用耦合变压器制作的栅地胆前级,6N10+6N8 Preamplifier

用耦合变压器制作的栅地胆前级,6N10+6N8 Preamplifier

关键字：6N10,6N8P,耦合变压器,前级放大器电路

作者：覃挺

用于级间耦合的变压器存在频响不佳、绕制工艺复杂、体积庞大等不足。但它固有的优点也是不容质疑的。

上图、中图是笔者分别利用5000:500Ω（UTCA-22）和15KΩ：500Ω（UTCA-24）耦合变压器设计制作的栅地胆前级。配套电源电路见下图。其技术参数UTCA-22频率响应40Hz～20kHz；输入阻抗500Ω，输出阻抗500Ω。UTCA-24频率响应20Hz～40kHz；输入阻抗15kΩ，输出阻抗200Ω、3330、5000。上图是“阴极跟随器+栅地+WCF”无级间反馈结构，中图是“共阴+栅地+WCF”

有环路反馈结构，电路的主骨架均以栅地为核心。栅地电路交流信号从阴极输入，阴极同时也是屏极直流电流的流出通道，如果采用直耦，虽然能获平直的频响，但前后级互相牵制，设计、调整都具有相当的难度。此处选用变压器耦合，轻易而举地将输入级与栅地电路的直流工作点分隔开来，使电路设计变得相当简单。栅地电路虽然有优良的频率特性，但一般输入阻抗仅几百欧。

而耦合变压器可将次级的阻抗以n2（n为变压比）倍反射到初级，变压器的阻抗匹配功能成功地解决了栅地电路的低输入阻抗问题。同时耦合变压器的润音功能在此处也得以淋漓尽致的发挥。

WCF电路则解决了栅地电路与后级功放的阻抗匹配问题。

上图的阴极跟随器是专为驱动1:1耦合变压器的初级低阻抗而设。阴极跟随器选用μ值偏低、可输入大动态信号的6N10（12AU7,5814）。此处6N10输出阻抗450Ω，与UTCA-22变压器的500Ω初级阻抗比较匹配。UTCA-22初级采用电容与阴极跟随器耦合（因变压器初级阻抗仅500Ω，阴极跟随器输出端有较高的直流电压，采用C1耦合实在是不得已而为之），C1按C≥1/（2πfLRL）选取，其中fL为有效放声频率的最低频率，RL为UTCA-22的初级阻抗（500Ω）。C1容量不可过大，否则低音过肥，本处取C1为6.6μ（3.3μF＋3.3μF）。通过试验不同类型的电子管，栅地电路选用了Ug-la特性曲线缓直的中μ三极管6N8P，以利获得大的动态、良好的输出线性；同时6N8P温暖醇厚的音色可为栅地电路锦上添花。WCF用管采用6N8P。

中图因15kΩ：500Ω耦合变压器实质上是一个降压变压器，应当选取有电压增益的输入级以弥补其增益损失，此处采用6N3组成的共阴极电路。经计算，该级电压增益9.4倍（19.5dB），UTCA-24变压比为≈5.48:1，故该级映射到栅地电路输入端的电压增益为9.4/5.48≈1.72倍（4.71dB）。栅地电路电压增益14倍，中图整个电路的开环增益是1.72x14≈24倍（27.6dB）。C2、R10、R2引入环路负反馈，闭环增益为11倍（20.83dB），反馈量-6.7dB。

耦合变压器决定胆前级的通频带，是两电路的灵魂器件，须重视其品质。因上图T1次级、中图T1初、次级绕组有直流电流通过，宜选用铁芯顺插并留有空气磁隙的品种，以保证流过几mA直流电流而不至产生磁饱和（因上图T1系1:1变压器，可通过另加-18V电源和R10（36Ωk）电阻串联的方法，让T1初级获得一与次级大小相等，方向相反的直流电流，抵消直流电流对铁芯的磁化，从而使用铁芯交叉叠装的变压器，以获得较大的电感量，保证低频响应。此处用UTCA-22、UTCA-24试验意在抛砖引玉，发烧友可用其他高品质变压器直接替换）。其他元件可视各人情况酌情选用。

如果制作中图电路，电路焊好后不要急于联机，用万用表交流100V挡测试C3的输出端，如果有交流电压输出，在排-除电路焊接错误的可能性外，就是电路接成了正反馈，只要将耦合变压器T1初级或次级的两线头对掉，即可将正反馈变为负反馈。上图因属于无级间反馈电路，不存在正负反馈问题。

上图、中图电路的长处在于能保留丰富的偶次谐波，如果耦合变压器品质不打折扣，其主观听感丝毫不亚于许多电子管名器的高处，特别是它的高频泛音，足以与晶体管JFET场效应管的coscode电路争胜。