闲聊红灯收音机电路音频部分

jupeter

红灯牌电子管收音机曾经是我国电子工业的标志性产品，是小伙伴们童年时期梦寐以求的家用电器。很多人几乎对其当初的“蓬蓬”声留下难以磨灭的印象，甚至到了成年以后，也会入手一台廉价的二手货，满足一下当年百思而不得拥有的梦想。如今资料这么丰富，电子管元件及其周边唾手可得，远非当年一穷二白的境况所能比。经常看到有人说，照搬其电路就一定能够好声，那么，我们是否探究过，这台机子的内部电路工作状况究竟如何呢？是不是真的有什么高深的技术呢？先上该机的线路图，供各位参考。欢迎踊跃灌水。作为当年被奉为经典的机器，其线路设计的如何，是不是最佳状态，我们解剖一下，也好学习鉴赏一下，并不多余。何况机器流行了这么多年，被当做标杆，甚至有要改造成双声道的，这个电路真的合适用作6P1的标准线路么？迄今为止几乎没见到有人做过摸索，大多是口口相传，还是有必要亲自去算一下才能做到胸有成竹。

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先看功放级，从上面的表中可以看出，阴极电压11V，屏极对地电压245V，帘栅极对地电压215V，以阴极为参考点，则该管的屏压是234V，帘栅压是204V。给红灯收音机中的6P1画负载线，这事儿可能真没人做过。我也不怕献丑，斗胆只管试试，请各位看客赏观，画得不好请多多担待
红灯原机的输出变压器是5500欧姆的输出牛，过纵轴100mA点与横轴550V点做一连线L1，此即为5500欧的负载线，但位置暂定。
以原机图中参数，找到屏压230V，屏流30mA的点Q，过Q做上述L1连线的平行线L2，即为红灯收音机功放级的负载线。以上表中的数据，此点栅负压是11V。
附屏流的来历：11V/300Ω=36.6mA，减去6mA左右的帘栅流，就是大约30mA的屏流。取整是为了作图和读数方便。
下面我们分析一下管子工作的情形：
Q点是6P1的静态工作点，在没有外来信号时，输出牛初级的热端（屏极连接端）电压是230V（约，下同）。当6P1的栅极收到控制信号时，管子的工作点就会随着输入信号在Q点上下，M、N之间，沿着这条负载线滑动。
M点的确定：一般习惯上将M点画到与0栅压的交点处，但此时帘栅流会很大，实际上工作点滑到0栅压这里时失真会大增，所以一般收敛一点，滑到0V一下，这里假设滑到-2V的位置，取整也便于分析。从Q点（-11V）滑到-2V点，相当于栅极输入信号的正半周峰值是-2-（-11）=9V。
N点的确定：当输入的是正负半周对称的信号时，工作点下滑的截止点是N，那的位置是-11+（-9）=-20V。
也就是说，当对6P1的栅极输入正负9V的峰值电压信号时，工作点将在M和N之间滑动。
输出电压：工作点在静态时，输出牛初级热端的电位是230V，M点时，热端电位是60V，N点时，热端电位是365V吧。
输出功率：（365-60）*（365-60）/（5500X8）=2.1W。即使输出牛的效率只有60%，那输出功率也达到了1.2W以上，远大于预期的设计功率0.5W。

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来算算管子的实际屏耗：30mA*234V=7W。查手册，6P1的最大屏耗是12W，实际只发挥了59%的功效。而收音机工作时，灯丝电压照常加热，阴极温度照常达到，只是屏极比着满负荷温度低些，比正常省了5W的电，电源变压器的高压部分可以减轻些压力，有人认为减耗运行会延长管子的寿命。但是，管子没有做到物尽其用的事实我们不得不承认。照着这个线路参数照搬一套做成双声道功放，也只能说是一个半吊子应用。距离理想的4WX2还是有一定的距离的。
从上面分析我们可以知道：当栅极输入正负9V的交流电压时，屏极输出的电压并不是对称的，而是230-60=170V，和365-230=135V，这就产生了失真。这种上下半幅连续不对称的失真一般就是偶次谐波失真。大小跟两者的电压比值有关，上述170/135=1.26，则对应二次谐波失真为5.7%。实际上还有约1%左右的三次谐波失真和3%左右的四次谐波失真，均方根以后基本在手册的最大7%的失真度范围之中。

