么是“超级发烧友”、要么就是一知半解道听途说！讨论到这一步，基本已失去意义！不过就事论事，我还是把话说完：
3、我用的凤之声甲类50W，每声道用了两对标称150W的管子，但其实一对也可以（比如英国的某些甲类功放），只是甲类发热太严重，出于可靠性冗余的考虑采用了两对管子。（甲类机的管耗比非甲类大得多，……这里打了几十字，最后还是删除了，否则解释甲乙类的管耗计算又是一件大费口舌的事，坛子上行家很多，也用不着我多说。）
4、以3858的能力，做一台100W以内的非甲类功放，每声道一对管子绰绰有余！（还是忍不住要说：会计算的算一下管耗吧）
5、我的另一台海之声功放，输出100W的甲乙类，用了2对标称150W的K1529/J200 每声道，其他的类似例子更多，为何？讲得好听点是为了改善线性，讲的难听点就是盲目跟风。跟谁的风？见下面：
6、专业功放用多管并联，是为了提高带负载能力及提高可靠性。
7、所谓“hi-end”产品比如典型的金嗓子A100\A20，每声道用了20对功率场效应管。他的设计理念是：场效应管在小电流区线性接近电子管（线性好），多管并联使每管的工作电流较小（这点牛哥说的不错）。而公认的对A20的评价就是：小音量声音还不错，输出功率一大则“晶体管味暴露无遗”！所以牛哥的说法对发烧友而言也不算太离谱，只是前面的金嗓子的理念和评价再次从侧面宣扬了“电子管线性比晶体管好”的结论。
另外多管并联的配对问题时很难解决的。
8、“Ic在0~10A的范围内4条线的Ib是20、50、100、200mA根本就不是均匀分布。”这一点理解了么？最后一次指出这一点。如果特性图不会看的话画负载线是没有意义的。
9、上述特性决定了3858即使在小电流状态下其β值也存在严重的非线性（电子管也有g的问题，只是相对好一些，从图上也可以看出来）。实际使用中由于大多是电压驱动，由于输入PN结的非线性，情形更一部恶化（电子管不存在这个问题）。所以综合起来，一般公认电子管线性优于晶体管（这一点实在是不想再说了）。当然能否做好机、能否适应时代的发展，那时另一个问题了。
10、6P3P的线性在电子管中属于较差的，还不如6p14，看看坛上的价格就知道了。但是如果说“6P3P的束射四极管的曲线实在是惨不忍睹”，那么晶体管的根本不值一看了，如果从储物间里能找到的话我会扫描了贴上来。
11、6P3P接成三级管（即“三结”），线性好很多，但效率较低。上一张图看看。
12、我赞同“电子管线性比晶体管好”不是因为音响界公认。而是经过长时间的反复分析、实验、制作，才最后认同的。

由于白天看不到图，现在看到了，不得不补充如下：
1、如果你要做3858小电流工作时的负载线，在这张图上是不行的，能看出线性不线性才是怪事。
2、从这两张图看起来，老兄似乎还不会作负载线，太出乎我的意料了！郁闷到了极点……仔细再看看，发现老兄不是不会作负载线，只是不了解电子管所以画错了，刚才言重了请原谅。重新修正如下：
2、晶体管的优点之一是电源利用率高，因此比较最大摆幅是没有意义的。看看图吧，在线性区内2A3比3858好得多——为什么这么说，前面已经讲得很清楚了，你如果始终坚持看不出来，我也没有办法。而且2A3在线性区内满幅摆动时线性依然很好——只是你2A3的负载线画错了而已。

最后声明：
1、关于“电子管晶体管谁的线性好”这个问题我不再继续。这种问题也实在轮不到我来操心。郁闷中……
2、上述讨论不针对任何产品、任何人，本人也不打算推销什么产品、或取笑什么人。由于郁闷，言辞中可能有所不妥，请各位原谅。
3、本人水平有限，有考虑不周的地方请专家指出。我的作品中也有一些不完善的地方。知之为知之，不知为不知，如果能够纠正自己的错误对我是件好事。

牛哥

  就此打住也好，不然可能会因为讨论问题而伤了和气，有违讨论问题的初衷了。
只是有一个问题不明白，我画的共阴放大的负载线是错误的，诚恳请楼主把正确的直流负载线画出来，我也好学习一下。就依照C3381和6N8P为例吧。

唐布衣

斑竹好度量。不过厉害，以退为进啊。
1、2A3典型工作状态约为250V、60MA，只要先做出工作点（250V 60MA），然后根据负载阻抗划出负载线即可。在5K左右线性是很好的，但为了提高输出功率，实际一般用2.5~3.5K左右，但是失真相对较大。所谓设计，无非在各种利弊中找一个平衡点。所谓风格，无非侧重点不同而对平衡点位置的看法不同而已。上了一张图，做的是6K和2.5K负载线。
2、因为一般采用变压器输出，所以负载线画法与阻容耦合输出的晶体管不同，不能连接Ec和Icm了事。由于变压器的特性，260V左右的电源电压就可以给功率管提供250V左右的工作电压。（根据变压器初级直流电组，一般在100多欧姆）考虑到2A3阴极偏压一般在40~50V，如果采用自偏压则一般可用300V左右的电源电压。
3、6N8P电压放大电子管一般采用电阻负载，所以负载线的做法和晶体管一样。6N8P手册给出的工作点是250V、9MA。在此状态下线性和动态都很好。由于当前对电压放大电子管的动态范围要求不高，在小信号范围内调整的余地比较大。常见自做电路中，6N8P电流2~9好安、屏压100~300伏、负载10~100K，都有人选用。再上一张图，分别是（160V 6MA 20K）和（250V 7.5MA 30K）的负载线，交流负载线就不画了，相差不大。
4、见笑，其实只要说明工作点你就能够自行解决了。小功率管子的问题下次再讨论。
三极-束射-五极电子管-晶体管-场效应管的特性及曲线我找了一些（可惜的是当年我自己描的十几张图都不见了，十几年来换了三个单位、搬了三次家，现在漂泊他乡阿），有时间的话扫描了另开一贴发上来，大家共同提高，特别是对没有电路基础的同学希望能有所帮助！

牛哥

  进退都是为了讨论技术，如果因为讨论技术而伤了和气，那不是我们的初衷，我也说说我的想法：
我的做法正好是和你说的有所不同，2A3的电源电压一般是250V，而变压器的初级阻抗是2.5K，所以才把最大电流定在了100MA。是我忽略了变压器的特性，当纯电阻来对待了，首先承认错误，然后谢谢指导。

至于6N8P的曲线，我的想法是，电源电压为280V，实际工作电流一般在2-3MA，最大电流定在6MA，应该也没有问题。实际上我们看一般的6N8P应用电路，也大约是这个数值。

蚂蚁

很好的构思，支持。