6N2+6P13P 7W ”甲乙类“单端机的调试过程

whmks

   本月免费打了一块6N2+6P13P的PCB板，装配时调成"甲乙类“，经整理发上来供参考。
   不是说这台机有多好，而是用这台机作为蓝本，说明“甲乙类”单端所需的条件和工作特征，以及看图（示波图）调试。
    其中调试、测量和计算适用于所有单端胆机。

   一、条件与特征

   “甲乙类”单端机的四个必须条件
  1、必须是固偏电路。
  2、必须要提高栅压。
  3、必须要加强推动，增强互补性。
  4、必须要提高电压，以获得更大的功率。

  “甲乙类”单端机的三大明显特征
  1、屏流（直流电流）是可变的。
经测试，设定屏流越小，变化越大（属深偏甲）， 设定屏流越大，变化越小（属浅偏甲）。

下面一组数据是在屏阴电压290V，输出6W下测的，也说明了这一特征
   
   设定50mA   功耗14.5W  输出6W 59.2mA  交流47.5mA， 增加9.2mA
   设定55mA   功耗16W        6W 62.3mA  交流47.5mA， 增加7.3mA      
   设定60.1mA 功耗17.4W      6W 66mA    交流47.5mA， 增加5.9mA
   设定66mA   功耗19.1W      6W 70.3mA  交流47.5mA， 增加4.3mA
   设定70.2mA 功耗20.3W      6W 73.1mA  交流47.5mA， 增加2.9mA
   设定75.1mA 功耗21.8W      6W 77.3mA  交流47.5mA， 增加2.2mA
由于该管不能设成“深偏甲”，最后调成屏耗16W输出7W。     利用率43.7%。
   调试时的电流监测
设定50mA的变化电流图


输出6W时的电流


设定75.1mA的变化电流图


输出6W时的电流


输出6W的交流电流图

  
  2、屏耗利用率高。一般甲类机很难超过30%，甲乙类机就能很轻松地超过，这是二种结构的屏耗类型不同。
甲乙类机属于恒定屏耗类，如设定16W屏耗，在满功率状态下，屏耗略有下降，基本不变。
甲类机是可变屏耗类，就是静态屏耗最大，满功率屏耗最小。
当甲乙类机屏阴电压290V，功耗设定16W，最大失真8%以下，可输出7W功率，屏耗利用率是43.7%。

  3、电压转换率高，就是屏阴电压转成交流有效值电压的效率。如在输出牛相同的5K阻抗下，比甲类机高约5个百分点以上。假如甲类机的转换率是75%，甲乙类机就在80%以上。根据甲与乙之间的比值不同而不同，“浅偏甲“的低，”深偏甲”的高。


  二、电路与主件

  1、电路
  电路相当简洁，仅用20个阻容元件，采用固定偏压、甲乙类、内反馈（本级反馈）的电路。


  PCB板是可以自偏、固偏、内反馈、外反馈通用，布局也基本对称。




  2、电源
    采用LLC开关电源，由于该构架的电源效率高、纹波低、反峰小、电压稳，用于胆机相当可以。由于电源效率高，所以没有任何外装散热就能正常工作。






  3、输出牛
    用了山东10W低档牛，具体参数用1K测。牛的阻抗为4K，初级直流电阻343欧。
    该牛的分布电容大，达8.1nF，所以输出端接地与不接地有明显的差距，下面有对比数据。
    再有该牛的漏感较大，达17.5mH，耦合度较差，传输效率也较低，下面有效率计算。

装好上机图


  二、调试与计算
   调试对单端机通用，因原理是一样的。调试现场图，探头、电表接的接点。


  1、调试三步曲
一是直流粗调
    静态时测量各点电压和电流，使其在电路图所标电压的左右。
设定屏流及计算屏耗。
   测电流有二种方法，一是直测法，就是输出牛B极串电流表。二是换算法，就是量输出牛的P-B的电压，电压V/343（牛的直流阻值）=电流。
   本机是超屏耗应用，静态功耗设定在16W。具体参数，屏阴电压为290V，输出牛的P-B的电压约为19V，19/牛阻343= 55.4mA。

