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電子管功放交流聲解決的四大誤區(qū)

發(fā)布時(shí)間:2012-10-29 責(zé)任編輯:easonxu

【導(dǎo)讀】電子管功放,只接上最后的功放管,交流聲就特別大,如何解決呢?嚴(yán)格說來,任何音響放大器都是一臺(tái)能量轉(zhuǎn)換器,因此一個(gè)有利于提高音響系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的、低消耗高可靠性的電源對(duì)音響系統(tǒng)來說是相當(dāng)重要的。在這一點(diǎn)上電子管放大器絕對(duì)不符合“綠色環(huán)保”的要求。

大家都知道:一個(gè)“大能量的、高速度的、無波紋的、零內(nèi)阻的電源”是我們所追求的理想目標(biāo)。只要能達(dá)到我們的目的你又何必在乎它是用什么做的呢?
 
誤區(qū)之一,濾波非電感線圈不可
 
不管是前級(jí)電源還是后級(jí)電源,這種做法所占比例非常大,占35.7%以上。由于電感線圈有“通直流、阻交流”的特點(diǎn),用它來濾波效果確實(shí)不錯(cuò)。但是它也是一個(gè)非常笨重的耗能大戶,它的工作原理是利用“感抗”的阻礙作用把各種高次諧波變成熱和電磁波損耗掉。在一些電子管純后級(jí)中,特別是六、七十年代的古董機(jī)中,常見到它的身影。那是在濾波電容的容量偏小,而且非常昂貴的情況下,前輩們無可奈何的選擇(參看圖1)。
 
但是現(xiàn)在,電容的瓶頸作用不存在了,一些“發(fā)燒友”和廠家還在用電感,我認(rèn)為是不足取的。它的缺點(diǎn)非常明顯,濾波和穩(wěn)壓的效果完全可以由現(xiàn)在的高質(zhì)量電容和已經(jīng)非常成熟的晶體管電源電路所取代。不少的“發(fā)燒友”認(rèn)為用電感聽感好、膽味濃,筆者不敢茍同,筆者曾經(jīng)用過晶體管有源濾波電路和大電感濾波電路進(jìn)行同一前級(jí)的聽音對(duì)比,聽不出音質(zhì)的差異,只聽得出噪聲的大小不同。
 
事實(shí)上大多數(shù)“發(fā)燒友”都明白:所謂的膽味主要取決于電子管的特性和電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試。之所以還有不少的朋友用電感濾波,也許是一種心理現(xiàn)象吧,而廠家總是要迎合顧客的。
 
誤區(qū)二,在后級(jí)的影響下,電子管工作時(shí)不需要穩(wěn)壓,用RC濾波就可以了
 
用RC濾波往往是一些對(duì)電源不太重視的“發(fā)燒友”所為,在使用中效果也還可以。
 
這是因?yàn)殡娮庸苡兄c其它電子元器件不同的供電要求:電子管是靠熱電子發(fā)射工作的,工作時(shí)燈絲要充分預(yù)熱,否則壽命會(huì)大打折扣;它的絕大部分能量消耗在燈絲,燈絲要求工作在低電壓、大電流的條件下。
 
除燈絲外,電子管主要工作在高電壓小電流的狀態(tài)下,這對(duì)穩(wěn)壓供電來說難度加大,這也就是為什么在膽后級(jí)中難尋穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器。不過通過特性曲線可以看到,由于電子管的增益不是很高,電子管的工作點(diǎn)受電源波動(dòng)影響沒有晶體管大。這就是為什么有這么多后級(jí)用RC濾波而音質(zhì)還不錯(cuò)的緣故。但是作為前級(jí),對(duì)電源的要求要高一些,而且一個(gè)10K以上的大功率電阻的耗電量也不能小視,穩(wěn)壓和濾波的效果也不盡人意,往往電流聲較大。另外雖然電子管的工作范圍很大,工作點(diǎn)偏一點(diǎn)也能工作,但是在前級(jí)中,如果電源波動(dòng)太大的還是可以聽得出來的。
 
不少的“發(fā)燒友”說其音響系統(tǒng)的聲場不穩(wěn),多少與電源的穩(wěn)定性有關(guān)。如果說純后級(jí)的功耗大,難以穩(wěn)壓供電,但是對(duì)前級(jí)來說適當(dāng)穩(wěn)壓還是可以做得到的。
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誤區(qū)三,整流、濾波非電子管不可
 
持這種觀點(diǎn)的“發(fā)燒友”前幾年比較少,近年來有發(fā)展的趨勢(shì),在表(一)的統(tǒng)計(jì)中雖然只有5例,占35.7%,但全是98年以后使用的,大有后來者居上之勢(shì)。這種做法原來僅僅是用在整流電路上,可現(xiàn)在越弄越復(fù)雜。
 
筆者今年曾在某刊物上拜讀過某位前輩的文章,文中介紹了一個(gè)優(yōu)秀的純電子管整流穩(wěn)壓電路,據(jù)說原來是用在一臺(tái)老式電子儀器上的,原理如圖1所示。
 
