浅析胆机供电电源的处理与噪声的抑制

一本正经

    电产管扩音机(俗称胆机)随着镭射唱机的出现，似乎有东山再起的趋势。在国外，胆机的生产厂家不断增加，市面上胆机的售价不断上扬，买胆机的发烧友在香港被称为“胆机贵族”。而打工阶层由于买不起这些达“天文数字”级的胆前、胆后级，也纷纷拿起焊枪，仿制一些著名的胆机线路，例如Marantz7、9。

    的确，胆机的柔甜音色，对镭射唱机的冷硬音色有起死回生的作用，也使得很多音乐、音响发烧友一听钟情，而堕入“爱河”，听音响则非胆机不可。然而，尽管胆机的音色具有相当的吸引力，但为什么在六、七十年代及以后，会被晶体管机取代其垄断地位呢?为什么时下一些出名的胆机，例如美国C－J
P7、counterpoint
SA5000、英国Matisse等胆前级在香港的售价达到或接近10万大元呢?


    只要我们留心观察，这些胆机的线路也没有什么新花样，基本上与传统的典型线路相差不大，但其特殊的地方，除了采用大量的“补晶”零件，例如C．J
P 7采用昂贵的大容量聚丙烯电容代替电源中的电解电容(超过100μF的solen聚丙烯电容售价达数百元—个，而电容量超过1000μF，其成本是相当可观的)，解除了电解电容的固有噪声，采用低噪的特级或军用级电子管（C-J P 7采用了用于航天仪器上的低噪、耐用的超细型电子管6GK5）；低噪靓声的电阻。例如英国Holco电阻及贵价的“神经线”外，最重要的是这些胆前级不但采用分体电源，而且电源设计都十分讲究。例如美国的counterpoint SA5000的电源及英国的Matisse的电源，示意图如图1，2所示。


                     


   





以上这些说明了电源设计的重要性，尤其对胆机。因为前面提到，胆机在50代是其颠峰时期，到了60代至70代，则其霸主地位被晶体管机所逐渐代替，为什么呢?晶体管机凭什么击败对手呢?主要是因为晶体管机的频带较宽，而且噪声很低，从技术指标的客观角度来看，晶体管机设计为没有电容交连耦合的直流放大器，理论上低频可以达到或接近0Hz．但由于现时的声箱的频宽也达不到这么低，频宽指标达到20Hz
20kHz，(士3dB)的声箱，其售价已超过10万港元一对，而一些达到40Hz～20kHz．(土3dB)的声箱，每对也超过5千元；而套装机中的声箱其低频只达到l00Hz，(土3dB)左右。而对高频信号，一般人对高于16kHz的音频信号基本上是听不到的。因此，胆机在采用厂优质的交连耦合电容的情况下，听起来其频带也不见其比晶体管机要窄，而且胆机没有互调失真，直观感觉听起来更为悦耳．胆机唯一比不上晶体管机的是信噪比。胆机的静态噪声要比晶体管大，这是由电子管本身的特性决定的。电子管是通过管内灯丝的发热而发射电子束，除了产生热噪声外，这些离散的电子还通过灯丝与阴极及栅极的耦合电容而耦合到阴极及栅极，产生感应噪声。另外，由于屏极电源一般只采用RC滤波，稍好的采用LC滤波，滤波没有采用调整、稳压的措施，其纹波较大，这样也造成交流声，那么，要怎样提高胆机的电源设计呢?我们知道要求较高的电源设汁如下所示：

交流电压输入→整流→滤波→调整→稳压→直流电压输出。

而传统的胆机的电源设计则为：

交流电压输入→整流→LC滤波或LRC滤波→直流电压输出

显然，传统的胆机电源设计没有调整、稳压部分，直流电压输出的纹波较大，造成电流声较大，用于胆后级造成的噪声相对没有这么严重．因为绝大多数的胆后级是有负反馈的，因而噪声也得到降低，而对胆前级来说，静态电流噪声就相对较大了。而现在很多发烧友仿造的前级，相对地有相当部分是采用SRPP线路的，这种线路如下图3所示，是不用反馈回路，因此对电源的设计相对较高，再加上现在扼流圈的生产厂家较少，市面上较难买到质量好的扼流圈(L)。如果只采用RC滤波，是不能满足发烧友的严格要求的．因此，有些发烧友在电源设计时，在RC滤波后增加了调整电压的措施，如下图4所示，的确对提高电源质素起到一定的作用。这种调整电压的方法，主要靠稳压二极管的稳压作用，但稳压二极管的稳压精度也不算高，电压的纹波也只是相对减少，要真正做到稳压精度高的话，一定要在调整电压后加多一级稳压措施。

                        

用于高压的稳压器件，国外生产的厂家不多，市面上也不容易买到。例如 Motorola
生
产
的
MC1466L／MCl566L，
TII公司生产的TL789C。这些器件的技术参敷如下：

	MC1466L／MCl566L	TL789C	LM317
输出电压范围Vo(V)	0～1000	1.25～125	1.25～40
最大输出电流Io(mA)	100	700	2200（金封） 800（塑封）
电压调整率Sv(Vo%)	0.01	0.15	0.003
纹波抑制比Srip(dB)	－	76	65（无Cadj） 80(Cadj＝10μ）

