发烧新作2A3和300B通用单端胆机

linpei

由于1993年从长沙曙光电子管厂销售科直购的四对2A3一直没有用，而且刚把300B推挽机改为EL34和KT88通用推挽机，腾出了两对曙光300B，所以产生了做一台2A3和300B通用单端胆机的想法。从选择和修改电路、购买半成品机箱、设计制作电源变压器和扼流圈到实际动手制作安装调试，花了一年多的业余时间。开声后，首先感到本底噪声比推挽机大一些，信噪比约90db，耳朵紧贴音箱才可听到一点非常轻微的哼声，稍微离开一点就听不到了。听感：中高频很好，尤其中频失真很小，低频厚实而富有弹性。











一、选择和修改线路
    基本线路选择名气很大的英国Audio Note Kit 1




尤其注意：上图300B的输出变压器初级阻抗是2.5K，而不是现在流行的3.5K。其实查一查300B的经典线路：当年西电WE-91B功放线路图，其中300B的输出变压器初级阻抗也是2.5K。西电300B参数手册中推荐在300V阳极电压、60mA阳极电流下，300B负载阻抗是3.0K。因此决定2A3/300B通用胆机的输出变压器初级阻抗和Audio Note Kit 1一样采用2.5K。
        参考英国Audio Note Kit 1电路程式，做了一些修改，本机电路图如下：




乍一看，此电路电源是CLC滤波，然而第一个电容取值很小（0.68uf），只起到了使输出电压在0.9Vin～1.414Vin之间调节的作用。带负载的情况下，Vin=352V和403V时，Vout=308V和355V表明：Vont=0.88Vin，因此，其实仍是LC滤波。
最初LC滤波并没有采用聚丙烯电容与电解电容混合并联，而是用多个聚丙烯电容并联成180uf，结果通电试机感到哼声比较大，离音箱1米才听不到，而且不受音量电位器控制。很明显，哼声来源于电源和输出级。于是利用机箱剩余空间，增加了多个开关电源用的电解电容并联，使每声道总容量达到710uf。用于开关电源的电解电容具有更小的ESR。下面从理论上估算电源哼声的大小。
Vin=352V
L=10H
C=530uf+180uf=710uf
V~= Vin/3.7LC=352/3.7×10×710=0.0134V=13.4mV
功率管内阻ra与阳极负载RL（输出变压器）构成分压器，所以输出管2A3阳极处脉动电压：
Va~=(ra×V~)/(ra+RL)=800×13.4mV/（800+2500）=3.25mV
输出变压器只响应绕组两端的电压，因此它得到的哼声是：13.4mV—3.25mV=10.15mV
在满输出之下，2A3的电压摆幅为92Vrms，信噪比S/N=20㏒（92/0.01015）=79.15db
        信噪比约80db，意味着靠近音箱仍可听到哼声。为了进一步提高信噪比，需要给驱动级和输出级的电源增设一级LC滤波。只要这一级滤波器在100HZ处有20.5db的衰减，就可令信噪比提高到100db。20db的换算为比率是25：1，所以要求增设的这级LC滤波器AC分压比是Xl/Xc=25。如果采用180uf电容，则扼流圈只需达到1H就已足够。同时要注意采用内阻（直流电阻）尽量小的扼流圈，以减少直流电压降。我实际采用1.5H～1.8H，Rdc=26欧的扼流圈，在70mA电流下的直流压降仅为1.8V，不会影响电子管原来的工作点。




根据2A3与300B通用的需要和好声、耐用、不极限运用的原则，对原线路和元件参数作了如下修改：
（1）        电源部分
（a）左右声道的高压供电分为两组独立的绕组，采用两个整流管、两个扼流圈、两组电容器进行整流滤波。不采用CLC滤波，采用LC滤波，使整流电压中的交流成分绝大部分降在扼流圈两端（实测有100多伏），降低输出电压紋波，但电源效率较低。
（b）300B的高压B+改为直流365V，减去输出变压器（直流电阻约100欧姆）的直流压降约7～8V和300B阴极偏压60V，300B的工作电压是手册规定标准电压300V左右；2A3的高压B+定为直流300V，减去输出变压器的直流压降约7V和2A3阴极偏压45V,        2A3的工作电压是手册规定标准电压250V左右。两个整流管采用旁热式的CV2748，减少对直热式2A3、300B的冲击。实际带负载电压与设计值有些偏差，见图中标注。
（c）电源变压器给300B供电的次级高压为交流405V，给2A3供电的次级高压为交流355V。用两个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对405V和355V电压的4个抽头进行切换。
（d）300B和2A3的灯丝改为交流供电，用1个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对5V和2.5V电压的2个抽头进行切换。
（e）滤波电容采用聚丙烯电容和电解电容组合并联，其中美国EC的5MP和法国苏伦MKP无感金属化聚丙烯电容并联成两组140uf.。美国EC的5MP电容的性能指标是：
类型：metallized Polypropylene（金属化聚丙烯）
应用：工业和军用级开关电源
性能：相对电解电容，较好的电气性能，没有 “Roll-off”电容漂移，ESR:4 毫欧，
共鸣频率： 1065KHz, 纹波电流：30amps;容值高达50uf,
过压 保护：200％；完美的稳定性，低电介质吸收
（f）输入级管子的阳极工作电压用两个        OB2（WY2）串联进行稳压（215V）。电子管稳压可以使低频较厚实且动态较强劲。稳压后经10K阳极负载电阻降压至150V作为6J5GT（L63）的阳极电压。稳压限流电阻的选择计算如下：