該前輩雖然我未曾謀面,但一直深受我尊敬,我之所以玩膽,就是受惠于他的文章,可對(duì)于這次他推出的電路我則持保留態(tài)度。這電路的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的:電壓穩(wěn)定性高;并且電壓在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào);濾波效果好。但是缺點(diǎn)也是顯而易見的:笨重龐大,一個(gè)10H的電感加上四個(gè)整流調(diào)整管就已經(jīng)和一臺(tái)前級(jí)體積相若了;其次是耗電大,四支管外加一個(gè)大電感起碼要消耗25W以上的電能,然后才能輸出小于72mA以下的電流(6P3P的最大屏流為72mA),可見效率之低。何況電子管的內(nèi)阻本來就很大,又是整流又是濾波,大家所關(guān)心的電源速度能快嗎?一些“發(fā)燒友”總認(rèn)為,用半導(dǎo)體器件整流穩(wěn)壓可能會(huì)帶來“石聲”,膽味不濃。其實(shí)這是一種誤解,電源就是電源,只要滿足上述“大能量的、高速度的、無波紋的、零內(nèi)阻的電源”就是好電源,就能出好聲。
 
一些比較前衛(wèi)的“發(fā)燒友”把開關(guān)電源用在膽前級(jí)后都說:聲底更干凈、解釋力更高、透明度和空氣感更好、膽味反而更濃。其實(shí),開關(guān)電源內(nèi)部沒有一只膽,這就是事實(shí)。
 
誤區(qū)四,燈絲電源不重要,用交流供電就可以了
 
這種觀點(diǎn)在后級(jí)中更為突出,在統(tǒng)計(jì)表上很明顯地反映了出來。這是因?yàn)殡娮庸軣艚z要求低電壓、大電流,一只大功率電子管的燈絲電流往往達(dá)3A,這就給高質(zhì)量的穩(wěn)壓供給帶來一定的困難,使得部分后級(jí)只能就簡。但是也有部分朋友認(rèn)為,交流直接供電,能量來得快,有利于提高動(dòng)態(tài)。
 
不過前級(jí)與后級(jí)不同,前級(jí)主要負(fù)責(zé)小信號(hào)放大,增益高,用交流供電易染上交流噪聲,這對(duì)提高信噪比是極為不利的。而且在我國目前的供電現(xiàn)狀下,要保證電源變壓器的輸出總維持在6.3V也有一定的難度。我們知道燈絲供電不穩(wěn)定,這將嚴(yán)重地影響到電子管的壽命。不管是直熱式還是旁熱式電子管,都是靠熱電子發(fā)射工作。如果電壓太低,加熱的功率達(dá)不到規(guī)定值,陰極就無法在正常的溫度下工作,很容易造成局部過熱而受到損壞。這是由于為了加強(qiáng)陰極發(fā)射電子的能力,在陰極表面都涂有一層薄薄的氧化物,這涂層不可能做到很均勻,厚的地方電阻大些,發(fā)熱也大些,當(dāng)陰極的電流不足時(shí),這些具有負(fù)溫度系數(shù)的氧化層的電阻就會(huì)更大。如果屏壓正常不變,柵極輸入一個(gè)大信號(hào),結(jié)果涂層厚的地方由于電阻較大,屏流流過時(shí)發(fā)熱更大,從而被屏極“吸走”更多的電子,以滿足屏流增大的需要,所以當(dāng)燈絲電壓太低時(shí)反而易導(dǎo)致陰極局部過度蒸發(fā)而受到損壞。反之如果加熱電壓太高,整個(gè)陰極表面層氧化物的蒸發(fā)也會(huì)加快,又會(huì)縮短電子管的壽命。
 
此外從技術(shù)上講,要給前級(jí)燈絲穩(wěn)壓供電,也不難實(shí)現(xiàn)。利用三端穩(wěn)壓應(yīng)該是最簡單的一種,但是,也許是本人才疏識(shí)淺,在多次制作過程中,從來沒有達(dá)到理想的效果。原因是電流太大,三端穩(wěn)壓的內(nèi)阻劇烈增加,導(dǎo)致輸出電壓跌幅過大。按道理說,三端穩(wěn)壓的輸出電流要達(dá)到1A以上,而三極管的燈絲電流大約才0.6A。但是即使筆者加大散熱器、并管工作,效果未見得好,我也不知諸君是如何解決這一問題的。
 
針對(duì)上述情況,筆者認(rèn)為對(duì)于電子管放大器,不管是前級(jí)還是后級(jí),為了趕上時(shí)代的進(jìn)步,達(dá)到比-end的境界,應(yīng)該合理的舍棄那些笨重的、低效的電源設(shè)計(jì),大力提倡研制高素質(zhì)的半導(dǎo)體穩(wěn)壓電源。只要達(dá)到“大能量的、高速度的、無波紋的、零內(nèi)阻”的條件,“發(fā)燒友”所擔(dān)心的“動(dòng)態(tài)、石聲”等就可迎刃而解了。如推廣開關(guān)電源,這完全符合當(dāng)今“綠色環(huán)保”的要求。
 
如果廠家能在電磁兼容性、可靠性上再上一個(gè)臺(tái)階,價(jià)格方面更合理些,那是最好的選擇。除了開關(guān)電源外,可采用甲類電源,雖然損耗大些,但總比純電子管電源強(qiáng)。
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