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盘完末级，下面开始盘电压放大级。图中，6N2的两个单元，阴极电压都是标的0.7V，有点奇怪。简单一核算，就发现有问题了。
第一级：二级高压是215V，经过10K，150K屏极电阻，降为109V，这个屏流应该是（215-109）/（150+10）=0.66mA，在阴极电阻上产生0.66V的电压，标0.7V大概算是大约吧。
第二级，同样是二级高压215V，经过220K屏极电阻以后降为105V，屏流是（215-105）/220=0.5mA，在2K的阴极电阻上应该产生1V的电压，图中标识为0.7V显然是误标了。这一点可以从曲线图上进行验证。
6N2曲线图上负载线的画法是：横轴取440V，纵轴取2mA，两点相连得到的负载线就是220K的。然后确定二次高压的位置C，215V，再把刚才那根线平移过去，就得到了6N2第二级的工作负载线。在105V的位置，正好是栅负压1V，屏流0.5mA的焦点，此处的阴极电阻就是1/0.5=2K。此时可以看出放大倍数大约为60倍（不考虑220屏极电阻跟后面的470栅极电阻的并联问题，以及阴极电阻引起的自身负反馈问题）。
实际上要考虑6P1的栅极电阻对前面6N2屏极电阻的影响，470K与220K并联以后相当于150K，这也就是第二级6N2的交流负载，以此画出6N2的交流负载线L2。（前面画出的L1只好叫做直流负载线）
图上可以看出，以交流负载线计算，图上的放大系数变为57左右，比前面的60被有所缩减。
在这个6N2交流负载线上，测量栅极电压在正负0.5V时候的输出电压之比，为1.25，对应的偶次谐波失真为5.56%。

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红灯机的第二级与末级，往往被人摘取出来作为6P1的一个样板线路进行模仿，甚至近年来流行的某几种小胆机套件，都几乎原封不动地移植推广，现在就对后两级进行综合计算。
第一级放大倍数经过2K的阴极电阻本级反馈以后变为38倍（31.5db），第二级放大倍数是17倍（24.6db），输出牛降压比按37：1，（5500:4）计算，到喇叭端整机增益约17倍，被18K电阻负反馈以后闭环增益为6.3倍（16db），反馈深度2.7（8.7db)，此时在6N2第二级输入0.4V的有效电压，输出即可达到1.5W的功率，在灵敏度上是足够的。
第一级的J系数是1.25，第二级的J系数是1.26，两级反相抵消以后（主要抵消的是偶次谐波），剩余的失真极小，再加上环路负反馈深度为2.7，失真更进一步降低2.7倍，所以，红灯机在理论上后两级的失真度指标是很好的。我们听到失真恐怕主要来自于检波级、音调级、输出牛和喇叭。
最后，我个人的看法是：红灯收音机的后两级的设计还是很不错的，最突出的是失真度指标很低，其次是在不追求输出功率的情况下，适当降低屏耗，减轻了对电源牛的压力，也延长了功放管的寿命（从降温角度看）。图纸上标注的疏漏可以理性排除，不必计较过多。
但是，如果将这个电路移植到4W，8欧负载时，要解决的问题如下：屏压和帘栅压要达到250V，静态工作点要调整，接8欧喇叭时整机增益要调整，负反馈深度要重新设定，电源要加强等等。这些问题不解决就硬上，结果将不会令人满意。
以上为个人浅陋之见，仅供参考。

壳壳

学习的好文章

www-363

真正的大师级别，实实在在的技术贴。

tantiangg

问题是资料管子那些曲线束，可能都是假的画上去的理想值，除非您亲自测试，那才有纸上谈兵的保障呀

柳暗花明

80年代的红灯711确实是红遍全国，不过那时的要求不是很高，也就是收音或放唱片，国内配用的唱机也是压电式唱头，频响不好，尽管如此，也比当时的晶体管收音机好听多了。80年代后，随着晶体管OTL   OCL功放的普及，随便一个OTL功放都比红灯711好听，红灯711为了降低成本，用料是很节省的，输出变压器很小，频响窄，6p1阴极电阻功率小，容易烧坏。如要仿制，输出变压器需按现代高保真要求绕制。

alpha700

值得我等菜鸟认真学习的好贴

海河

院长的贴 最爱读

jupeter

感谢版主和各位大佬的鼓励！请多提宝贵意见！

银耳朵

如果能搞到它家的藕和电容更好，不能漏电哦