   粗调结束后还不知工作点是否合理，屏阴电压是否合适，都需要进入下一步交流细调。

  二是交流细调
  根据交流波形判断问题，然后进行细调。
（1）出现上削顶是功率管电流不足。见下图


（2）出现下削底是功率管栅压不足（就阴极与栅极的压差不足）。见下图


对上述二种现象，本人简称：电流不足和电压不足。
   这是交流波调试的第一步，要波形对称或谐波小就要进入前后统调。

三是整机统调
  这是调试的关键，上面的粗调和细调仅为整机统调打基础。
  整机统调包括“前后统调和声道统调”二个步骤。
  1、前后统调
  1）调波形对称。
   在上一步调功率管波形始终调不对称的情况下，要考虑前后互补可能不匹配造成。由于单级管工作都有上钝下锐的现象，根据反相的原理，前后互补相互抵消。这就要用示波图来分析，并采取相应的措施。
如下图的前级波（紫线）上钝下锐，属于电流不足，造成补偿过度。原R2用2.2K，R3用220K。


  经过改动R2为1K，R3为150K，波形已明显好转。


最后改成图上标的620R和82K，输出7W对称性更好。


     验证有没有调好，就是在满功率以后，继续增加输出功率，上下波基本同时出现削顶（圆顶）或下波略早于上波出现，说明已调好。
    有些自偏压机在设定最高屏耗下，始终调不对称是有其他原因，最主要的是屏阴电压过高，管子线性过差等。

  2）调推动电压。根据所要的推动电压，调整R6的阻值。本机的反馈量约8db。

2、整机统调
   当调好第一个声道后，在调第二个声道时要兼顾声道平衡。主要是调静态电流平衡、增益平衡。图纸上的不同栅压和不同反馈电阻就是调平衡用的。
   最后调好后的二个声道输出一致性相当好。


   3、整机性能
   1）初次级转换效率，
    计算初级交流功率要用到有效值电压（Vrms）和牛阻抗。获取有效值电压有二种方法。
    一是从数字示波器自动计算中取得。
    二是用万用表测（P-阴极）电压取得，但要主意，绝大多万用表只能测400Hz以下的交流电压，所以只能用400Hz以下的频率测。毫伏表虽能测，但要主意表的耐压。

  在取得交流有效值（Vrms）后除以牛阻抗=电流，电流X有效值电压=功率。
  如本机在7W输出时的效值电为200V，牛阻抗为4K，即200/4000=0.05A,200X0.05=10W，7W/10W=70%。
  效率偏低说明该输出牛耦合度差，其中漏感大也是原因之一。
  另外，满功率下效率会低一点，在80%功率下测约71%多点。
这也是衡量输出牛的一个指标。

   2）整机频响
   频宽测量
先看一张扫频波，高低频二头略有下降


   经分频测算20Hz下降约0.67db，20K下降0.72db。就是低频波有些变形，见下图。
1K波0db


20Hz


20k


   3）FFT波与失真
  波形和FFT的关系
  单端机由于结构的原因，天生就是不对称的波，如果要调成对称波，奇次波会增大。见下图


   当调成不对称波，偶次波会增大，但总谐波失真会增加。见下图


    个人建议：在最大功率时，奇、偶次波二者相等，随着功率降低，奇次波会降低，这样兼顾失真与奇偶次波。当然还要根据各人的爱好取舍。见下图


   用FFT波，算谐波失真，
   一是看奇、偶次波与主波的DB值，二者相差越大，谐波失真越小。
   二是看奇、偶次波之间的大小，谁高谁低，一般来说偶次高于或等于奇次好一点，这是老烧们的经验，不知是否是这样。
示波图上有分贝值，根据分贝值计算失真率。
下面FFT波的2-5次总失真约6.6%


   4）对输出牛分布电容大的弥补措施
   由于该输出牛的分布电容大，对高频有一定的衰减，因此采取输出端不接地的措施，能弥补这一缺陷。
经方波和正弦波测试，都能明显看出。
下面是方波测的，图中的上升沿速率明显不同。