最后选用7.2K(10W)。
（2）        线路部分
（a）        输入级的共阴极放大管由原来的6SN7GT改为它的单管类型6J5GT（欧洲马可尼公司生产的型号是L63），两声道两个输入管，互不干扰。
（b）        功率管采用2A3时，推动级的SRPP放大管由原设计的5687改为6SN7GT.。这是因为根据Morgan Jones所著《电子管放大器》，6SN7GT的原生失真是适合用作驱动级的电子管中最低的，而且在150V阳压下，栅负电压为-4V，实测音量调节后输入交流3.5V信号电压时，经SRPP放大后输出的不失真推动电压是交流60V，满足推动2A3至满功率输出的需要。
（c）        功率管采用300B时，推动级的SRPP放大管可用6SN7GT，也可用5687，用自制的转换座实现。根据Morgan Jones《电子管放大器》，5687的原生失真也很低，仅排在6SN7GT之后，其2次谐波失真仅比6SN7GT高1db，3次谐波失真虽比6SN7GT高13db，但低于E182CC、E288CC、ECC82等约2～16db。在180V阳压下，5687栅负电压为-7V，实测音量调节后输入交流5V信号电压时，经放大后输出的不失真推动电压是交流85V，满足推动300B的需要。
（d）        2A3与300B转换时，用1个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对750欧和1000欧阴极电阻的2个抽头进行切换，实现阴极电阻的阻值转换。
（e）        EF184、E180F三极管接法时，单级可推动2A3和300B，因此利用6J5GT的空余管脚，接上EF184的阴极电阻，再自制转换座，并设置开关切除SRPP推动级。实测信号电平1.7V时，EF184输出的交流电压达到80V，足以推动300B。
（3）        元件参数部分
    由于改变了电子管的工作电压，随之改变了管子的工作点，所以除了功率级，必须重新设计其他各级电子管的阴极偏置电阻，使其工作在栅压-屏流曲线直线段的中间位置，这就是A类放大的工作点。
（a）        输入级6J5GT工作点




阴极电阻选用620欧。如想进一步提高输入管的线性范围，还可以选择430欧的阴极电阻，此时Vg=-3.4V，在150V阳极电压下，阳极电流8mA。由于调节性滤波电容最终由0.7uf增大为1uf，所以增加2mA电流应该不至于影响输入级稳压管正常点亮工作。
        由于6J5GT阳极电阻不大（10K），可以预期其负载线比较陡峭，有可能产生失真，所以在选择了工作点以后必须验证它的最大不失真输出电压摆幅。先做6J5GT负载线：
       在6J5GT阳极电压Va、电流Ia与栅极电压Vg关系曲线图横轴上找到高压Vht=215V（即稳压管稳定电压）那一点；再求出在高压Vht =215V，负载电阻RL=10K时的阳极电流：Iam=Vht/RL=215/10=21.5mA。连接这两点做出RL=10K的负载线，正好通过工作点Q：Va=150V，Ia=6.2mA，果然很陡峭，如下图中的黑线。
      沿负载线向左，将栅极电压接近出现栅流的Vg=0V以前的Vg=-1V作为电压摆幅的限制点，对应电压是115V。
沿负载线向右，一直到Vht=215V都没有限制点。
    于是：最大不失真输出电压摆幅峰峰值是工作点电压与饱和限制点电压的差值的2倍：
Vp-p=2×（150-115）=70V，
最大不失真输出电压摆幅交流有效值：
Vrsm=Vp-p/2√2=70/2.828=24.75V