而MCl466L／MCl566L的管脚封装如图(b)所示：

MCl466L／1566L的典型接线如下图5所示。(Vo＝8．5R2／R1)
从接线图可见，
MCl466L／MCl566L这种芯片需要在脚7与脚14之间加上25V DC的工作电压才能工作，这对使用这种芯片带来不便。
  TL783C的管脚封装和接线与LM317基本上一致，只是输出电压可达125V DC，但也没有达到胆机常用屏压250V～350V的要求，用于胆前级也稍略低些。

从技术参数看，LM317的纹波抑制比及电压调整率都比MCl466L／MCl566L及TL783C要好，只是输出电压较低。但只要线路接法上技巧一些，同样可以输出高压用于胆机．关键的地方是LM317的输出，输入电压之差要满足：

   Vo一Vi≤40V
DC
LM317就不会击穿。
  下面图6、图7是两个实用的输出高压的线路图：
  Vo＝(VDZ+1．25)(1+R 2／R1)
  注意：VDZ一定要选精密的稳压二极管，这样才不会降低输出电压的精度，线路中选用2DW7C为精密6V稳压管，因而上式可写为：
  Vo＝(6＋1．25)(1十R2／R1)＝7．25(1+R 2／R1)
  R1，R2选用同材料的电阻，最好选用金属膜电阻，R2应选用3W或5W的。

    另一个设计实例如下：
  Vo＝1．25(1+R2／R1)
    有条件者可用LT317代替LM317．全部电容用法国Solen的聚丙烯电容。

胆机电源的屏压要求高，灯绽电压也同样重要。传统的胆机灯丝电压常用交流电压，使得灯丝的交流纹波通过灯丝与阴极，栅极间的耦合电容而串入阴、栅极，从而造成较大的噪声。现在设计的胆机，灯丝电压都采用了直流电压，从而降低了噪声，而且在线路上设计为软启动，使灯丝电压逐渐升高，提高灯丝的寿命。下面是一个软启动的灯丝电压的设计实例，

在灯丝电压设计中，除了将电压改为直流电压外，还有一点是常被发烧友忽视的，就是要注意灯丝与阴极的电压差，一般常用的电子管，例如6N4、6N11，其压差要求为：
6N4： －100V≤Uf－k≤十100V
6N11：—150V≤Uf－k≤+150V
  而现在常用的SRPP线路(参见图3)，上面的电子管(V1)的阴极电压：

UK1＝1/2Ua
  如果Ua较高，则Uk就可能超出极限值。因此要将灯丝电压对地的电位提高，如图8所示：

UfG＝Rb·Ua／(Ra十Rb)
使Uf－k＝UfG一UK1在满足要求的情况下，最好是：Uf－k＝UfG一UK1≥0
因为将灯丝电压对地电位提高，使灯丝的电位高于阴极对地电位，使得灯丝的电子束不能射到阴极，对静噪的提高也有帮助。
除了在电源线路上增设调整，稳压措施外，还需增加—些降噪的方法。例如电源变压器要有屏蔽罩，防止磁扩散，变压器的初、次级也要有隔离屏蔽层：变压器最好采用R型或环型变压器，这两种变压器的优点是漏磁较少；机壳最好采用无磁金属，例如铝材或钢材。另外，胆前级最好采用分体电源，电源变压器的输入、输出加设交流电源噪声滤波器，电源接法如下：

如用全波整流，最好采用电子整流管(如图1所示)，因为半导体二极管的噪声较大，但如用半导体二极管、则最好每只二极管并联一只0．1μ的聚丙烯电容。采用全波整流，有一点是值得注意的是电源变压器初级的零线、相线不能搞乱，否则地电位带电．大电容的接线也要注意，正确接法如下图10所示，这样能降低接线阻值的影响，提高纹波系数，这一点可从其等效线路看出．(等效线路为滤波部分图1l所示)

最后值得一提的是接地方式，应设计为一点落地的星形接法，使地电流的影响降至最低。
  胆机电源设计如能采用上述的降噪措施，再加上选用特级的低噪电子管用于前级，那么胆机的静噪就能达到或接近优秀晶体管机的水平。另外，电源设计得越好对音场的层次、定位、动态、音色等方面的提高就越大。
　

吴克平  / 《音响世界》

shgg

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不错，学习。

看看先。。。。

lv1170

:victory: :victory: :victory:

kjw

原帖由 勃总 于 2009-8-5 15:03 发表
老金！这个是俺自己写滴，俺不是老叶，俺不转贴！！！

老叶在想.哼....明天起俺不再转帖了[s:29] [s:29] [s:29]

wugangwh

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大部分赞同。

    对于制作400的正弦波输出的中频电源来给灯丝供电，这样就能绕开哼声？ 只怕哼声的频率不是50HZ了，而会上升到400HZ，更接近人耳敏感的频带，这个念头还是不动的好。[s:95]

文苑飞仔

[s:125]

湘潭恶少

请问勃总，为什么单端的一定要串入电感？

chenxiao

顶老勃

chenxg

[s:20] [s:20] [s:20]

krellZou

原创帖要顶，胆机噪声抑制是一个老大难问题