用6P13P打造超線性20W推挽膽機(jī)

對(duì)6P13P這只電子管的認(rèn)識(shí)源于上世紀(jì)八九十年代組裝14英寸90°偏轉(zhuǎn)角的電子管電視機(jī)，當(dāng)時(shí)一只6P13P要8元錢，而我的工資是每月31元。對(duì)6P13P的印象是特別耐用，用成都土話說就是“經(jīng)得整”。記得在組裝調(diào)試電視機(jī)中，由于沒有10kV的電壓表，只有采用“打火”放電的方法測(cè)試顯像管高壓夠不夠，一般只要高壓放電距離在15mm左右，高壓即正常。就是這種極端的摧殘手段，放電“啪啪”聲像放鞭炮，6P13P仍能可靠的工作，從未出現(xiàn)過燒管、內(nèi)部跳火問題，6P13P的質(zhì)量之好由此可見一斑，至今仍留下深刻的記憶。
束射四極管6P13P設(shè)計(jì)的主要用途是電子管電視機(jī)的行掃描電路。一臺(tái)電視機(jī)行掃描電路占整機(jī)功率的2／3，從這個(gè)角度看6P13P是一只可靠性高、質(zhì)量過得硬的功率電子管，只要看看6P13P內(nèi)部的工藝、材料、結(jié)構(gòu)，也可得出相同的結(jié)論。后來由于晶體管、集成電路電視機(jī)的迅速發(fā)展，6P13P被大量淘汰。對(duì)于存世量很大的6P13P，不排除人們?cè)谛睦砩险J(rèn)為它“賤”。但在工薪族發(fā)燒友心目中，只要能達(dá)到發(fā)燒的目的，沒有不好的電子管。世間皆物以稀為貴，但發(fā)燒不是收藏，存世量大的器材對(duì)理智的發(fā)燒友來說應(yīng)該是福音。
6P13P的特點(diǎn)是高跨導(dǎo)，低內(nèi)阻，靈敏度高，容易推動(dòng)。電子管手冊(cè)中給出的基本數(shù)據(jù)是：燈絲電壓6．3V，燈絲電流1．3A，屏極電壓200V，屏極耗散功率14W，簾柵極耗散功率4W，比6P1、6P14高一倍，甚至比FU-7的3．5W都高!屏極、簾柵極功耗大，可以輸出更大的功率。雖然手冊(cè)中給出的最大屏極電壓450V，但6P13P在擔(dān)任電視機(jī)行輸出管時(shí)工作在丙類脈沖放大狀態(tài)，當(dāng)其Ia=0、行回掃周期≤12uS時(shí)，最大陽極脈沖電壓達(dá)8000V。筆者在功放制作實(shí)踐中，采用480V屏壓，屏流50mA，仍能長期穩(wěn)定的工作，說明6P13P在設(shè)計(jì)制作時(shí)留有相當(dāng)大的功率裕量，曾經(jīng)有資料介紹過6P13P的最大耗散功率能達(dá)到25W，應(yīng)該是有根據(jù)的。另外從6P13P采用耐高溫陶瓷支撐的寬大厚實(shí)的屏極，均可以佐證上述判斷。

為了向行掃描電路輸出較大的脈沖功率，6P13P的內(nèi)阻較小，屏極電流和功耗卻較大，因此，很適合用于音頻功率放大電路。筆者利用6P13P制作的功放電路見圖1(圖中為一個(gè)聲道，電源部分共用)，電路結(jié)構(gòu)為6N1 SRPP+6N6倒相推動(dòng)+6P13P功率輸出，6P13P采用固定偏壓方式，有利于提高輸出功率。

一、元件選擇

1．電阻采用我國早期生產(chǎn)的大紅袍金屬膜電阻，這種電阻質(zhì)量很好，純銅鍍銀引腳，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的產(chǎn)物，不計(jì)成本，物超所值，現(xiàn)在可能再也不會(huì)生產(chǎn)出這么好的電阻了。底板下紅燦燦一片，非常悅目。柵極電阻可以用進(jìn)口AB電阻、國產(chǎn)早期高穩(wěn)定性綠色碳膜電阻等，使聲音溫暖一些。
2．耦合電容采用質(zhì)量好的CBB薄膜電容或者油浸電容，耐壓越高越好，漏電越小。容量0．22uF足夠，以用油浸電容并聯(lián)聚炳烯電容，聲音、效果更好。電解電容也應(yīng)該選用質(zhì)量好，漏電流小的，電子舊貨市場(chǎng)上的進(jìn)口拆機(jī)電解比如日本化工、美國CDE就很好。檢測(cè)電解電容漏電大小的方法很簡單：用指針式萬用表Rx100k擋，先對(duì)其充放幾次，再用Rx10k擋，黑表筆接正極，紅表筆接負(fù)極，萬用表指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)到無窮大，時(shí)間可能要一、兩分鐘，然后放置1小時(shí)，再用Rx10k擋測(cè)量，黑表筆接壓極，表針向右邊擺動(dòng)越小，證明漏電越小。電容器也可用此法檢測(cè)漏電情況。
3．音量電位器由于采用了如圖所示的接法，采用一般的電位器也不會(huì)產(chǎn)生摩擦噪聲。