由于本机调试时测得：输入现代音源标准交流2.0V信号电平时，6J5GT的输出电压是交流有效值21.76V，小于最大不失真输出电压摆幅的交流有效值24.75V，所以不会产生失真，阳极负载电阻RL及工作点阴极电阻Rk都是合适的。
        为了提高输入管的线性范围和不失真输出电压幅值，可以选择560欧的阴极电阻，并且取消稳压，阳极负载电阻增大为17K，使输入管工作点改为Va=175V，Ia=8mA，Vg=-4.5V，
此时VHT=310V，Iam=VHT/RL=310//17=18.3mA，做出负载线如图中红线，正好过Q点。
Vp-p=2×（175-122）=106V，
最大不失真输出电压摆幅交流有效值：
Vrsm=Vp-p/2√2=106/2.828=37.5V。此方案作为备用方案。
        6J5GT阴极电阻两边并联的交流旁路电容不仅影响增益，而且其容量大小对低端频响有很大影响。Audio Note Kit 1原线路选用100uf，我进行了校验，看在本线路工作点条件下，其容量是否合适。
根据Morgan Jones的著作《电子管放大器》，电子管本身的阴极等效电阻为：
rk=（RL+ra）/（u+1）
本线路中，RL=10K。电子管的ra和u的值将随阳极静态工作电流大小而变化，不能直接套用手册值。在电子管特性曲线图上作图，Ia=6mA下，ra=9k，u=20，代入上式：
rk=（10+9）/（20+1）=0.9047K
阴极等效阴极交流电阻rk与阴极偏置电阻Rk是并联关系，阴极总电阻：
rk′=rk‖Rk=（904.7×620）/（904.7+620）=367.88欧姆
        Morgan Jones的著作《电子管放大器》指出：“ 放大器要有良好的低频响应，不止靠正确的幅度响应，还需要相位和瞬态响应所受的影响最小，而相位和瞬态响应涉及的低频端比截止频率低10倍，所以通常将截止频率f-3db选取为1HZ。”
但是f-3db=1HZ时，对应的时间常数为159ms,回复时间为5×159=0.8秒，电路响应中断的时间已接近1秒，对于重放音乐信号来说，这样延迟已经过长，会造成低频拖长混浊，不干脆利落，所以我设定f-3db=10HZ，回复时间为0.08秒。于是，与RK并联的交流旁路电容的容量为：
Ck=1/2∏f-3db rk′=1/2×3.14×10×367.88=432.8uf
最接近432.8uf的电容容量标准值是470uf。我选用了470uf/16V瑞典长寿命电容，型号：PEG124。



（b）        推动级6SN7GT和5687的工作点
     如果换管时阴极电阻也要跟着换，就比较麻烦，失去了换管的乐趣，也不会轻易换管。最好是有一个两管和两种工作电压都通用的阴极电阻。利用栅压-屏流曲线作图，在365V和310V电压下，竟然恰好有6SN7GT和5687都适用电阻：620欧。
6SN7GT的Vg-Ia曲线图，两种电压下的两个工作点用Q1和Q2标在图中。



5687的Vg-Ia曲线图，两种电压下的两个工作点用Q1和Q2标在图中。



原线路将SRPP的阴极交流旁路电容选为220uf，也需要校验在本线路工作点条件下是否合适。
Morgan Jones的著作《电子管放大器》指出：“SRPP电路中，上臂管子的阴极电阻Rk是下臂管子的RL，由于其阻值相当低，这意味着必定有Av＜u。”据此，下臂管子的RL=Rk。
由于6J5GT相当于半个6SN7GT，所以在6SN7GT电子管特性曲线图上作图，得到与6J5GT 相同的结果：Ia=6mA下，ra=9k，u=20，
rk=（RL+ra）/（u+1）=（0.62+9）/（20+1）=0.458K
rk′=rk‖Rk=（458×620）/（458+620）=263.4欧姆
取f-3db=10HZ，则与RK并联的交流旁路电容的容量为：
Ck=1/2∏f-3db rk′=1/2×3.14×10×263.4=604uf
最接近的电容标准值是680uf。我选用了从丹麦军用通信设备上拆机的银壳680uf/10V钽电解和国产上海牌680uf/6.3V钽电解。
      
     （c）功率管2A3和300B的工作点
       由于阳极电压和阴极偏置电阻都按标准值设置，所以可以预期工作点也在标准位置上。复核如下：
      300B工作点：
      由于300B的Va-Vg-Ia特性曲线图没有给出负载线，所以用数值逼近法作出2.5K的负载线：Va=475V，Ia=188mA。
沿着负载线向左，与Vg=0V的交点处，Va=112V：
沿着负载线向右，与Vg=-120V的交点处，Va=450V：
所以阳极交流电压摆幅的峰峰值是Vpp=450V-112V=338V，
交流有效值是Vpp/2√2=119.5Vrms.
输出功率P=V2/R=1202/2500=5.76W
        西电300B手册上，在阳极电压300V，阳极电流60mA下给出的输出功率是6W。



