用FU-29制作的胆机

用FU-29制作的胆机

FU-29是一只双束射四极功率电子管，有着较高的耐压，极限值达750V，而且有着较大的屏极功耗和屏极电流、良好的线性、低的饱和压降和高的跨导。

       制作FU-29的难点主要在于工作电压较高和制作阻抗比较特殊的输出变压器。当然，600V对于已经做过211、845、805等胆的业余高手来说不算什么，但对经验不足的初级发烧友这可是一个挑战。阻抗13.75 kΩ的输出变压器在市面上几乎找不到成品。解决的途径一是找一家能提供定制服务的商家代劳，二就是有动手能力的自己绕制，但由于其高工作电压，绝缘问题值得注意。本机的输出变压器参数。优质的输出变压器是制作电子管功率放大器成功的基本保证。

      这是一款相当“古典”的电路形式，整体突出了平衡的特点。变压器B1输入兼倒相，锐截止五极管6J4P作电压放大，发射管FU-29担当功率放大，变压器B2作输出阻抗转换。

        在各种形式的倒相中，变压器倒相性能优良且电路简单，波形失真小，对称性好。早年的电子管放大器使用较多，现今受频响、音染、价格等因素的制约，这种倒相形式应用很少了，但仍然是我们比较喜欢的电路形式之一。事实上，在音频范围内，设计出一个理想带宽的变压器是完全不成问题的，而且由于设计、材料、制造工艺的不同，不同的输入变压器有着不同的声音表现，这恰恰为校音多提供了一种方法。我们使用的是一对二手拆机的输入变压器，阻抗比为1:1+1，当然有动手能力的读者也可以自行绕制。

    电压放大管6J4P是一只常用在中频电压放大的锐截止五极管，很少用在音频领域，但由于其高跨导和较大的屏流屏耗，而且价格低廉，用在这里表现也相当不错，这也是我们爱用的电子管之一，其参数如表2所示。R1和R2是6J4P的栅极电阻，也是输入变压器的负载电阻，同时决定输入 阻抗大小。R3和R4是6J4P的阴极电阻，利用阴极电流在R3和R4上的压降，为栅极提供负偏压，由于该阴极电阻上没有并联电容，因此R3和R4这两只电阻在本级还起到电流负反馈的作用。帘栅压通过R9降压C5退耦获得。为了获得较大的屏流，帘栅压可取得较高。由于本级加有很强的电流负反馈，而且屏极电阻R7、R8 的阻值也不大，所以虽然五极管放大倍数很大，但本机的增益却不算太高，约38dB。对于像FU-29这样的功率管，所需要的推动电压不高，所以这一级的增益不但足够而且还有余量。

    C1、C2是电压放大级和功率放大级间的耦合电容，该电容对音色有着较大的影响，有条件的话应尽量使用国内外优质的油浸电容，由于FU-29是一只高频功率管，在音频段使用尤其要注意其稳定性，在这里栅极设置了R16、R17，屏极设置了R19、R20等消振电阻。负压通过W1、R12、R13加到FU-29的两个栅极，确保FU-29处在正常的工作点上。R10、R11是两只负反馈电阻，与R3、R4共同组成环路负反馈，能起到稳定电路和减少失真的作用。C3和C4在这里起到高压隔离的作用，避免屏极高压对电压放大级工作点的影响。

    6P1、R21、C8以及两只离子稳压管WY2P组成简单的串联稳压电路供FU-29的帘栅使用。在一般情况下，功率五极管和束射功率管在帘栅稳压的工作状态下，音质表现都比较爽朗，由于FU-29的帘栅电压和屏极工作电压相距较远，因此一般采用帘栅稳压的方式，而且多采用大功率晶体稳压管，其声音的表现清爽开扬。也许FU-29的“胆机石声”也是因此而得名的吧!我们在这里使用离子稳压管和电子管组成的稳压电路给帘栅供压，目的是想在这清爽之中添加韵味。在保持FU-29的控制力和速度感的前提下，增加中频的厚度和密度，以求胆机、胆声、胆韵。本功率放大级的电压放大倍数约60倍，合35.5dB。两级总增益约为73.5dB，加上环路负反馈之后，增益为47.5dB，共有26dB的负反馈量。这样输入变压器增益为6dB，两级放大加负反馈，总共有47.5dB，输出变压器也有-32.5dB增益，整机实际增益为21dB。

    电源部分也如图所示，屏极600V高压直接从220V交流市电中经D1、D2倍压整流及C12、C13及C14、C15、C16滤波后获得。其中D2和C13组成的半波整流滤波后得到的300V电压供电压放大级和FU-29的帘栅极使用。R22、R23是电源的泄放电阻，给滤波电容提供能量释放的途径，关机后这两只电阻会把电容中残存的电能释放掉，否则在电子管阴极冷却停止工作后，电容还残存有很高的电压，并且保持很长时间，对安全和电子管的寿命都不利。

    这样的供电方法省去了一只高压大功率变压器，不仅成本降低，还得到很低的电源内阻。没有变压器阻隔的电源能量无疑是充沛的，反应更迅速。在静态和大动态情况下，高压的波动很小，本机的中低频段的上佳表现就得益于此吧!但少了电源变压器的隔离，安全又成了问题，一台通体带电的放大器是不可想象的。在这里输入变压器B1和输出变压器B2就完成隔离的作用，使得机壳不带交流市电。值得注意的是图中机壳的接地和内部线路的接“地”是分开的，千万不能连在一起。由于B1和B2在这里要完成传输信号和隔离双重作用，所以这两只变压器的品质不可掉以轻心。

    历来采用这样的供电方式很少，主要是安全上的考虑，其实只要一前一后两只变压器把关，隔离效果和用电源变压器完全一样，这台胆机已经使用了多年，非常安全。本机在灯丝供电上还没有走得那么远，还是设置了一只普通电源变压器B3。

    3组灯丝用的6.3V和一组栅负压用的36V另设一电源变压器B3提供。由于所需功率不大，所以用一只60W小功率变压器就可以了。接在电压放大级6J4P灯丝的100Ω电位器W3，作用是把灯丝的交流干扰调整到最小。FU-29的灯丝一端接地就可以了，改变FU-29的脚位灯丝也可以用12.6V。但注意的是接6P1的灯丝绕组不能接地。在这里，6P1阴极电位已经到220V，如果灯丝接地的话，阴极和灯丝间的电压就远超出6P1的100V极限值，只能悬浮供电。交流36V经硅桥整流，C9、R21、c10滤波，稳压管D3稳压后，经W2调整给FU-29栅极提供固定的负压。

    FU-29的耐压很高，可达150V，为提高效率，增加输出功率，就得让电子管工作在高屏压、低屏流的高效状态。这里FU-29的屏压取值Ua=600V，最大屏流IAMAX=60mA。从FU-29的Ua-Ia曲线(图2)得到，在Ug=0V、Ia=160mA时屏极和阴极间的压降约为40V，这样可以计算出本机的输出功率 P=(600-40)×0.16/2=44.8(W)

    按输出变压器90%的效率折算，也足有40W的实际输出功率，对于电子管功率放大器来说这已经处在黄金功率段了，实际推动力不输于100W的晶体管放大器。