介绍一款用6P12仿麦景图电路设计制作的功放

WUYZHI

    6P12是专为110°大偏转角显像管设计的行扫描输出电子管，它具有跨导高，屏流大、屏耗余量大和能够承受很高反相脉冲峰压的优点。由于其结构特点，该管只有工作在B类状态，才能充分发挥其优良的电气性能。有不少音响爱好者将6P12用于甲类音频功率放大，受屏极耗散功率限制，输出功率都做不大，管子的潜能得不到充分利用，电源利用率很低，还不如直接使用6P1、6P14等专用音频功率管划算。
    6P12跨导高，如果按普通推挽功放电路设计很容易产生自激，工作不稳定。若采用麦景图功率放大电路，就没有这个耽心了，而且高跨导还会给电路带来优异的电声性能，这是6P12用于推挽音频功放的最佳选择。
一、电路结构特点
    1.全机采用了一系列措施提高开环指标，以确保深度负反馈的实现：
    ①.栅极耦合电容时间常数交叉布局，调整低端衰减曲线斜率，减少了低端相移；
    ②.推动级阴极电流负反馈有利于自动修正倒相级可能产生的信号波形正负半周不对称；
    ③整机只在第一级设计了阴极旁路电容，而且时间常数取值很大，有效保证了低频下潜；
    ④功放级的低内阻运行设计使输出变压器的制作难度大幅下降，因此输出变压器的通带很宽相移很小。
    2.推动级屏极回路采用同相电压（正反馈）补偿技术，解决了推动级大信号输出失真的难题。
    3.功放级采用高跨导管，通过合理选择廉栅电压，使功率管的零栅压拐点电流增大，功放管在B1类工作状态时不产生栅流,负载阻抗因此降低,保证了输出变压器良好的宽通频带特性。
    4.功放级采用P-K分割输出的等电位降幅技术，解决了输出变压器制作时分布电容和漏感不可兼顾的矛盾，同时阴极引入的50％负反馈使功放级输出阻抗降得很低（等效管内阻仅为128Ω），使输出变压器的分布电容影响完全可以忽略，因而输出变压器可以采用双线多层并绕减少漏感，双线并绕同时保证了输出变压器推挽两臂直流电阻完全相等，输出变压器的高频通带得到大幅扩展；输出变压器在低负载阻抗的情况下仍使用了较多的匝数，获得了更大的电感量，使低频相位特性更趋理想。
    5.功放级帘栅压供电采用浮地技术，解决了廉栅电压因阴极电位浮动而浮动的大难题，使多极管在屏阴分隔输出的情况下仍保持了高电力灵敏度和高屏效率之优点。
    6.电源滤波采用共模电感，缩小了电感线圈体积，有效降低了电感线圈的直流电阻，低内阻电源保证了整机电源电压的稳定。