4．所有元件在上機(jī)前要經(jīng)過測(cè)試檢驗(yàn)，以免暗藏隱患，給調(diào)試帶來麻煩。

二、本機(jī)特點(diǎn)及制作要點(diǎn)
1．電源變壓器功率250W，繞制方法及數(shù)據(jù)見圖2，初次級(jí)間加靜電屏蔽。

次級(jí)1組380V繞組整流濾波后為B+480V高壓供電。2組為功率管供電的燈絲3．15V+3．15V繞組電流容量3A，1組為前級(jí)、推動(dòng)級(jí)供電的燈絲6．3V繞組電流容量3A。70V繞組整流濾波后，經(jīng)W2、W3、W4、W5分壓，分別為兩個(gè)聲道的4只6P13P提供固定偏壓。
前級(jí)和推動(dòng)級(jí)電子管的陰極與燈絲間電位差較大，容易感染交流聲，用300k(R26),50k(R27)，功率2W的電阻組成分壓器，從B+480V取得+80V左右的電壓，接入6．3V燈絲一端，使陰極與燈絲間電位差接近，可以有效降低交流聲，該組燈絲為懸浮供電，不能接地。扼流圈繞制數(shù)據(jù)見圖3。
2．由于6P13P靈敏度較高，為防止自激，在柵極各串聯(lián)680Ω電阻。
3．R18、R19為取樣電阻，調(diào)試中可以通過測(cè)量其兩端電壓的方法計(jì)算出6P13P的電流值。
4．采用在輸出變壓
器次級(jí)加繞獨(dú)立負(fù)反饋繞組的方法，提高響應(yīng)速度和減小失真。可以通過調(diào)整R20(10k)電阻值的大小改變負(fù)反饋量。
5．輸出變壓器按推挽機(jī)50W的標(biāo)準(zhǔn)繞制，鐵芯片厚0．35mm，高硅片，舌寬32mm疊厚50mm，截而積16cm2。采用推挽兩臂全稱性的繞法，保證上下兩臂電感量、直流電阻完全一樣。初級(jí)用φ0．21mm湊包線繞600+1000+1000+600匝，次級(jí)用φ0．90mm漆包線繞105匝(8Ω)。負(fù)反饋繞組用φ0．14mm漆包線繞50匝。硅鋼片交叉插，實(shí)測(cè)初級(jí)電感量30H，輸出變壓器繞制工藝見圖4。
6．接地母線盡量用粗一些，筆者是將2根φ2．5mm的粗銅線并排使用，所有接地端連接到上面，然后在底板合適的位置鉆孔，用螺絲固定焊片，再用多股粗銅線在此一點(diǎn)接地焊接。用粗銅線做接地母線，其電阻極小，以避免各接地點(diǎn)之間(哪怕是極其微小的電位差產(chǎn)生的無法處理)的交流哼聲。有些膽機(jī)制作完成，產(chǎn)生令人討厭的哼聲，十之八九是地線的問題。
7．在高壓380V回路加延時(shí)供電開關(guān)K2，手動(dòng)控制K1、K2的開／關(guān)順序，延時(shí)高壓供電。
調(diào)試
1．線路焊接完畢，檢查無誤后，先不插電子管，打開電源開關(guān)，首先測(cè)量各電子管燈絲電壓，再分別測(cè)量B+480V高壓、80V負(fù)壓，基本正常后關(guān)閉開關(guān)，插上電子管，斷開R20反饋電阻，連接音箱、音源試聽，此時(shí)應(yīng)該出聲并且有比較滿意的聲音效果，下一步進(jìn)行細(xì)調(diào)。
2．B+高壓應(yīng)控制在500V以內(nèi)，正常聽音時(shí)測(cè)量，如果偏高太多，加大R28的阻值進(jìn)行調(diào)整。
3．在靜態(tài)情況下調(diào)整W2、W3，使R18、R19上的壓降為0．06V，換算出屏流為50mA，柵負(fù)壓45～50V，另一聲道調(diào)整W3、W4。
4．調(diào)整R8的阻值，使靠前級(jí)6N1上管屏極電壓為220～250V。
5．連接并調(diào)整負(fù)反饋電阻R20，用一只100k的電位器與R20串聯(lián)，如果產(chǎn)生嘯叫自激，將負(fù)反饋線圈接線對(duì)掉即可，然后旋轉(zhuǎn)電位器，使音質(zhì)最好，失真最小，再測(cè)量100k的電位器與R20的串聯(lián)值，用相同阻值的固定電阻換上。至此調(diào)整完畢。
本機(jī)技術(shù)指標(biāo)
輸入信號(hào)電壓：0．8V；輸入阻抗：50k；頻率響應(yīng)：20Hz～100kHz+2db；輸出阻抗：8Ω；輸出功率：20W；非線性失真：≤3％；信噪比：92 dB。
該機(jī)輸出功率強(qiáng)勁，推動(dòng)85dB的三分頻音箱輕而易舉，毫不費(fèi)力，特別是聽交響樂時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍大，音域?qū)拸V和表現(xiàn)細(xì)節(jié)的能力，與那些高價(jià)管膽機(jī)相比毫不遜色。用極其廉價(jià)的膽管，制作出高質(zhì)量的放大器，化“腐朽”為神奇，是工薪族發(fā)燒友的追求!