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试验牛输出前级放大器与LCR-RIAA唱头放大器

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发表于 2008-7-15 14:20:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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试验牛输出前级放大器与LCR-RIAA唱头放大器

(设计篇)


    一年前网友Z兄告之您搞对6EM7来玩玩吧,此管声音表现不错,于是从网上购得一对USA   6EM7/6EA7简单的设计一个SE电路经过组装调校输出功率在2W左右,自己感觉很不错,于是又请一些朋友到家进行对比试听声音很开朗细腻,朋友讲有一定的开发潜力,才突发奇想何不用6EM7这支双三极异型管来做一个牛出前级兼顾唱头放大试试呢?唱头放大部分RIAA均衡网络采用LCR网络来完成,这不正是我的梦想吗!有了这初步的构思,我又进行了一些可行性方案的探讨,最后确定由6EM7的第一支三极管作电压放大兼推动第二支低内阻功率三极管作输出,输出变压器阻抗采用6K:600来完成前级放大; MC、MM唱头放大用什么管好呢?正好手中存有几只前苏联航空用微型管6C52H-B正好派上用场,两级都采用典型的供阴放大电路。MC唱头放大采取升压变压器和前前级MC放大两种模式来完成,前前放大用管6C52H-B低电压工作,采用小型双态自保继电器通过按键完成信号通道模式转换,电路原理方块图如图1
方块图.jpg

[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 14:38 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:26:13 | 显示全部楼层

    下面对利用模拟仿真软件在微机上进行电路设计过程加以简要的说明。设计总归是设计,由于元器件的离散性、非线性等原因和实际制作还是有些误差,还要在制作中进一步优化。
末级放大级;
1、先来了解6EM7的主要参数:



2
典型工作数据.jpg

[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 14:38 编辑 ]

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发表于 2008-7-15 14:32:53 | 显示全部楼层
牛----尽管诸多的不是,看来大家还是不离不弃,后级输出固然要用,而一些可用可不用的地方,热衷使用者大有人在,什么牛入牛出,牛推牛倒相,更有牛推牛的连环构,看来牛缘还挺深的......bobo27

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:34:53 | 显示全部楼层

    6EM7玻璃体是由一支电压放大三极管和功率放大三极管组成的双三极管
从图2可以看出A三极管放大倍数、内阻、跨导与6SL7(μ=68、R i=40k、s=1.6)很似接近;第二只三极管跨导较高,内阻很小只有750Ω,最屏耗10W作甲类放大输出3W是没有问题的。同时内阻这样低对于输出变压器阻抗选择带来方便又减小制作难度,这也是选择6EM7来制作变压器输出前级的初衷。但B管的屏栅曲线看线性不是很理想,他的同类管有10EM7、13EM7、15EA7等主要的是灯丝电压不同。
2、工作点的建立;
    6EM7(B)管最大屏耗10W如做SE功率放大器用到85%90%甚至可用到95%都可以,但作为前级输出使用要考虑诸多因素选择在最大屏耗的50%左右这样会更好些,同时对噪声的控制也有好处。在这里屏压控制170v左右,栅负压Vg选择-25V左右 ,屏极电流Ia28mA 负载阻抗取大些选择6K600阻抗输出变压器也不算高,如增到10K阻抗对减小失真会有好处,但对输出变压器的制作带来些难度,所以折中选择了6K 阻抗 6EM7(B)负载曲线图如3,满功率输出需要有50Vp-p峰值信号电压推动,本级会同输出变压器600Ω负载增益约3db
3
6EM7  B工作点.jpg

阴极电阻值:25v/29ma862Ω,取900Ω ( 1.8K/2W电阻并联)
阴极电容取100UF220UF值,根据听感进行校对。
栅漏电阻取270k
供电电压B+计算:Ua170v+Ug25v=195v,再加上输出变压器初级直流电阻压降
200v,本级原理图如图4
4
6EM7    B输出级.jpg


[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 14:40 编辑 ]

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发表于 2008-7-15 14:40:01 | 显示全部楼层
一对管一台小单端,可做成袖珍机啊.tqs05

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:43:27 | 显示全部楼层
回大家用6EM7作耳房单端都是很不错的,声音令人满意。

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:47:24 | 显示全部楼层

二、电压放大兼推动级
    本级如果光从前级考虑增益控制在放大倍数1020db以内就可以了,但考虑到还要兼顾唱头放大的第二级放大,要求必须满足30db以上的增益,所以低放大倍数管就不太适应此级尽量选用高μ值管以满足要求;参看6EM7的电压放大三极管(A)的参数μ=68,Rr=40k,6SL7的参数很接近,很适合用来做唱头放大器,本级构成供阴放大电路约有32 db的增益.
        6EM7(A)管屏极电流的选择不要超过1ma声音表现较为全面,屏极电压当然高些好,但考虑到末级输出级供电电压只有200v,如选择在300v这样又要增加一组电压,所以折中考虑供本级供电电压控制在240v左右,不用再另加电源绕组。这支三极管有一个缺点就是通频带不是很宽一级放大还不是很突出,两级就明显出现高端衰减,所以屏极负载电阻选取小些以免高端衰减过多,负载电阻最好在100K以下选取。
工作点的建立:
利用模拟软件做直流负载线和交流负载线如图5
5
6EM7   A工作点.jpg