WUYZHI

怎样上传图片，请知道的朋友指教。

魔幻蓝天

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初烧小子

以前在音响中国见过类似思路的电路

WUYZHI

七八年过去了还记得一个电路的设计思路真是令人佩服

WUYZHI

二、电路原理图说明
    下面是6P12推挽功率放大电路原理图
    1.电压放大。由1/2 低噪音电压放大管6N4担任放大，以求获得较高的电压增益，本级电压增益设计为66倍(36.4db)。
    2.倒相放大。采用屏阴分割倒相电路，由另一半6N4完成(这样设计虽不是最佳组合，但可以简化电路结构，方便装机布线)。倒相  级与电压放大级直耦，以求获得平直的频响曲线。本级电压增益0.96倍(-0.35db)。
    3.推动电压放大。由双三极管6N6担任，作用有三：一是对倒相级进行缓冲，防止倒相级因屏阴输出阻抗差异产生输出不平衡；二是阴极电流负反馈可以实时修正倒相级可能产生的输出信号不平衡；三是对倒相信号电压进行放大，并与功放级送来的补偿（正反馈）信号合成为推动功放级的电压。本级电压增益为15倍(23.5db)。
    4.功率放大。由两只6P12完成放大任务。该级采用麦景图功放电路，工作于B1类，输出功率达40w。由于引入50%的本级电压负反馈，使该管的等效输出阻抗低至128Ω，为输出变压器的宽通带特性创造了条件。B1类工作状态使该级的负载阻抗低至500Ω，为高质量输出变压器制作创造了条件。本级负反馈的引入，使该级电压增益降到1.6倍(4.1db)，这是功放级能够稳定工作的前提。
图中6P12的帘栅供电使用稳压二极管降压，目的有三：一、降低帘栅极功率消耗，二、简化输出变压器制作(比麦景图输出变压器少了一个绕组)，三、简化电源供给电路。
    5.输出变压器。该级增益0.126倍(-18db)，(输出端按8Ω计算)。
据此计算，整机电压总增益为192倍(45.7db)。给定输入灵敏度0.5v时，整机需要电压增益35.89倍（31.1db），故机器的负反馈量确定为45.7-31.1=14.6db。负反馈电阻值据此计算确定。
负反馈电阻计算
    Rf=192×0.068/(10^(14.6/20)-1)=2.99k取3k。（给定下反馈电阻为68Ω）。
    电源供给各级的B+电压由降压(退耦)电阻提供，电阻的数值是依据双声道计算确定的，图中只画出了一个声道，装机时应引起注意。

WUYZHI

多谢“魔幻蓝天”指教，图片传送成功，可惜的是不能将图片放到文中最合适的地方

HO159

WUYZHI 发表于 2024-2-16 07:18
多谢“魔幻蓝天”指教，图片传送成功，可惜的是不能将图片放到文中最合适的地方

老兄想放在这里吗?走可选编辑、剪辑1.电xx大。................装机时应引起注意。文字部份.上移图片后再粘贴剪辑的文字即可。看来老兄挺细心哈。
二、电路原理图说明
下面是6P12推挽功率放大电路原理图。

1.电压放大。由1/2 低噪音电压放大管6N4担任放大，以求获得较高的电压增益，本级电压增益设计为66倍(36.4db)。

   2.倒相放大。采用屏阴分割倒相电路，由另一半6N4完成(这样设计虽不是最佳组合，但可以简化电路结构，方便装机布线)。倒相  级与电压放大级直耦，以求获得平直的频响曲线。本级电压增益0.96倍(-0.35db)。

   3.推动电压放大。由双三极管6N6担任，作用有三：一是对倒相级进行缓冲，防止倒相级因屏阴输出阻抗差异产生输出不平衡；二是阴极电流负反馈可以实时修正倒相级可能产生的输出信号不平衡；三是对倒相信号电压进行放大，并与功放级送来的补偿（正反馈）信号合成为推动功放级的电压。本级电压增益为15倍(23.5db)。

   4.功率放大。由两只6P12完成放大任务。该级采用麦景图功放电路，工作于B1类，输出功率达40w。由于引入50%的本级电压负反馈，使该管的等效输出阻抗低至128Ω，为输出变压器的宽通带特性创造了条件。B1类工作状态使该级的负载阻抗低至500Ω，为高质量输出变压器制作创造了条件。本级负反馈的引入，使该级电压增益降到1.6倍(4.1db)，这是功放级能够稳定工作的前提。

图中6P12的帘栅供电使用稳压二极管降压，目的有三：一、降低帘栅极功率消耗，二、简化输出变压器制作(比麦景图输出变压器少了一个绕组)，三、简化电源供给电路。

   5.输出变压器。该级增益0.126倍(-18db)，(输出端按8Ω计算)。

据此计算，整机电压总增益为192倍(45.7db)。给定输入灵敏度0.5v时，整机需要电压增益35.89倍（31.1db），故机器的负反馈量确定为45.7-31.1=14.6db。负反馈电阻值据此计算确定。

负反馈电阻计算

   Rf=192×0.068/(1014.6/20-1)=2.99k取3k。（给定下反馈电阻为68Ω）。

    电源供给各级的B+电压由降压(退耦)电阻提供，电阻的数值是依据双声道计算确定的，图中只画出了一个声道，装机时应引起注意。

WUYZHI

HO159 发表于 2024-2-16 12:20
老兄想放在这里吗?走可选编辑、剪辑1.电xx大。................装机时应引起注意。文字部份.上移图片后 ...

