试做原音一号微型管6P31B版

suncand

学习了路版的原音一号电路，很受启发。通过多路的负反馈和少量正反馈，可以大大降低失真，同时提高阻尼系数，改进电路的性能。

之前做了一台用微型胆管6n16b+6p31b的单端机。6n16b的线性度非常好，但6p31b做单独甲类放大时，失真度在7%左右。做好后引入了一定的负反馈，在输入0.5Vrms，输出功率0.9W时的失真度还是在5%左右，阻尼系数只有0.2。这次希望参考原音一号电路架构，对微型管单端进行优化。而且最重要的是可以直接利用原来的机壳，不用任何改动，电源也可以大部分利用。

路版的原音一号电路如下。详细说明请参考原文：
http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1021786

原音一号原电路图

首先考虑用微型管6n21b代替原电路中的12AX7，主要是考虑6n21b的放大系数是90，和12AX7的100比较接近，这样可以保证有足够的放大量。6n21b的特性曲线如下图。工作点选在Ua=160v, Ia=2.6mA。从特性曲线上看，6n21b的线性度不是太好。希望通过一系列的负反馈，可以得到改善。


功率管用6p31b替换EL84。输出功率在0.9W左右，作为桌面听音环境，基本够用。这个管子的特性离散性比较大，基本不能按照标准特性曲线设计工作点。我选了两只接近的管子，工作点大致在Ua=137V，Ia=29mA，Ug=-9V。电源部分按照驱动级和功率级的工作要求进行了相应的设计。由于驱动级电压比较高263V，采用一级升压电路+两级RC滤波为驱动级提供供电电压, 总电流在5.2mA左右；功率级采用电子滤波输出电压154V，总电流在65mA左右；第二栅压采用简单的稳压管做并联稳压。改造完的电路图如下：


制作完成后的原音一号6p31b版如下。利用原来的机壳，把里面的电路板换了。使用的都是洞洞板。





实际测试了一下：
输入灵敏度：300mv
输出功率：0.9W， 8欧负载
失真度：<1%
阻尼系数：3.4

当输出功率为0.5w时，失真度0.5%，阻尼系数达到8

从效果看，原电路中的各路反馈确实能大大降低电路的失真，提高阻尼系数。从实际的听感看，声场明显开阔了，声音的层次感，清晰度都好了很多。

目前电路还有改进空间，如果把灵敏度提高到500mv，应该可以引入更多的负反馈，性能有望进一步提升。

路遥plus

老兄是第一个吃这只螃蟹的人。看数据与听感表现，制作是成功的。试测过开环失真以及灵敏度和听感没有啊？有时间试试看 。

mjxo

输出变压器初级阻抗5k会不会高了些

suncand

sujingliang 发表于 2015-8-23 23:52
做得不错，但这么小的功率能推的好什么音箱?能推耳机倒是不错。

推我的一对小书架箱，灵敏度标称是88db，作为电脑桌面音乐欣赏还不错。

不过，确实有用6p31b做耳放的想法。

suncand

路遥plus 发表于 2015-8-24 10:59
老兄是第一个吃这只螃蟹的人。看数据与听感表现，制作是成功的。试测过开环失真以及灵敏度和听感没有啊？有 ...

多谢路版鼓励！

只是简单地把环路负反馈断开后，测试了一下：
在输出0.9W的情况下，输入灵敏度为40mv（Vrms），失真度为6%

在开环情况下，增益很高，输入信号稍强，就有明显的失真，声音混成一片。
而且还有个奇怪的现象，当音量电位器调到最小时，喇叭里有各种广播的声音。音量电位器稍开一点，广播声就没有了。还望路版解惑。

在加上环路负反馈后，灵敏度目前只有300mv不到，考虑适当减小P-P负反馈电阻，假如把510K改成270K，应该可以进一步减小失真，增加阻尼。还望路版给建议。谢谢！

suncand

mjxo 发表于 2015-8-24 14:43
输出变压器初级阻抗5k会不会高了些

从6p31b特性曲线上看，用5K做负载，似乎不是最佳，大概在2K~3.5K可能比较合适，可以保证比较大的输出功率。但我发现这个管子的离散性很大。从实际测试的情况看，有些管子用5K负载，在一定的输出功率（1W左右）情况下，失真度会比较小。正好手头也有一对5K单端牛，就直接用了。

回头可以试试3.5K的牛，不过电源电路也要相应调整。

路遥plus

suncand 发表于 2015-8-24 20:07
多谢路版鼓励！

只是简单地把环路负反馈断开后，测试了一下：

这个电路开环增益非常高，灵敏度是会在几十mV左右。要把目前300mV的灵敏度降低到500mV，不建议修改P-P反馈电阻，而是把环馈电阻减小来达致。

至于音量最小时有广播声，应是与布线有关，因为音量最小时，等于J-FET栅接地，形成了高频增益很高的共栅模式，布线不是很合理的情况下，就会对窜入的广播信号进行放大检波，再经后面电路放大后就会在喇叭听到广播的声音。目前的解决办法可以在J-FET的栅极与音量电位器之间串入1K的阻尼电阻加以抑制消除。

suncand

路遥plus 发表于 2015-8-24 21:27
这个电路开环增益非常高，灵敏度是会在几十mV左右。要把目前300mV的灵敏度降低到500mV，不建议修改P-P反 ...

多谢指点。

回头把电路优化一下，再来汇报。

tidetd

好可爱的芝麻管功放，就是这功率小了点，带耳机应该不错。

mjxo

支持兄弟折腾，我等着坐享其成，哈哈。

bw9922

关注最终报告

suncand

周末抽时间把反馈优化了一下。主要是通过减小环路负反馈电阻Rf3，来增大负反馈量，改善整机状况。

大致计算了下，要把输入灵敏度降到500mv，Rf3的取值在6.7K左右。给原来12k的电阻并了个15k电阻，输入500mv的信号，逐渐调大音量电位器，发现一个奇怪的现象，当电位器接近最大音量的位置时，出现了自激。

去除输入信号，只要音量电位器在最大位置，就会出现5K左右的自激信号，幅度在0.9V左右。

把并联的15K电阻去掉，换成27K，这是的反馈电阻总阻值大概8.2K左右，在音量电位器最大位置，输入信号依然有自激，自激信号频率1.5k左右。调整反馈电阻并联的电容，信号频率和幅度有变化，但不能消除；


给J-FET栅级串了一个2.2k电阻，依然有自激。还希望路版能帮忙分析下，自激产生的原因。


进一步把并联电阻换成91K，这时反馈电阻的总阻值大概10.6k，自激消失。也尝试调整了一下P-P反馈电阻，降到270K时，对输入灵敏度，失真的改善效果不明显。再减小怕对直流工作点有影响，暂时就这样吧。

此时测试了一下，输出0.9W时，输入灵敏度在350mv左右，失真度%1，阻尼系数为8。

虽然输出功率只有0.9W，但其实推力一点都不小。用这个小机器推我的一对NS10M（小白盆），在20平米的房间里，并不觉得音量小，声音的清晰度，层次感都非常好。高音亮，低频的弹性略感不足，这可能和我使用的输出变压器比较小有关。

总体上对这个小机器还是非常满意的。调试过程中，可以感觉到不同的反馈对机器的影响，对初学者理解反馈很有帮助。感谢路版提供的好电路。