|
4。测试篇。 测试部分是最好玩的部分。因为在这里可以验证所有的理论计算结果。如果测量结果和计算吻合，说明自己理解了电子管电路的设计原理。如果不吻合，也可以进一步想一想原因，也许可以再悟出一些东西。测量部分包括下面几部份。 1。 直流。 2。交流。 主要是频响和增益。 3。功率。 4。噪声。 1。直流测量。 图里红字标出了实际的电压测量值。括弧里的是理论计算值。可见测量结果和设计值十分接近。主要的变化是B+电压。不同的整流管得到的B+不一样。不过变化小于3%。想想当年那些工程师们还是很了不起的。他们没有计算机，没有自动测量设备，每一张图每一根线都要手工测，手工画。几十年过去了，还是那么准确。
2。交流测量。 1。推动级的交流增益。 推动级的交流增益测量过程如下。在输入端输入1kHz的正弦波，然后用示波器在共阴极的屏极和共栅级的屏极读出电压值由此得到推动级的电压增益。当然这里假定了示波器的输入阻抗为无穷大。 说明一点。用示波器测机内电压时要小心。因为有高压。所以示波器要用交流输入。我还在输入端加了一个0。5u/450V的隔直电容。 2。推动级的频率响应。 推动级的频率响应的测量也是利用信号发生器和示波器。基本过程和上面一样，就是测量点选在不同的频率。 下面是测量的结果。增益的测量值和设计值吻合得很好。3dB的增益点和计算的结果几乎完全一致。高频端的频响主要受输入端Miller电容的影响。低端的频响取决于共栅级的栅极接地电容。在30KHz左右有一很小的鼓包，具体原因还不清楚。
3。功放级的增益。 功放级的增益测量也是用1kHz的正弦波。因为功放管屏极上的电压太高，输出电压是在负载上测得。然后用输出牛的变压比来计算屏极上的交流电压。由此可以计算整机的增益。因为推动级的增益已经测得，功放级的增益就可以计算了。这里假设变压器的效率为80%。 4。因为功放级的频响主要受制于输出牛。而设计正确的放大器其通频带的带宽主要应由输出变压器决定。这里就测整机的频率响应。测量过程中的输出功率保持为一瓦。其对应的峰值电压为4V。负载是用8欧的功率电阻。负载上的电压值是用示波器读出。
下面是输出功率和频率的关系曲线。在整个音频带内放大器的频响很好。3dB的功率带为10Hz--35kHz. 高频段的3dB点是输出牛决定的。我用的输出牛在40kHz有一个谷，没办法，自己不会绕牛，只能受制于人。但总的来说，整机的频率响应还是比较满意的。
3。功率测量。 功率测量的方法如下。输入1KHz的正弦波，用示波器在负载上读出最大不削顶电压。然后可以计算相对应当的输出功率。可是对这个6AR6的放大器来说，3极管接法有比较大的2次谐波失真，所以在波形出现削顶失真以前，波形已经有上下不对称。这样峰峰值的电压就不好取了。所以这里我是用示波器监视输出波形而用万用表读出输出的RMS电压。然后用万用表读出的电压计算输出功率。当然，之前我已经验证了对1KHz的正弦波, 示波器得到的有效值电压和万用表测得的是一致的。 用这个方法，功放的最大不削顶输出功率为4。5W。考虑变压器的效率，6AR6的的最大不削顶输出功率为5。6W。这个输出功率值高于计算值。估计是因为在最大不削顶输出时，2次谐波失真已经大于6%了。不过因为2次谐波丰富而且没有削顶，声音还是很好听的。我用同样的方法测过我的另一台6V6，6V6是波形基本是对称的，只要一出现不对称就立即削顶了。当然6V6是用了一些大环路反馈的。所以两台机器音色是不一样。 4。本底噪声测量。 噪声测量也分两部分。直流电源的噪声和交流噪声。 1。直流电源的噪声 图1是推动级直流电压噪声。示波器是在2mV/格。噪声的峰峰值在1mV左右。
图2是功放级固定偏压的噪声电压。示波器是在2mV/格。噪声的峰峰值在1。7mV左右。虽然固定偏压的噪声会被功放管放大，但因为功放级的电压放大只有4倍，再加上输出变压器的降压。这里的噪声要求实际上比推动级低得多。1。7mV完全满足要求了.
图3是B+上的噪声电压。示波器是在50mV/格。噪声的峰峰值在50mV左右。在设计电源时模拟计算的峰峰值在80mV左右。这个差别应该是由于负载的不同造成的。在模拟计算时负载是纯电阻。实际测量是负载是输出牛和功放管。输出牛的电感也有一定的滤波作用。所以实测的噪声比模拟计算的更低。
2。交流噪声 图4是在功放输入端的噪声。示波器是在5mV/格。噪声的峰峰值在10mV左右。
图5是在功放管屏级上的噪声。示波器是在20mV/格。噪声的峰峰值在40mV左右。有意思的是这里的噪声等于输入端的噪声乘以功放管的放大倍数。可见功放管本身引入的噪声很小。
图6是在负载上的噪声电压。示波器是在2mV/格。噪声的峰峰值小于4mV。用万用表交流档测量为1mV. 如果把示波器测得的峰峰值换算成有效值，其结果应该是小于1.4mV.与万用表测得的结果相同。
我音箱的灵敏度大概是87dB. 耳朵贴在喇叭上可以听到一点点噪声。 测试篇结束。 最后简单讲讲听感，我听过的机器不多，又长一对木耳，所以也讲不好。和我的另一台6V6比较，感到功率大一点，声音也响一点。但好像比6V6更园润一点，乐器的细节多一点。另外我也让老婆和孩子听6V6和这台6AR6，她们都说6AR6好听。用孩子的话说是“每一个音符更清楚一点”。 后记。 文章总算写完了。写这文章的初衷是想把我整个设计测量过程介绍给诸位朋友。予人与鱼不如予人与渔。尽管这篇文章用的管子比较偏，但基本的设计方法是通用的。各位可以举一反三，用手头的原件自己设计自己的电路。这要比只在网上抄一电路，安装出问题再到处求救好玩的多。当然，装出好听的机器有一种成就感，但装一台自己设计的好听机器感觉就更好了。还有一点想说是理论还是非常有用的。比较一下这台机器的设计计算结果和实际测量结果就清楚了。
| 
[复制链接]
142595| 250
楼主
发表于 2009-3-16 10:09