“HO159”兄弟，谢谢你的用心回复，具体操作我还是没有看懂，具体操作过程是否可以说得更详细一些，谢谢！

HO159

WUYZHI 发表于 2024-2-16 14:03
“HO159”兄弟，谢谢你的用心回复，具体操作我还是没有看懂，具体操作过程是否可以说得更详细一些，谢谢 ...

注意:打开参与/回复主题后，点高级模式。在弹出框内去掉右上角第二排纯文本的勾选。
1，输入在图片前的文字部份。回车！
2，扦入图片。（选择图片―＞上传）。回车！
3，输入图片后续文字。回车！
4，………

WUYZHI

HO159 发表于 2024-2-16 14:38
注意:打开参与/回复主题后，点高级模式。在弹出框内去掉右上角第二排纯文本的勾选。
1，输入在图片前 ...

用现在的编辑模式试了一下好像不行，不知是否进行了字体设置的原因，明天发帖时再试看是否可行，谢谢！

WUYZHI

三、输出变压器绕制参数、绕组结构布局及绕制注意事项

    输出变压器是音频功放制作的重要环节，直接关系到机器的放音质量，必须认真对待。由麦景图功放电路分析可知，影响其高频特性的分布电容可以忽略不计，剩下的影响高频特性的就只有漏感了，因此我们可以采取一切可能措施减少输出变压器的漏感。具体做法是：

    1.采用初次级多分层结构，使初次级实现紧密耦合；

    2.初次级绕组间不垫任何绝缘材料，尽量缩短初次级间的距离，减少漏感同时也减少了高频介质损耗；

    3.功放级采用B1类放大电路，使变压器的“工作漏感”降至初级总漏感的1/4；

    4.采用高频特性好的漆包线，这里使用的是QA-2线。初级双线并绕，次级单线变双线绕，采用初6夹次5绕法。

    绕组的结构布局，绕制注意事项见下图。

    输出变压器的P-P设计阻抗为2000Ω，这是习惯称呼的标称阻抗。由于该机工作于B1类，输出变压器初级每臂绕组是分时工作的，所以实际工作阻抗就是单臂阻抗仅500Ω。因此测量漏感时也应该只测单臂绕组，这才符合实际工作情况。这些都是麦景图功放要设计成B1类放大的重要原因。

    必须注意，结构图中需要相互连接的引出线应该从“同一出线槽”引出，这样变压器绕组的外引连接线最短，可以最大限度地降低漏感；

    为防止出现绕组间连线的相位错误，线包绕制时一定要按结构图中*号标注位置下线。线包绕制时，应该先将结构图打印出来，每绕完一个分层绕组，都要做好标记，然后根据*号标注位置下线绕下一个分层，这样才不会出错。

    有条件的话，可将变压器每一段绕组的用线量计算好，然后将每一段绕组的线绕下来形成线盘，在绕变压器时根据需要挂上相应的线盘和绕线机一起转动，这样就省去了变压器线圈各分层之间剪线和接线的麻烦，既简化了制作工艺提高了效率，又使变压器没有了多余的临时外引线，变压器外部更为简洁美观。这个输出变压器要预先下好六个线盘，即阴极绕组、屏极绕组各做一个线盘（均为双线），次级因为是两种不同的线径，因此要形成四个线盘（均为单线），一切就绪就可以开始绕变压器了。