      2A3的工作点：
     在2A3的Va-Vg-Ia特性曲线图上，从工作点沿着负载线向左，与Vg=0V的交点处，Va=105V：沿着负载线向右，与Vg=-87V的交点处，Va=365V：所以阳极交流电压摆幅的峰峰值是Vpp=365V-105V=260V，交流有效值是Vpp/2√2=92Vrms.
输出功率P=V2/R=922/2500=3.4W
RCA的2A3手册上，在阳极电压250V，阳极电流60mA下给出的输出功率是3.5W。
英国Audio Note Kit 1输出管的阴极交流旁路电容的容量是220uf，同理，也需要校验在本线路工作点条件下是否合适。
由于本线路输出管的Va、Vg、Ia、RL都按手册规定的标准取值，所以ra、u也取自手册数据，不必作图求出。对2A3，ra=800欧姆，u=4.2 ，RL=2500欧姆，Rk=750欧姆，等效阴极交流电阻：
rk=（RL+ra）/（u+1）=（2500+800）/（4.2+1）=634.6欧姆
阴极总电阻：rk′=rk‖Rk=（634.6×750）/（634.6+750）=343.7欧姆
设定f-3db=10HZ
与RK并联的交流旁路电容的容量为：
Ck=1/2∏f-3db rk′=1/2×3.14×10×343.7=463uf
最接近463uf的电容容量标准值是470uf。我在8个220uf/100V瑞典PEG124长寿命电容中，实测挑选容量230uf左右的，两只并联成约460uf。



二、电子管的选择
        1、输入级电子管6J5GT（L63）选用英国GEC公司的产品，军用型号是CV1067，此管阳极采用发霉屏。英国GEC公司的前身是马可尼公司和欧司朗公司，其电子管在音响发烧友中口碑很好。



2、推动级电子管采用美国雷神公司生产的棕色基座、方环、黑屏6SN7WGT。此管是现在仍是美国导弹军工中坚力量的雷神公司在上世纪50年代制造的军用管，型号中的“W”就是军用代号，管身比一般6SN7GT矮约十毫米，以降低重心，增加军用时的稳定性。

tcys2005

感謝樓主的詳細分析解說，一直想嚐試2A3及300B的傳說美聲，但基本功不足下不了手，努力學習樓主前輩的分享來提膽。希望也能更上層樓。

linpei

之所以采用雷神50年代棕色基座、方环、黑屏6SN7WGT，是受了网上流传的美国较权威音响杂志发表的有关多种品牌6SN7的测评文章的影响。下面是这篇文章：


我试着将其中评价打分部分翻译了一下，开头三段的测听条件介绍就不翻译了。译文不一定准确，仅供参考：

宝马CV1988（棕座，1950年代）
与B65相似，但声音有更高和更多的细节。等级93

宝马CV1988（棕座，1972年）
在非常令人满意和悦耳的演绎中表现出极好的声音层次。低音没有其他年份的高，但仍然是顶级评定管。等级92

CBC 5692（棕座，1959年）
这个管有着大约平均水平的细节，但低音比RCA 5692好。增益有点低，但它声音速度快，中频甜美。等级92

GE 6SN7GTA（1953年）
管子有着不错的声场和浪漫的使人满足的声音，此外它有着强大的低音和细节以及准确的中频。等级94

GE 6SN7GTB（1960s）这个管子的失真比GE 6SN7GTAs稍多一些。它的中频缺少细节并且单薄。然而高频也不完全适当，好像被什么堵住了似的。等级84

GE 6SN7GTB 薄型底座（1970s RCA标记）。它的声音是我们这次测试中所听到的最差的。
像地狱一样的噪声，伴随着刺耳高频的咝咝声和失真。它还有很严重的麦克风效应。等级60

MOV B65（铝座，1950年代）
这个管有极好的中频和极丰富的细节，有着高于平均水平的低音和高音的很干净的声音。等级90

大盾CV181（ST形状-葫芦形，1952年）
这是一个很均衡的管子。极丰富的细节和很浪漫、很细腻（直译：零粗糙）的声音。它有着很深的低音。一个特别优越的管子。等级97.

