FU-5單端15W低電壓設(shè)計(jì)

1、FU-5單端15W低電壓設(shè)計(jì)李平川 本人早些年曾經(jīng)搞過一段時(shí)間的無線電維修工作，主要是維修大型工業(yè)擴(kuò)音機(jī)，如上海飛躍27522，飛躍150，R50等機(jī)器，所以經(jīng)常接觸的就是這些大功率的電子管擴(kuò)音機(jī)，這幾年沒事閑暇之時(shí)搞些電子整理，一度受本地的一些音響發(fā)燒友的影響，開始迷上了音響DIY發(fā)燒，憑借著有些無線電基礎(chǔ)和維修經(jīng)驗(yàn)，整理過幾臺(tái)小功率的膽機(jī)，在發(fā)燒思想日漸積極的情況下，這些小功率的的膽機(jī)已經(jīng)不能適合自己的發(fā)燒要求了，整理自己手中的管子收藏品，正巧有十幾只在搞無線電時(shí)收集的美國GE和RCA的大功率三極管805，還有幾只曙光和峽光的FU5?？吹竭@些大管子心中頓覺歡喜，心血來潮想做來試試。 FU5

2、是直熱式大功率三極功率發(fā)射管，世界上有幾大電子管廠生產(chǎn)過該管子，國產(chǎn)型號是FU5，歐洲型號為805。近年曙光長沙電子管廠有生產(chǎn)出一款新款同類型的管子805A，該管子在各種技術(shù)參數(shù)上相對FU5都有了改進(jìn)，還在設(shè)計(jì)上做了改動(dòng)，將管子的屏帽取消，屏級改到管子的空腳上去，外觀和845，211一樣，內(nèi)部屏級結(jié)構(gòu)相似。該管子手冊給出的工作電壓很高，屏級耗散功率較大，屏壓高達(dá)1500V，燈絲電壓10V，電流3.25A，很不適合初級膽機(jī)整理基礎(chǔ)的燒友整理，有一定的危險(xiǎn)性，并且對濾波電解的耐壓，電源變壓器，輸出變壓器的絕緣要求很高，相應(yīng)的整理成本會(huì)大大的增加。 在這里本人就向大家介紹一下FU5低壓運(yùn)行的單端甲類

3、運(yùn)用，大大的確保了安全性。FU5是正柵壓管，屬右特性三級功率管，過去主要工作在大型擴(kuò)音機(jī)里作音頻放大，典型是在上海飛躍275擴(kuò)音機(jī)里擔(dān)任音頻放大角色，使用兩只FU5作乙類推挽放大，工作電壓1500V，柵壓16V，這種工作電壓對廣大膽愛好者燒友來說，無疑是道難以越過的鴻溝了，感覺近幾年來用FU5整理的膽機(jī)真是少之又少，沒有幾位燒友看中這管子的，恐怕是被這可怕的高壓和大功率的屏耗給嚇退了吧。 那么就沒有折衷的辦法了嗎？答是確定的，有！就是選擇低電屏壓的工作方式，這樣運(yùn)用的弊端就是效率下降，輸出功率降低。眾所周知的，電子管放大器的效率本身就不高，加之單端只有30左右，管子的壽命也不太長。由于放大器輸

4、出功率中的大部分主要做功率儲(chǔ)備，所以當(dāng)實(shí)際使用中不需要很大輸出功率時(shí)，就采用降低使用屏壓來減小一些儲(chǔ)備功率對放大器本身并沒有多大影響，人們使用優(yōu)良而且價(jià)格較高的三極管，如300B、211、845之類的高價(jià)管子無非是希望獲得良好的音質(zhì)，不會(huì)希望它在短時(shí)間內(nèi)老化，而且延長管子使用壽命，還能使電子管在較長的時(shí)間里還能保持原有的音質(zhì)，這對價(jià)格較昂貴的、品質(zhì)較高的管子來說很有意義。機(jī)器對元件的要求也將低了，功率管的負(fù)載阻抗相對降低，失真減小了，輸入驅(qū)動(dòng)電壓也相應(yīng)降低了，單端的輸出變壓器更加好饒了等等。總之只要最大輸出功率能夠滿足要求，那么低壓運(yùn)用還是利多弊少，況且輸出功率低的話可以選擇靈敏度高的箱子袮補(bǔ)

