2008年5月24日 星期六

奇異的5842直交6CK4

2007/0103

上面這個看起來怪怪的電路,其實就是有名的Loftin-White直接交連電路。相關的電路分析跟討論,都在Calculating DC coupled Single Ended Valve Amplifiers

輸出管(V2)的負載是一般的輸出變壓器,V2的偏壓由輸入管以及一組陰極“電阻鏈”決定,此“電阻鏈”用來供電給V1及V2的陰極。當V2的工作點飄移時,同時也會反應到V1的陰極,達成負回授的作用,讓工作點不會因負載或是B+的變動而飄移。

V1的屏極電壓從B+取得,而不是從V2的陰極。如果從V2的陰極取電壓,由於流進V1屏極的電流不可能低至0mA,所以V2的柵陰壓也無法變成0V,故此電路無法全功率輸出並且造成失真。

V1的陰極並不需要AC反交連,而V2需要。從V2陰極接電容到B+,電流路徑較短,反交連電容的數值可以降低。這個“捷徑”電容就是C1,也是主要的反交連電容。不過,如果接C3上去,可以增加一些漣波拒斥比。可接可不接。

C2 所扮演的角色,是提供正回授給V1的屏極,如此在小信號狀況下,可以大幅降低C1所需的容值。當C1不是很大時,流過V2的信號電流,會對V2的陰極電壓 產生調變;此調變會經由C2傳到V1的屏極電阻,從而傳到V1的屏極,也就是V2的柵極,所以V2的柵陰壓得以維持。

5842的工作點設在VP=130V,RL=10K,柵陰壓-2V,IP=10mA。6CK4工作點設在VP=265V,Ropt=5K,柵陰壓-30V,IP=45mA。所以,B+ = 2V(V1偏壓)+ 130V(V1屏壓)+ 30V(V2偏壓)+ 265V(V2屏壓)+ 5V(預估OPT壓降)= 432V

一個聲道的電流就是45mA + 10mA = 55mA。

V1 的屏極是132V,所以屏極電阻供應側電壓就是132 + R4 * 10mA = 232V。那麼R5 =(432V - 232V)/ 10mA = 20K,消耗瓦數是200V * 10mA = 2W,最好用6W以上。R4消耗瓦數是100V * 10mA = 1W,最好用3W以上。

R1所通過的總電流是45mA + 10mA = 55mA,所以R1 = 2V / 55mA = 36.4R。


V1等效屏極阻抗為RP' = RP + Rk * mu,3K5 + 36.4 * 40 = 4K95。

Av1 = mu * RL / (RP' + RL) = 26.75,所以V1偏壓乘以放大倍率Av1就是 2 * 26.75 = 53.5,所以此偏壓值絕對夠推V2到滿功率輸出。

R3 = 162V(V2的陰極對地電壓)- 2V = 160V。而R3 = 160V / 45mA = 3K56,功率消耗是160V * 45mA = 7.2W,用20W以上電阻。

4Hz的C1 = 1 / [ 2 * π * f *(RPV2 + Ropt)] = 1 / [ 2 * 3.14159 * 4 *(1150 + 5000)] = 6.46μF,用6.8μF。


C2看到的等效電阻是:Req = (RPV1' + R4)* R5 / (RPV1' + R4 + R5)= (4K95 + 10K)* 20K / (4K95 + 10K + 20K)= 8K555。所以,2.5Hz的C2 = 1 / (2 * π * 2.5 * 8.555K )= 7.44μF,打算用10μF。

所以,根據胡亂的計算,推導出以下電路數據:

電源的部份,是以tdslPSU designer來計算的,非常好用的小軟體;但是在真實世界中還是得用實驗來驗證之。像這次的變壓器,在上電之後,次級高壓只量到380V而已,所以上圖的2u最後便成了3.3μF,才能讓B+達到430V的要求。

看圖吧~~

把管座,變壓器,choke,搭棚架.....等等附件裝上去。請記得要先用紙上作業,整理出合理的搭棚方式之後,才落實到機箱上。

中間過程沒拍,省略啦!

完成哩~~~

用的是已經停產的阿魯米機箱;電源變壓器是跟steven大拿的,輸出則是Look-T羅老大的5K SE。

內在美~~

Choke是小陳KCD的,地線用單芯銀線

放大電路部份

UCC老大的SPP 6.8μ/400V超級PP電容

實測可達500VDC的UCC FastPower 22μF,替代我找不到的10μ/400V

10K無感電阻,以前小陳有賣;grid stopper是1K2的Draloric

電阻小舖的3K6電阻,鎖在機箱上,底部要塗上散熱膏

終於找到機會,把阿仁的級進音量給用上~

這顆是前蘇聯的軍規Teflon電容,聲音非常好!把它並在電源靠近主放大側,有點小題大做~~

再來是電源部份:

SF1600整流子搭成橋整,並上小電容吸收雜音

輸入電容,用SPP2.2μ//標準版1μ//革新版0.33μ,只是為了方便,並沒有特別調音的考量.....2.2μF那顆有550VDC的實力

兩個80μ/450V並聯

其實是Siemens 80μ/450V

燈絲部份,5842的用兩根電阻對地,6CK4用兩根電阻對墊高的電壓。

最後一顆濾波電容,當然還是UCC的FastPower 47μF/500V


完成,試聽!

真空管之美........

令人著迷的真空管單端直交,美聲再度重現~~

因為使用diode而不是整流管,所以一開機時的電壓會飆到520V,這對那450V電容而言可不是什麼好消息,所以小弟根據wensan大的開釋,做了一組高壓延遲:

工 作原理就是當34秒時,第一組relay開啟,此時高壓透過470R/5W緩升,約4-5秒後接通第二組relay,送出高壓。如此就不會有relay同 時承受高電壓高電流所產生的火花,可保relay壽命。事實上也是有效的,量取B+時,34秒之前B+都是0V,直到第一組relay接通後,電壓由0V 緩升至380V,剛好第二組relay接通,電壓即達額定電壓。

就用搭棚的就好,一切以便宜簡單有效為主

接上LED可以觀察工作狀態,電阻值就以手邊有的電阻,插上麵包板測試後來決定。

2 則留言:

Wilson Wu 提到...

Coffin 班長:

1. 5842 工作點 設在130 V 10mA 高音會不會
太亮 ?

2.您的Plate Load 是 10K 若改為 5K
可以嗎?

DIY Coffin 提到...

屏流高的時候屏阻才比較低,才能用到5K。