大盾ECC33（1955年薄的棕色座，有着很苗条的阳极）
增益比大盾其它类型小得多。这是一个有着平滑响应曲线的细节很多且快速的管子。低音是平坦的和淡薄无力的，或许能适应某些音乐爱好者。等级86

大盾ECC33（棕座1957年）
很卓越，但低音失真，高音单薄明亮。等级84

大盾ECC33（棕座1960年代）
这个管子增益稍微小一点。高音有点钝，但中频温暖。等级84

RCA 5692（红座，1950年代）
这个管增益低，并且中频有些单薄。细节很好，低音肥而且模糊，瞬态响应卓越。等级92

RCA 6SN7GTB（错开的黑屏1950s）一种伴随着一些失真和丰满中频的非常罗曼蒂克的声底。高频是微弱的和凹陷的。这可能需要为听者精选高灵敏度的扬声器。等级85

Philips 6SN7WGTB（三联体屏1986）。这个管子的声音比较明亮好听，但没有3D的中频。细节好，并且低频响应是紧实的。这是宾夕法尼亚州的sylvania老厂制造的美国产的最后一批6SN7s 。这是来自许多NOS商贩的仍然可用的管子。等级87

雷神6SN7WGT（棕色基座，1950年代）
一个很有音乐性的管子，有着极好的细节，巨大的低音，很显露的中频。这个管子声音是均衡和快速的。考虑到这个管子的顶级表演，等级96

Sovtek 6SN7GT（1990s俄罗斯）这个管子的声音温和而单纯。音乐表现比较平淡并且没有特点。这个管子适用于价格便宜和备用的OEMs放大器。等级70

喜万年6SN7W（环状金属座，顶部吸气剂。1940年代早期）
一个声音很细腻的早期形式的管子，很均衡的声音。声场展示清晰，但是增益比其他低。极好的细节，很紧/干净的低音，精度极好。等级97.

喜万年VT-231（底部吸气剂WWII时代6SN7）
有着很浪漫和突前的中频的均衡的声音，声音很细腻、很悦耳，但是低音有点单薄。等级95

喜万年6SN7GT（顶部吸气剂，黑色座，早期三度屏，1950年代）
一个悦耳易听的管子，有着甜美细致的高音。低音很好，并且声场卓越。等级95

喜万年6SN7WGT（带有绿色印字的棕色基座，顶部吸气剂，1950年代早期）
很干净的，枯燥的和“军事”的声音。咝咝的高音，驼峰式隆起的低音，然而，它的声音有着非常多的细节和非常快的速度。等级89

通索VT-231（很早期，圆形黑屏，直棒形1945年）
这个管放音时听到的咝咝声比较低，但仍有很多的细节和卓越的高音。等级92

通索6SN7GT（侧间隔圆云母——俗称鼠耳，1940年代）
这管有不错的细节和悦耳的中频，低音和声场好于一般水平。等级90

总结
毫无疑问，在这次测试中，最好声、最悦耳的管子是喜万年6SN7W（金属座1940年代）和宝马CV181（ST形状1950年代）。在我们的列表中，它们的演绎特别突出。不幸的是，它们的价格很昂贵。在可能得到时应毫不疑迟、别无选择的是它们中的任何一个：GE 6SN7GTA（1950年代）或早期喜万年6SN7GT（1950年代）。后期的喜万年6SN7WGT已经不像它们的早期版本那样有着“令人着迷”的声音了。其它极好声管是雷神6SN7WGTA（1950年代旧式的）。

        看了这篇文章后，马上想到我1993年前后从炼钢厂废钢堆里捡来的管子里有棕色基座的6SN7，只是记不清是否是雷神，于是等不及双休日，专门请假回家，果然找到几只雷神棕色基座、方环、黑屏6SN7WGT，可把我乐坏了。

linpei

3、推动级的替换管5687，采用美国通索公司50年代初制造的方环、肋骨状发霉屏或黑屏的5687。5687是通索公司发明的，而49年～52年代制造的方环、肋骨屏的5687又是通索制造的所有5687中最好声的。下面是国外网站对两种结构的对比：
        5687 Tungsol "ribbed plates" 1949-1952
(the very first version, tall black ribbed plates, similiar size to 12AU7, these 5687 are the rarest on earth)



这段英文是说，通索早期1949～1952年制造5687是采用像12AU7一样的肋骨状屏，其他时间制造的5687不采用这种屏。
幸运的是，我1993年前后从炼钢厂废钢堆里捡来的管子里就有这样的通索5687

天马飞云

linpei 发表于 2014-3-30 07:36
之所以采用雷神50年代棕色基座、方环、黑屏6SN7WGT，是受了网上流传的美国较权威音响杂志发表的有关多种品牌 ...