5、。 FU5低壓運(yùn)用輸出級的基本結(jié)構(gòu)，與高壓運(yùn)用時(shí)一樣，最大輸出功率由屏級電壓Ep、屏級電流Ip、柵極電壓Ec和負(fù)載阻抗RL決定的，其中Ec由推動(dòng)管6P14的陰極22K電阻決定，因此我們的屏級電流和負(fù)載阻抗的選取要考慮到不應(yīng)使輸出功率進(jìn)一步受到降低的影響。屏壓在固定720V使用時(shí)可以加大屏級電流在105ma130ma之間，不超出屏耗范圍，F(xiàn)U5正常的單端工作時(shí)屏級負(fù)載阻抗是選在4.5K5K，本人選在2.5K使用，效果不錯(cuò)，如有條件自己饒輸出牛的話，初級可以多抽幾個(gè)頭，2.5K、3K、3.5K三種阻抗，選取一個(gè)適合的，有了這三個(gè)阻抗抽頭，輸出變壓器也可以用做其它的后級管子，如FU7、6L6G負(fù)載是

6、2.5K，300B負(fù)載是3K，F(xiàn)U50接三極管接法負(fù)載是3.5K，這樣即使FU5機(jī)器拆了輸出變壓器照樣能用作其他的后級上，實(shí)用性較強(qiáng)。還建議大家將輸出變壓器初級用雙線并繞，就是兩個(gè)2.5K的繞組了，兩組繞組直流電阻、初級阻抗完全相同，這樣的玩法會(huì)更多，兩個(gè)初級繞組引線頭尾相連，變壓器鐵心對插就變成了負(fù)載阻抗5K的推挽輸出變壓器，鐵心單向插，留空氣息，變壓器初級引線獨(dú)立引出，變成兩個(gè)獨(dú)立的2.5K繞組，即可做單端并管輸出變壓器了，兩個(gè)繞組并聯(lián)到一起就是一個(gè)單端輸出變壓器，真是玩法多多，靈活性強(qiáng)，此法我認(rèn)為具有推廣價(jià)值，大可一試的。 根據(jù)FU5的屏柵極曲線經(jīng)過計(jì)算，選擇工作電壓720V，柵極電壓2

7、8V，屏極電流105ma，屏耗75.6W，在允許屏耗范圍之內(nèi)，僅為最大屏耗的76%，這樣對管子的使用壽命有了良好幫助，延長了使用時(shí)間，單管輸出功率為15W左右，推動(dòng)靈敏度在86dB以上的箱子是游刃有余了，該機(jī)是經(jīng)過本人實(shí)作調(diào)試出來的，所有數(shù)據(jù)均為調(diào)試后所得的，整機(jī)電路設(shè)計(jì)有些特殊，前級電壓放大級采用自己較喜歡的SRPP電路，使用6N3-T并管做SRPP放大。SRPP電路本身輸出阻抗就低，加上電路選用并管使用，大幅度降低管子內(nèi)阻及電路輸出阻抗，使電路瞬態(tài)反應(yīng)加快，頻響加寬，電路放音效果主要表現(xiàn)在中低頻力度彈性，高頻頻響，聲場定位上。6N3-T早期用在電子管電視機(jī)內(nèi)高頻電壓放大，管子本身主要用途是