下面一图是20K的正弦波测的，二波有一定的相差，经测算约有0.5db的提升。


    啰啰嗦嗦说了许多，不知大家能否理解？也不知有些观点是对是错？希各位坛友提出不同意见和建议，活跃论坛，共同提高。

6p14

测一下阻尼系数

whmks

6p14 发表于 2025-12-22 19:24
测一下阻尼系数

好的，明天有空测一下。

YUJUNH

whmks 发表于 2025-12-22 20:15
好的，明天有空测一下。

正弦波下端变形就是功率管栅极推动电压不足是这个意思吗？

whmks

YUJUNH 发表于 2025-12-22 20:40
正弦波下端变形就是功率管栅极推动电压不足是这个意思吗？

   不是推动电压，是功率管阴极与栅极间的压差小。如电路图上的-20.7V，如降到-12V，再降低帘栅压，使屏耗仍为16W，这时开大音量就会出现下端先压缩的现象，这就是工作点不合适的表现。
    但是有些机的总电压偏高较大，即使调到合适工作点，还会出现下波明显早于上波压缩。一般在合适的总电压，下波略早于上波压缩也是正常的。

超人胆

很好的调试教材，教科书般的呈现，值得好好学习。

longji98

这么详细的测试调试过程，堪称教科书， 。。。。楼主的开关电源是自做的还是买的？ 能否分享一下。

从不停留

提醒一下，如果很低的屏流，即使你最后能输出一样的功率，但通常失真都更大。

壳壳

自立门派，创造一套玩法。

超人胆

少见的 胆机调试帖，真实，透明，可靠，有效，坛友福音。
但有一观点不认可，输出变压器分布电容大的问题应该做变压器时减小电容来解决，不应采用机器不接地方法，有弊端。

五柳堂主

不拿工资的好老师，胆艺苑的无私园丁！

YUJUNH

whmks 发表于 2025-12-22 21:29
不是推动电压，是功率管阴极与栅极间的压差小。如电路图上的-20.7V，如降到-12V，再降低帘栅压，使屏 ...

我在测试最大功率输出的时候是上面波形单独压缩变形，下面没有压缩变形，不是上下同时变形的是正常还是不正常？要不要调整成上下同时变形？管子栅极自偏的R1R4电阻值大小怎么确定？

whmks

6p14 发表于 2025-12-22 19:24
测一下阻尼系数

   确实是阻尼系数不高，按Vp-p算1.1，按Vrms算1.19。100Hz与1K测相同。
   猜想可能与二个方面有关，一是电路；二是输出牛，究竟以谁为主目前还知道，如有知者请明示。
8R测的波


4R测的波

whmks

超人胆 发表于 2025-12-22 21:33
很好的调试教材，教科书般的呈现，值得好好学习。

     过奖了，仅是说了些概念和方向，真正调还有不少细节。你是动手派，有些还要请你测试验证，共同优化胆机调试。大家都是相互交流学习。

whmks

从不停留 发表于 2025-12-23 01:35
提醒一下，如果很低的屏流，即使你最后能输出一样的功率，但通常失真都更大。

是的，凡是都有一个度，不能无限制地降低屏流。

whmks

壳壳 发表于 2025-12-23 02:40
自立门派，创造一套玩法。

   谢谢前辈到访，电路结构早就有了，我仅是模仿一下。

6p14

whmks 发表于 2025-12-23 10:47
确实是阻尼系数不高，按Vp-p算1.1，按Vrms算1.19。100Hz与1K测相同。
   猜想可能与二个方面有关，一 ...

输出牛效率低这个决定上限，更换高效率牛，加深度反馈。

whmks

超人胆 发表于 2025-12-23 08:54
少见的 胆机调试帖，真实，透明，可靠，有效，坛友福音。
但有一观点不认可，输出变压器分布电容大的问题 ...

    提的问题相当好，不接地仅是权宜之计。不过麦景图有这样的设计，反馈是用细线另绕一组，这样能减小分布电容的影响。
    你会绕牛，有机会试试不垫纸的紧密绕法，尽量改小漏感。我没有这个能力试不了。

whmks

五柳堂主 发表于 2025-12-23 08:55
不拿工资的好老师，胆艺苑的无私园丁！

  都是闲得没事干瞎折腾，哈哈！

whmks

longji98 发表于 2025-12-22 23:30
这么详细的测试调试过程，堪称教科书， 。。。。楼主的开关电源是自做的还是买的？ 能否分享一下。

    谢谢！过奖了，仅是抛砖引玉。电源是自已做的，由于开关电源是热电，还是不太放心上年纪的人折腾。看情况再说。