这几天图片上传有些问题，一个帖子只能显示一张图片，重新编辑删除原有图片，再打开附件传图片试试。

linpei

4、旁热式整流电子管采用GZ30的军用型号CV2748，由英国大盾公司为军方生产。这个型号相当于国产5Z4P。



下图的靠基座的管壁上烙有B暗码：B881，表明是英国大盾公司制造的。

linpei

后面是制作调试部分，突然发现变压器和扼流圈的设计资料没有带回家，明天上班到单位再发

mm123123

谢谢前辈分享,,心动了!!!推动级用6sn7或5687哪个较好!!!

天空HJX

羡慕你的专业知识与细心

udlt

果断收藏，因为刚想做一台单端2A3。图纸说明详细，而且楼主亲自做出了。谢谢

linpei

mm123123 发表于 2014-3-30 09:31
谢谢前辈分享,,心动了!!!推动级用6sn7或5687哪个较好!!!

根据Morgan Jones《电子管放大器》，5687的原生失真也很低，仅排在6SN7GT之后，其2次谐波失真仅比6SN7GT高1db，3次谐波失真虽比6SN7GT高13db，但低于E182CC、E288CC、ECC82等约2～16db。显然，用6SN7或12SN7时，管子本身的失真最小，而56873次谐波失真要大些。由于5687跨导和u都比6SN7大，内阻比6SN7小，偏压比6SN7深（本机是-7V)，所以动态范围比6SN7大，也就是最大不失真输出振幅比6SN7大。实际听感是：6SN7的声音要阴柔、细腻些，5687明显动态大，阳刚，平衡，但绝不粗糙，否则英国原厂也不会选择5687做推动管。哪个好要看个人听音口味，我是听蔡琴和邓丽君、姜育恒时用6SN7，听交响乐和汪峰之类的摇滚时用5687

linpei

三、设计制作电源变压器和扼流圈
（一）电源变压器
初级：220V加屏蔽
次级：400-340-0-340-400（V）（0.18A）——L声道B电
400-340-0-340-400（V）（0.18A）——R声道B电
0-2.5-5（V）（3A）——L声道300B&2A3A电
0-2.5-5（V）（3A）——R声道300B&2A3A电
0-6.3（V）（3A）——前级（6J5+6SN7）×2或（EF37A+5687）×2A电
0-5（V）（5A）——5Z4P×2A电
采用武钢H12 35WW270全新退火片与日本Z11拆机硅钢片混合插片，磁通18000，规格114×95，片厚0.35mm，舌宽38，叠厚70mm，截面26.6c㎡,
计算时取磁通12500，从计算图查出截面26.6c㎡的变压器功率425W，每伏圈数1.37N/V。
电流密度j=2.5A/m㎡时，d=2×√(I/3.14×j)=0.7×√(I)
电流密度j=3.0A/m㎡时，d=2×√(I/3.14×j)=0.65×√(I)
一般电源变压器电流密度取j=3.0A/m㎡
38×70骨架尺寸如下：

口尺寸：宽即可绕线圈厚度（74.6-42.8）÷2=15.9㎜，长51㎜
（1）        初级高压
220V，1.37N/V，301匝
电流I=P/V=420/220=1.9A，d=0.65×√(1.9)=0.896㎜，取0.9㎜，S=0.636m㎡
查表，0.9㎜漆包线最大外径0.99㎜，51.8㎜长度可绕51÷0.99=51.5匝，取51匝，330匝绕301÷51=5.9层，层间垫绝缘0.05㎜，厚度6×（0.99+0.05）=6.42㎜
屏蔽层厚度0.2㎜，两侧垫绝缘0.15×2=0.3㎜,初级厚度6.42+0.5=6.92㎜
骨架内尺寸周长（42.8㎜＋73.7㎜）×2=233㎜
初级线圈一匝平均长度=233㎜+6.42㎜×2=245.48㎜=0.246m
初级线圈用线长度0.246m×301匝=74m ，留20%余量74×1.2=88.9m
取90m，重量M=8.89×0.636×90=0.510㎏，实际买了0.57㎏
（2）        次级高压
800V×2, 1.37N/V，1097×2=2193匝
电流0.2A，d=0.7×√(0.2)=0.31㎜，查表，0.31㎜漆包线最大外径0.36㎜，51㎜长度可绕51÷0.36=142匝，2193 匝绕2193÷142=15.44层，取16层，层间垫绝缘0.05㎜，绕组间垫绝缘0.15㎜，厚16×（0.36+0.05）+0.15=6.71㎜。
初级绕好后线包外周长=233＋6.92×4=260.7㎜，取0.261m
次级线圈一匝平均长度=261㎜+6.71㎜×2=274.7㎜=0.275m
初级线圈用线长度0.275m×2193匝=603m ，留20%余量603×1.2=724m
S=0.0755m㎡，重量M=8.89×0.0755×724= 0.486㎏，实际买了0.5㎏
高压线圈绕好后线包厚度：（1）+（2）=6.92＋6.71=13.63㎜
（3）        次级灯丝
5V×3, 1.37N/V，21匝
6.3V×1，1.5N/V，9匝
合计：30匝
4组用一种线径，电流按5A计算，d=0.65×√(5)=1.45㎜，最大外径1.56㎜，S=1.65m㎡，51㎜长度可绕51÷1.56=33匝，一层可绕下。
绕组间垫绝缘0.15㎜，外包绝缘层0.3㎜，厚度1.56+0.15+0.3=2.01㎜
线包总厚度=（1）+（2）+（3）=13.63+2.01=15.64㎜,窗口宽度15.9㎜，尚有0.24㎜余量，OK。
高压绕好后线包外周长：（42.8+12）×2+（73.3+12）×2=281㎜=0.281m
32匝×0.281×1.2=10.8m，取11米
M=8.89×1.65×11=0.161㎏，实际买了0.16㎏
电源牛初级