8、高頻電壓放大及振蕩，旁熱式雙三級管，燈絲管腳特殊，1、9腳燈絲，標(biāo)準(zhǔn)使用屏壓是150V，屏級電流8ma，跨導(dǎo)4.8ma/V，最大屏級耗散功率1.5W，放大因數(shù)35，工作電壓較低，放大倍數(shù)適中，直接代換的進(jìn)口型號是5670、WE396A（美國）、2C51（歐洲）、6H3n（蘇聯(lián)）。推動(dòng)級使用五級功率管6P14-T做陰極輸出擔(dān)任，6P14-T在做單端甲類小功率放大時(shí)個(gè)人認(rèn)為表現(xiàn)并不是讓人滿意，但是在做推動(dòng)時(shí)有良好的效果。本人實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用6V6GT、6P3P、EL34、6L6G、KT66、FU7做推動(dòng)時(shí)效果及動(dòng)態(tài)頻響都不如6P14-T好，東德的EL84用在該機(jī)上表現(xiàn)最佳，其次是蘇聯(lián)產(chǎn)的6n14n。我

9、不贊成高價(jià)買進(jìn)口管子，但是有條件的可以一試，如有時(shí)間在當(dāng)?shù)氐呐f貨市場EL84、6n14n這管子不是難找的,都是早期電子管電視機(jī)上用的管子，全新的找不到，舊的也可一試的。再者功率管做推動(dòng)是管子使用屏壓較高，工作電流大，輸出阻抗比電壓管低，輸入電壓適應(yīng)范圍較大，能輸出較為強(qiáng)勁的推動(dòng)電壓。FU5因?qū)俅蠊β视姨匦匀壒埽梢哉龞艍汗ぷ?，并為拓寬頻響，減小相位失真，推動(dòng)級采用直接耦合至805柵極形式工作。6P14-T陰極輸出時(shí)陰極直流電位是28V，正好供給FU5柵極工作電壓，直接供給FU5柵極，變壓器即可省去一組低壓電壓繞組。末級使用的是曙光出口的805A，管子沒有屏帽，外觀得到改進(jìn)，使用也較為方便，且

10、外觀和845相同比較漂亮。要是試聽RCA的805和FU5時(shí)其機(jī)器外殼已經(jīng)設(shè)計(jì)加上了FU5屏級接線，使用插件連接的，在用FU5是插上屏級接線即可，很方便。關(guān)于機(jī)器電源電路本人沒有特意畫圖，簡單介紹一下，電源是每聲道共用一組電源，采用分體式設(shè)計(jì)的。電源變壓器用的是自饒的300W電源牛兩臺(tái)，高壓690V繞組，橋整流，采用開關(guān)電源上拆的日本ELNA高速電解，450V270uf兩只串在一起使用，耐壓900V，做兩級濾波供給FU5屏級使用。機(jī)器整理選用的元件沒有什么古董和極品的元件，機(jī)器所選用的管子都不是什么緊缺奇貨，電阻我一貫選用國產(chǎn)的大紅袍高精度金屬膜電阻。此種電阻在本地存量很多，購買價(jià)格便宜，組織較

11、全，而且一項(xiàng)口碑很好，個(gè)人也沒有時(shí)間去找炭膜電阻來焊機(jī)，因此選用此電阻算是明智之選了。機(jī)器中的前級和推動(dòng)級用的兩個(gè)耦合電容用的是WIMA MP3的無感金屬膜聚丙烯電容，是老美的開關(guān)電源上拆下來的拆機(jī)品，測試特性不錯(cuò)，這種電容高頻特性很好，屬WIMA產(chǎn)品里的常見品種，價(jià)格低廉，效果不錯(cuò)，性價(jià)比很高的東西。 輸出變壓器是膽機(jī)的靈魂所在，無疑對音質(zhì)影響很大，本機(jī)的兩只輸出變壓器全是本人自饒的，選用了0.2mm厚的美國電子稱上拆下來的變壓器鐵心，輸出變壓器的尺寸是舌寬35mm疊厚50mm，全部采用進(jìn)口高強(qiáng)度無氧銅漆包線繞制的，初級阻抗我選用的2.5K時(shí)效果最好。大家會(huì)懷疑這樣的變壓器成本會(huì)不低吧，實(shí)則