    需要特别强调的是，由于输出变压器绕组没有使用层间绝缘，防止漆包线绝缘击穿至关重要，虽然该功放B+电压不高，但绝缘击穿的可能性依然存在。一定要选用漆层厚度均匀，正规大厂生产的优质线。不要图便宜，随意网购“零售线”，零售线质量无法保证。漆包线型号为QA-2或QA-3，现在网上销售最多的是QA-1线，一定不能使用，否则带来的后果就是绝缘击穿。

    判断线材后缀号的简单方法是测量漆包线漆层厚度，如果漆层厚度符合电工手册规定，即为-2线。若能找到《漆包线结构尺寸和技术参数国家标准》最好(网上有些网站可以找到)，测量数据与标准对照一下，结论就出来了。

    变压器次级用线有两种不同线径，为防止可能出现的绝缘击穿，细线最好能使用-3线。

WUYZHI

   哈哈，图片恢复正常了。

BURN-E

正常就好

joshualitos

这个电路都准备了两年多，除了机箱和前放部分，就烂尾在那里，正等楼主来解惑呢。

WUYZHI

joshualitos 发表于 2024-2-17 17:13
这个电路都准备了两年多，除了机箱和前放部分，就烂尾在那里，正等楼主来解惑呢。

    有什么疑惑就提出来吧，我会尽力为你解答，若我解答不了那就大家一起讨论吧。

WUYZHI

四、共模扼流圈绕制参数

    铁芯Z11 EI66×35，Φ0.44×2×500T(0.44-2线双线并绕500匝)。铁芯交叉插入，不留间隙。

五、电源变压器绕制参数

    铁芯Z11 EI105×60，初级220V Φ0.8×394T，次级6.7V3AΦ1.25×12T，6.7V2AΦ1.0×12T，310V600mAΦ0.55×555T在358T处抽头为200V，34V20mAΦ0.16×62T。本机高压只使用了200V端子，310V是预留端子，没有使用，实际制作时这一段可以不绕。全部绕线按变压器绕组示意图完成即可。

WUYZHI

六、装机调试遇到的问题：
    按设计电路装机后出现下列问题：
    1.功率上不去，失真严重。经查第一级6N4阴极电压过低，是产生失真的重要原因。该电路设计灵敏度0.5v，因此阴极电位不得低于0.7v，可是更换了多只6N4，阴极电压只能在0.275～0.32v之间变化，无法达到0.7v以上的要求。一开始怀疑这些管子都是不合格产品，后来发现是管脚灯丝接错（6N4灯丝4.5脚应接12.6V实际接成6.3V），改过来后问题得到解决。
    产生失真的第二个原因是6N6两孪生管特性不一致，对称电路两管屏压相差竟有10v之多，后经换管问题得到解决。
    产生失真的第三个原因是功率管不配对，该机工作于B1类，两管特性的差异会通过输出波形的幅值变化(失真)明显地表现出来，它产生的失真比A类和AB类工作状态更为突出。功率管配对后，失真问题得到圆满解决。
    2.第一个问题解决后，输出功率上去了，失真也小了，又发现声音偏硬。经查是没有接入环路负反馈电阻，接入负反馈电阻，声音偏硬问题得到解决。

WUYZHI

    有朋友提问：“同一出线槽”是什么意思，其实很简单，就是几根需要相互连接的线从一个出线槽引出，这样引出线之间就没有距离，方便连接，也使变压器没有多余的外部连线，漏感会最小。如结构图中1.3.5层右侧共有6根线需要连接在一起，包括那个K2长期引出线一共7根线都要从同一个出线槽引出。还有从结构图左侧可以看到，1.4层的末端线需要和8.10层的起端线连接，这里一共8根线，四根粗线四根细线，线太多且较粗从一个出线槽引出不妥，可以考虑四根粗线和四根细线各占用一个出线槽，连接时分别将这四根线绞合到一起焊好就成。

MC275

老吴 好久不见 我以为你退烧了呢见到你，就给我一种你老重出江湖的感觉哈哈