linpei

电源牛初次级间的屏蔽铜箔

电源牛次级


（二）扼流圈
实测铁芯78×65×32（㎜），是舌宽22㎜的EI22×32铁芯
铁芯面积7.0 4c㎡=0.000704㎡
窗口面积：39㎜×14㎜=546m㎡=5.46c㎡
去掉线圈骨架占用空间，可绕线的窗口面积：35㎜×12㎜=420m㎡=4.20c㎡
取电流密度2.5A/m㎡时，线径是0.7乘以电流（A）的开平方，即：
d=0.7× =0.313㎜（I=250mA时,d=0.7× =0.35㎜）
采用0.31㎜漆包线，加漆包0.05㎜，实际线径0.36㎜，
则窗口宽度35㎜，一层绕35㎜/0.36㎜=97.2圈；
层间不垫纸，则窗口厚度12㎜，可排下：12㎜/0.36㎜=33层；
总计可绕97×33=3201圈。
每圈平均长度=骨架截面周长＋线包厚度×2=（26×2＋35×2）＋12×2=146㎜
每只扼流圈用线长度=3201圈×0.146米=467米，2只934米。
计算每个扼流圈直流电阻：R＝ρ×L/S
式中铜的电阻率ρ＝0.0172，
L＝导线长度，单位：米，
S＝导线截面，单位：m㎡，
线径d=0.31㎜，r=0.155㎜，S=0.0755m㎡
R=0.0172×467÷0.0755=106.3欧姆
气隙：实际垫了一张名片厚度，约0.3㎜。
计算电感量：L=uN2S/l
式中
u：铁芯导磁率（H/m）——1（H/m）=T/（A/m)，10000Gs=795,773（A/m)=1T
   10000Gs =0.01257（H/m）
由于在滤波扼流圈中通过的是脉动直流电流，其中主要的是直流成分，也有少量的交流成分，即在交直流同时磁化下工作的。因此在铁芯中产生很强的直流磁通，甚至使铁芯中的磁通达到饱和状态。制造这样的扼流圈，在铁芯的磁中都留有一定的空气隙lg以防止直流磁通的饱和。滤波扼流圈的铁芯体积V、线圈匝数N和空气隙lg，是由三个有相互关系的电气参数，即:电感量L、直流磁化电流I和线圈两端的交流的电压U~而决定的。
滤波扼流圈的磁是由铁芯的磁长度1和空气隙lg两部分组成。虽然磁长度1极大于空气隙lg，但这两部分是不能直接相加的。因为这两部分的导磁率μ是不同的，在空气隙中的导磁率是1，而在铁芯中的导磁率视铁芯的饱和程度而定。磁中有空气隙的，其有效导磁率μe一般在100~1000,减少10～100倍。
按减少100倍，由此，磁通密度10000Gs铁芯的导磁率u=0.0001257（H/m）
l：铁芯平均磁路长度（m）。由于铁心是所谓的大EI22铁芯，即只有舌宽是22，外尺寸与EI26相同，铁芯外周磁路宽度比EI26宽1㎜，窗口比EI26宽1㎜，所以磁路长度Lc=[(78+68)+(39+14)×2]÷2 =0.126m，查表相同。
N：线圈匝数=3201
S：铁芯磁回路截面积（㎡）=0.000704㎡
L：电感量（H）
L= uN2S/l=0.0001257×(3201) 2×0.000704÷0.126=7.2H
如铁芯是舌宽26，叠厚32㎜的EI26，截面积：8.32 c㎡
L= uN2S/l=0.0001257×(3201) 2×0.000832÷0.15=7.14H
实测电感量：9.7H～9.98H