12、不然，無氧銅線買新線當(dāng)然貴了，但是還有個(gè)便宜的方法能找到和新的一樣的無氧銅線，我這有這樣的便利條件。到舊貨市場找那些專拆舊電腦的，買他們拆下來的電腦顯示器的消磁線圈，那絕對是好線，而且絕對不是浸漆的，使用相當(dāng)方便。我收的就是比廢銅價(jià)格每公斤高出兩元錢，就是沒用了的話也不賠錢。有人說發(fā)燒玩的就是心跳，我理解為花很少的價(jià)錢買到好東西是的心跳是最有收獲的。關(guān)于機(jī)器電源電路本人沒有特意畫圖，簡單介紹一下，電源變壓器用的是美國柜式開關(guān)電源上拆的電源變壓器鐵心，片厚0.35mm，舌寬38mm，疊厚52mm，設(shè)計(jì)功率為300W一只，也是用拆機(jī)的無氧銅線繞的，效果非常好。高壓690V繞組，橋整流，采用開關(guān)電源

13、上拆的日本ELNA高速電解，450V270uf兩只串在一起使用，耐壓900V，做兩級濾波供給FU5屏級使用，為減少成本沒有使用阻流圈，當(dāng)電源設(shè)計(jì)合理得當(dāng)時(shí)，沒有必要再用阻流圈了，本機(jī)沒用阻流圈機(jī)器信噪比經(jīng)過細(xì)心調(diào)整后噪聲殘留微乎其微，耳朵貼在喇叭上才能聽到有吱吱的響聲。整機(jī)因是分體設(shè)計(jì)的機(jī)殼，每聲道一組電源，兩聲道獨(dú)立供電，所以本機(jī)分離度相當(dāng)?shù)暮?，聲場定位?zhǔn)確，在設(shè)計(jì)整理上只增加了一臺(tái)電源變壓器和一組整流濾波電源，雖然投資成本增高些，但是效果會(huì)令人很滿意的。 在所有原件都齊全的情況下就可以開始焊制了，這里我再簡單的介紹一下本機(jī)的焊制與調(diào)試。機(jī)器需要注意的就是FU5的柵極電壓，調(diào)整6P14陰極電

14、阻R即可得到相應(yīng)的FU5的柵壓，在FU5屏級電壓固定在720V時(shí)，其柵極電壓可在25V30V之間調(diào)整。調(diào)整FU5柵壓時(shí)將FU5屏級和輸出變壓器之間的連線斷開，串入一塊200ma的直流電流表，然后通電檢查FU5的屏級電流是否正常，調(diào)整6P14的陰極電阻使FU的屏流在105ma左右，然后關(guān)斷電源，拆去電流表，恢復(fù)FU5屏級和輸出變壓器之間的連線，這里要注意的就是調(diào)整時(shí)輸出變壓器絕對不能空載，否則輸出變壓器初次級間電位差極高，容易燒毀輸出變壓器，相信大家都知道這個(gè)常識的。本機(jī)設(shè)計(jì)的FU5是交流供給燈絲電壓，燈絲間兩只51歐的電阻要嚴(yán)格配對，如兩只阻值不平衡的話會(huì)引起交流聲，我選用交流供電時(shí)考慮到信噪

15、比問題，將燈絲電壓降低了6，使用9.4VAC供電，實(shí)際信噪比效果令我滿意，但這種方法還是不可取的，最好還是正常10VAC供電，也可用直流供電，效果會(huì)更好。本機(jī)實(shí)際測量輸出功率雖只有10W左右，但是音質(zhì)和推動(dòng)能力的品質(zhì)相當(dāng)高了，推惠威3.2箱靈敏度只有85dB，但該機(jī)絲毫不費(fèi)力氣，動(dòng)態(tài)營造感覺極具震撼力，由此見得FU5的實(shí)力不同小視。 機(jī)器成功焊制完成后在試聽時(shí)使用美國的5670、蘇聯(lián)的6n14n、曙光出口的805A一套管子。整機(jī)從整理到調(diào)試成功一共歷時(shí)3個(gè)多月的時(shí)間，下了不少功夫，我所得到的效果也令我感到欣慰了。正式試聽時(shí)找了本地的幾位燒友來評審，選用了自己平價(jià)買來的一款丹麥喇叭，廣東組裝的五