    从图5分析:直流负载电阻100K,负栅压Vg=-1.8v屏极电流Ia=0.9ma,时对应的屏极电压Ua近似145v.,供电电压B+237v;阴极电阻:1.8v/0.9=2k,实际使用1.8k200Ω两只电阻串联,阴极旁路电容使用100uf,并于1.8k电阻,200Ω电阻用于本级局部电流负反馈.在校音调试中大回环反馈也在此处加入。图四中绿线为交流负载线,交流阻抗为100k//270k73k.。原理图如图6
6
6EM7   A电压放大级.jpg


[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 14:59 编辑 ]

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发表于 2008-7-15 14:51:37 | 显示全部楼层
杨兄:
恭喜您获得试验的成功!tqs05

作为LP放大,我没有经验,但我想可能还要在6EM7前加一级直热小管提升一下唱头信号。比如1U4等。德根的1U4非常好声。
而且这支管子非常适合小信号放大。

[ 本帖最后由 zblwf 于 2008-7-15 14:54 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:55:43 | 显示全部楼层

三、MM唱头放大:
    LP黑胶播放系统使用的唱头大致可分为动磁(动铁)唱头,动磁唱头式简称MM 唱头和动圈式MC唱头,输出电平约在3mv左右,后者输出电平较低大多在0.2mv~0.5mv之间,只有动磁唱头的1/10,但也有高达2-5mv输出的高输出动圈唱头。对于MM唱头放大要满足60db 的增益,而且要低噪声的放大由唱头拾取的微弱的信,那本级至少要有30db的增益才能达到要求,这就要求必须在高μ值低噪声管中选择,本级选用前苏联航空用管6C52H-B 参数如图7。6C52H-B的μ值=60,管内阻Ri=6k,如屏极负载R a取30k那本级增益G=μRa/(Ri+Ra)=50倍约34.db,满足要求。
图7
6C52H-7.jpg

[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 15:00 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-7-15 14:58:07 | 显示全部楼层

工作点的建立:
   考虑到噪声的仰制屏压取40V左右,屏流控制在2mA以下负栅压不超过400mA以据6C52H屏栅曲线图8选择直流工作点,电路原理图如图9。
8
6C52H MM.jpg

9
6C52H MM放大原理图.jpg


[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 15:00 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:02:41 | 显示全部楼层

回复 8# 的帖子

谢谢李工建议,有时间一定试验一下。

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发表于 2008-7-15 15:03:24 | 显示全部楼层
原帖由 123 于 2008-7-15 14:58 发表
工作点的建立:
   考虑到噪声的仰制屏压取40V左右,屏流控制在2mA以下负栅压不超过400mA以据6C52H屏栅曲线图8选择直流工作点,电路原理图如图9。
图8
10815

图9
10816

这个管子一定玩不过德根的1U4,建议改方案。

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:05:24 | 显示全部楼层

四、前前级MC放大级
    一般唱放只是用于mm唱头的放大器,还不能直接使用mc唱头,如使用mc唱头就需要外接升压十倍左右升压变压器提升信号电平,或再在mm头放大器加一级20db有源的前前级放大完成。
    由于有源前前级的加入放大器的总增益约达85db这就要求此级信噪比要高、通频带要宽同,时也给制作带来一定的难度,如果设计得当再在元器件上下点功夫不是太大问题,但要比购置一个高素质的升压变压器还是十分经济的。
按理讲用低μ值管做此前前级较好,因手头上只有6C52H-B微型管,一时又找不到低μ值类似管只有先用它吧,在设计调试中注意增益的控制。
工作点的建立
    为进一步降低信噪比屏压取24V,屏流控制在1.6mA左右负栅压取-160mV,做静态直流负载线如图10,前前级mc放大原理图如图11


[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 15:06 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:12:59 | 显示全部楼层

10
6C52H MC.jpg


11
6C52H Mc放大原理图.jpg

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:16:53 | 显示全部楼层

五、LCR
RIAA
网络:
LCR--RIAA网络采取拿来主义原理图如12
12
LCR.jpg
模拟出的LCRRIAA曲线如图13
13
LCRRIAA.jpg

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:37:16 | 显示全部楼层

到此设计基本完成,下面是一张完整的6C52H-B6EM7唱头放大与前级放大器电路原理图,有很多方面没有说到,也有很多不尽人意的地方,请各位老朋友们共同探讨以便改进优化 。谢谢!
电路原理图.jpg

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发表于 2008-7-15 15:37:54 | 显示全部楼层
很严谨的设计贴,实在不忍心打扰中途打断。

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发表于 2008-7-15 15:43:07 | 显示全部楼层
非常规管要顶下!tqs03

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 楼主| 发表于 2008-7-15 15:46:33 | 显示全部楼层

回复 12# 的帖子

这支6C52H-B选他最主要的是他能在低压工作,对于1u4等直流直热管噪声不好控制,我最怕的就是噪声去不掉,尤其是唱头放大器。

[ 本帖最后由 123 于 2008-7-15 15:47 编辑 ]
发表于 2008-7-15 16:25:03 | 显示全部楼层

回复 19# 的帖子

举双手赞同老兄的选择.
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