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一只扼流圈电感量9.7H



另一只扼流圈电感量L=9.98H

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变压器和扼流圈做好后进行了带额定负荷实验。图片中的集束电灯泡和电阻是实验所用的负载。



四、安装
    买了一个半成品机箱，来时开好了电源变压器方孔、功率管孔、面板旋钮孔以及机后的接线柱和插座孔，其他安装孔自己开。注意要使输出变压器与电源变压器铁芯互相垂直，下图中电源变压器是卧式安装的，则输出变压器只能立式安装，以避免漏磁干扰。

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接线按照常规，一点接地点即接机箱外壳点选在信号输入插座处，并且用1.5平方软线引到输入级和推动级电子管的接地母线上，信号线屏蔽层在插座处一头接地，在输入电子管这一头不接地，如两头接地将会引入较大噪声，其他不多说了。
内部接线
下图是最初哼声比较大时的接线，机内没有电解电容。



五、调试
        （1）调试电源。先不接入电路和电子管，用两组电灯泡代替功率管负载，用电阻代替输入级和推动级电子管负载。通过调整串联灯泡的数量（从5个调整为6个），使电压360V和310V时都流过60mA电流，并连续工作12小时。

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接着检验前级稳压电路在电压较低时能否正常工作。选择在市电较低（215V）时，开启所有家用电器，人为使供电电压降低至210V和208V，插上所有电子管，接好假负载（8欧25W电阻），通电后稳压管能正常点亮，稳定电压符合要求，验证了在低电压且机子满负荷时，稳压管能起稳压作用，达到了设计要求。
（2）给机子通电后，校验各级的直流和交流工作状态是否正常。
第一步测量各级电子管的工作点也就是栅负压是否符合设计要求，测试结果与根据栅压-屏流图作出的数值完全一致，几乎没有差异。
第二步测试阳阴极间电压是否符合手册和设计要求。测试结果完全符合。
第三步测试输入级对信号的放大是否达到10倍的要求，测试结果：输入交流1.7V信号电平时，输出电压交流18.5V，放大倍数10.88，满足要求。
第四步测试在输入信号电压交流1V～2V时，推动级的输入电压是否超过栅负压，输出电压是否达到2A3和300B所需的推动电压要求。
测试结果：6SN7GT推2A3，高压305V，栅负压-4V，音量调节后信号电压交流3.5V，6SN7输出的推动电压交流60V，满足要求。
6SN7GT推300B，高压365V，栅负压-5V，音量调节后信号电压交流4.7V，6SN7输出的推动电压交流80V，满足要求。
5687推300B，高压365V，栅负压-8V，音量调节后信号电压交流5V，5687输出的推动电压交流85V，满足。不用再说，5687推2A3更满足要求。
   （3）检查评估哼声水平。如前所述，当发现哼声较大，而且不受音量电位器控制后，在机箱内部有限的空间增加了6个电解电容和2个小扼流圈，使信噪比有很大提高，见下图：

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（4）测试20HZ～20KHZ的方波频率响应波形
为什么要调试音频设备时要测试方波频率响应？因为音频信号是由无穷多的基波与泛音谐波组合而成的，HIFI音频器材必须完整地重现这些组合波形才是完美的高保真器材。如果器材性能不良，就会丢失音源波形信息，特别是高频泛音信息，所以听感细节缺乏、韵味乏陈、味同嚼蜡，松香味、质感缺失、这是市场上大部分器材的情况。
   根据傅里叶定律，方波是由无穷多次正弦波组合而成的，用方波测试功放的频率响应，比正弦波测试更代表实际音频信号，更能反应功放器材的动态性能。目前采用正弦波的测试方法是不完善的，基本上只能反映其静态素质，所以造成许多器材指标好、听感不好的现象。由于方波响应未列入音频检测标准，所以许多贵价名机其听感也不咋的。
本机的实际听感很好，高频细节很多且柔顺，中频醇厚饱满，人声优美，低频力度很足且清晰，高低频两端延伸很宽，整体音场很开阔，声音很开扬。但是听感是见仁见智的东西，用语言去形容怎么怎么好，大家不一定相信，而且语言也无法形容一种无形东西。20HZ～20KHZ方波响应波形最能说明音质和听感。波形不好和畸变严重的机子，听感一定好不到哪里去，反之，一定不会差。所以就不多说听感如何如何了，用方波频率响应照片来眼见为实地说明本机的音质和听感。以下是中等功率时的方波频率响应图：

左20HZ



左1000HZ