2012年3月28日 星期三

2A3單端管機直交改機報告

By ㄚ勳

前言

之前2A3報告,是採用電容交連的方式,記得當時有提到我有自己的堅持,其實說穿了只是膽小!我怕直交會燒壞後極管;所以明知道應該做看看直交2A3,來感受不一樣的低頻控制力與響應延伸,卻遲遲不願動手……
後來經過自己思考,還有與一些大哥們討論,做做腦力激盪後,才大膽的設計線路
直交的保護方式有幾種,在下文會提出幾個我目前使用的方式,可以讓大家做個參考;上一篇2A3報告登出後,有幾位版友私底下寄信給我,希望能夠稍微提2A3工作點的選取,所以下文中也會補述之前的不足~~


三個基本計算公式

先從基本須知開始:
1.歐姆定律 V=IR;V是電壓,用伏特當單位;I是電流,用安培當單位;R是電阻值,單位是   
  歐姆。
2.功率計算 P=IV;P是功率,單位是瓦特。
3.頻率截止 f=1/(2πRC);f是頻率,單位是HZ,另外常聽的用詞是週率,日本人稱作周波數;;C是電容值,以法拉f作單位;我常用的是將常數拉出的形式:f=159/RC,這裡R用千歐姆,C用μ(10的負6次方)法拉。
4.輸出功率W=1/2*(Ipeak)*(Vpeak)=1/2*(Ipeak-peak)/2*(Vpeak-peak)/2=(Ipp*Vpp)/8


直接交連
準備好後,來介紹兩級間三種交連的方式(直接交連,電容交連,變壓器交連)中的直接交連:


強放級,(電力放大級或說是兩級放大中的後級)工作點推算
通常我們做兩級放大時(電壓放大跟電力放大,也可稱之驅動級與強放級),通常先設計強放級的工作點;直交也不例外,只是整體線路要根據後面驅動級工作點作些許調整!
圖一
圖說:2A3Data,須注意的地方為最大屏耗,還有一些地方…..
圖二
圖中,首先我們找尋工作點的欄極偏壓線,通常找尋數值居於中間的偏壓線,我本身習慣是選最大偏壓的1/3左右,另外選取的工作點需要在最大屏耗15W下,才是正常工作!至於繪出屏耗線的方式,用之前提過的
P=IV
=>15=Ip*Vp
第一組(屏耗線左上第一點)15W/100V=150mA
第二組(屏耗線左上第二點)15W/120V=125mA
.....以此類推
所以先把工作點定在屏壓Vp=250V,屏流Ip=57mA,負偏壓45V;屏內阻方面我們看到咖啡色的三角形曲線,斜軸是經過工作點與負偏壓曲線相切,將底下的橫軸長度除以右邊的長度就是屏內阻,
p=(300v-202v)/(140mA-0)=0.7KΩ。
選取的偏壓是-45V,所以A類工作正負擺幅都是45,正擺到0,負擺到90V;假使OPT2.5K負載,那們負載線的斜率就是2.5k,如圖上綠色的線,155mA387.5V,就是2.5K的負載線;接著在偏壓線0V-90V交於2.5K負載線的兩點,作垂直與水平投影到電壓軸與電流軸,這時我們可以得到四個值,ImaxIminVminVmax
W=(Ipp*Vpp)/8= (Imax-Imin)*(Vmax-Vmin) /8=3.57w!!
(使用E10作為OPT時,使用3.5K抽頭,負載線應修正成3.5K,功率會稍微減小~)


驅動級(電壓放大級,或前驅動級)工作點推算
圖三
圖中,首先我們假設前端輸入的訊號電壓是0.7V~2V,所以求驅動偏壓上,為避免訊號過大或是訊號被截斷,所以通常設定1~2V之間,還須考慮驅動管的電壓放大率μ,6c45pi雖然因為工作點的不同會改變μ值,嚴格來說變化不大,所以照廠方公佈的μ=52來算,這裡是用-1.2v1.2v*52=62.4v,足以提供強放級的欄極負偏壓!再重複提醒大家,選取的工作點需要在最大屏耗7.8W下,才是正常工作!
所以先把工作點定在屏壓Vp=115V,屏流Ip=18mA,負偏壓1.2V
抓好工作點後,再來的就是直交線路不同於容交的重點修正!!















圖四
這是整體的線路圖,不包含電源濾波級;由於驅動級的6c45pi屏級直接接到2A3的欄極,不同於電容交連中有交連電容作為直流隔絕,所以2A3的欄極電位等同於6c45pi屏級!所以電位修正如圖所示……
另外可以看到這裡有個不同一般線路的地方,就是在驅動級6c45pi上多了根6c45pi;眼尖的網友輕易的就能看的出那個位置原本是存在一個負載電阻,如今變成真空管,也就有真空管作為負載的感覺,另外還有點恆流源味道!這想法類似於主動負載,又可作為保護2A3欄極(當左上6C45pi燈絲未熱,高壓無法從其屏極到達陰極,進而灌到2A3的欄極),加上電壓分段開關與5AR4傍熱整流管的高壓延遲功能,我小心翼翼的用三種方式來保護線路!




















圖五&圖六
圖說:正在接線中的配線圖(其中6c45pi在拍當時時有接腳接錯,後來檢查才發現!)

圖七&圖八
圖說:圖七的兩顆黑色電容是RIFA電解電容,串聯再加上卸放電阻,保護電容也避免觸極高壓;圖八中是兩顆大同電容,也是作電源級的濾波用!

圖九&圖十
之前不是很重外觀,所以2A3線路搭一搭可以聽就交出報告了,後來除了前輩的建議之外,加上自我的督促,強迫自己要重視外觀,於是採用便宜又好用的搭棚架!這樣一來線路穩固之外還增加整齊性~~

心得
直交跟容交的確就像是青菜蘿蔔各有所好,各種感想與比喻也能很容易的在網路上找到,所以在這裡就不多贅言;單純只是提供其他種改法來拋磚引玉。
另外還可以改進的地方有:直流點燈+燈絲穩壓穩流+高壓穩壓穩流+貓眼管……不勝每舉!
原來的容交2A3+FOSTEX 103E被老爸搬回家聽歌+唱卡拉OK;這個暑假在中研院學東西也很累;基本上能夠忙裡偷閒,動動自己的興趣,也另闢一套新系統,實在是這個假期中最有意義的事情。