16、單元落地箱，靈敏度89dB，音源是當(dāng)?shù)責(zé)言谔旖蚪o我?guī)У腟ONY普通CD機(jī)，經(jīng)過了簡單磨改的，原NE5532運(yùn)放換成了OPA2604，輸出電容換了兩只20uf的聚丙烯金屬膜電容，電源稍加修改了一下。喇叭線是上海華敏5N無氧銅的，信號線用的怪獸M100i，目前還不知是真是假呢。當(dāng)時(shí)放了一曲1812震撼了在座的所有燒友，清脆的號聲，具有強(qiáng)勁沖擊力的炮聲，絲毫不顯無力，反應(yīng)速度極快，毫無低頻的托尾，實(shí)在讓那些資深的燒友驚訝，805A竟有如此的音效，我只是暗暗沾沾自喜。再試聽一曲貝多芬電鋼琴，聲音由遠(yuǎn)至近，高頻的清脆鋼琴音，高音余梁圍繞的回味，低音的回想，表現(xiàn)的淋漓盡致，絲毫沒有刺耳的失真。鑒于此機(jī)如

17、此的表現(xiàn)實(shí)讓我得到很多的欣慰。時(shí)隔一日，我應(yīng)邀將此機(jī)捧到當(dāng)?shù)責(zé)鸭液退伦龅?45單端進(jìn)行了比拼，得到的結(jié)果是朋友只得認(rèn)為自己的845單端甘拜下風(fēng)，我的感覺是805A不一定優(yōu)于845，大家的結(jié)論是朋友的845單端沒有調(diào)好，還欠火候。當(dāng)我?guī)е鴲蹤C(jī)回家時(shí)，美的差點(diǎn)沒把機(jī)器掉在地上，喜形于色了，開玩笑的，只是心里有喜樂感。話不多說了，鑒于上圖是機(jī)器的電路，在調(diào)整過程中有幾個(gè)地方的電阻值稍有改動(dòng)了，待這段時(shí)間我將機(jī)器實(shí)際再測量一下，將各點(diǎn)電壓逐一標(biāo)好，給各位進(jìn)行參考，本文如有錯(cuò)處還望見諒了，言語有些夸夸其談的地方，只當(dāng)是心理色彩的描寫，并無他意。在此向窮壇燒友們致以敬意，日后還望大家多多指正。 再說幾

18、句題外話，本文中沒有使用一些所謂什么TCC油浸電容，丹麥戰(zhàn)神電容，ABB和DALE電阻，還有什么某某的發(fā)燒極品牛之類的東西。我的RCA和GE的805還都是早年在舊貨市場淘到的便宜貨，記得當(dāng)時(shí)是4元一只買的，看看現(xiàn)在的價(jià)格都飛到哪去了，要是值得買的就是805A了，我的這對還是機(jī)器整理到一半時(shí)在外地出差時(shí)花了180大元買的，當(dāng)時(shí)想就算是個(gè)收藏品了。還有WIMA的電容，拆機(jī)的，現(xiàn)在才1元一只，品質(zhì)、特性和使用效果兼優(yōu)，用著何樂而不為呢？何必硬著頭皮背著老婆攢私房錢去買那些東西，被知道了還要被老婆痛貶一頓，此舉又有何為之呢？相信那些高燒元件的作用不如調(diào)好電路為妙，試想如一一選用的話，發(fā)燒的哥們們的整理成本會(huì)翻幾倍？回報(bào)不一定會(huì)和投入的成比例吧，我不是不相信那些東西的作用，說實(shí)話不想把錢投到不值得的地方，一部天價(jià)的DIY作品早已失去了DIY的本質(zhì)，內(nèi)含的心理因素會(huì)占多少？可想而知，好東西必然是好，但量力而行吧，發(fā)燒如此，何時(shí)能是盡頭呢？我認(rèn)識的一位朋友就非常崇拜這些高級品，專對管子來說，那仁兄在網(wǎng)上見到自己沒有的進(jìn)口管子就買，收集無數(shù)，他自己常說每月薪水4千余元，玩這些東西不在話下，立志要收集各種