2008年4月11日

"單管直交教練機計畫"線路說明~Part II

請連往下列網址詳閱圖文

http://tw.myblog.yahoo.com/fullranging/article?mid=1135&prev=1315&next=1128&l=f&fid=46

其實本機線路沒什麼特別之處
就是一般的直接交連擴大機的架構
所以也不太需要說得天花亂墜
因為實際上應該沒有一台機器真的能夠飛天遁地的
而本機設計的重點
應該是如何在這樣制式的架構下找到最適合這台機器的工作點
6FD7這個雙三極管實在不錯
其中一半可作為前級管或電壓放大管
而另一半則可作為功率管
不過6FD7的官方資料中並無詳細的工作曲線資料
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/049/6/6FD7.pdf
但廣泛搜尋之後發現其實它就是6EM7的小九腳版
因此就先拿6EM7的曲線來設計
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/049/6/6EM7.pdf
實作時再依實際狀況作調整
此外
依下面兩支管子的工作簡圖
也發現其實兩支管子的差異有限
6EM7:
6FD7:
因此推測實做時應該差異不大
所以借用一下6EM7的曲線來設計應該是無妨
先看一下前級管的曲線
前級管的特性優於常見的12系列管子
但唯一的缺點依然是內阻稍高
不過看看世界級的大廠
即使廣泛使用12系列的管子一樣做得出好聲音
所以以此特性類似或甚至比較好的管子來設計本機
豈有做不出好聲的道理
由於內阻稍高
所以先將屏阻設定為220K
並以此作為負載線抓出工作點
因考慮到本機為直接交連架構
所以屏壓若設得太高會造成總電壓需求增加
又6FD7的陰絲間額定壓差約在200V
所以若為了取得相對好的特性而將屏壓設得太高
那功率級要考量的因素就更多了
如此將會顧此失彼,得不償失喔
所以將屏壓設定在137V左右
而柵偏壓的設定我偏好是盡量高一些
但因考量此機將是以綜合機模式工作
希望在小音量時可以有較大的驅動能力
因此將偏壓設在約1.8~2V左右
如此這般
先暫定前級管的工作點
接下來是功率級的設定
先看一下此圖
此圖是借用6EM7的功率半級曲線
因為無論是6FD7或是6EM7的屏內阻皆不超過800 ohm
所以輸出變壓器的初級阻抗設在2.5K是合理的
不過看一下負載線以及電壓增益的狀況
發現若是將負載的阻抗提高會得到比較好的線性
但也會因此損失功率
兩害相權取其輕
就以2.5K的負載來設計
原因是因為經驗告訴我線性和好聲並沒有絕對的關係
只要零件選材和線路設計得當
好聲絕對不在話下
因此功率就成了主要考量
這般的設定功率要怎麼計算呢?
看下圖吧:
之前也在其他文章中提到功率的計算方式
於此就再示範一遍囉
將所設定的工作範圍的兩端引直線分別垂直於橫座標以及縱座標
並取得對應之電流及電壓
再將電壓差乘上電流差除以輸出阻抗8歐姆即得推算之功率
計算如下:
(255V - 60V)*(0.087A - 0.009A)/ 8 = 1.9W
其實算出來的只是參考值
因為不同的算法會有些許的差異
但大致上接近
這樣的功率如前篇所述
其實已經算是蠻超值的了
也可以在適當的空間裡推動不少喇叭囉
例如:
大家都知道雅瑟的小喇叭的效率不高
但我以僅1瓦左右的E55L單級擴大機推它時
其實音量還算足夠喔
但還是不建議拿這些小功率直交管機推低效率喇叭
因為不但顯現不出這些機器的優點
反而會因功率有限而顯得窘態畢露
所以還是希望大家能夠慢慢地找些老喇叭
或是不錯的全音域單體
這樣
你就能實際體會單端直交小功率管機的優雅音質了
在工作點設定完成後
再行將之分別計算並填入下圖所示之直交架構中
電阻值以歐姆定律 V = I * R 試算之
而陰極旁路電容則以 fc = 159/(R * C)來計算
R的單位是千歐姆(K ohm)
C的單位是微法拉地(uF)
這樣就可以依序算出囉
這就當做功課之一吧
請參與本計畫的朋友先自行參考
實際的計算方式會在現場教學時詳細說明
放大線路確定後
電源線路其實就不難了
以下是本機電源的大致架構
當然也沒什麼值得大書特書的
重點是在實做時應該要如何在機箱理將它搭出嘛!
您說是嗎!!
請有興趣的朋友將本文所連結的官方資料印出
並試著看一看
當然看沒有也不要沮喪
因為現場教學結束後
您就會知道官方資料中的哪些數據是設計重點了
其他的部分就請靜待下回分解囉

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