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[分享] 【閑談】簡易型 NFB 唱放

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發表於 2015-7-12 06:24:17 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 Gautau 於 2015-7-16 19:45 編輯

有一款軟件與特性手冊列出中的特性曲線一樣,所不同的是無須通宵達旦的拿着尺子量度,及計算其結果,確實省卻了不少時間,更可增加對電子管的認識。
由於一般前級的設計很少會釆用兩級共陰放大以節省生產成本。但唱放卻不同,因必須要有 60dB 的增益才足夠應用。所以用兩級共陰的設計便較為合理,也較簡單。

這軟件目前仍在完善階段,故五極管的模組會較少 - 不過卻又包含了功放級,更有輸出變壓器的數值 – 好玩!
在每次找到合心意的工作點后,請先用截圖將心血保存。因設計者并未有包括 Save 按鈕。

玩了這軟件八個多月,看到與 “實際計算” 相差不遠,甚至更准確!
期間也曾利用此一動態的特性曲線作過數款不同的電路設計,效果不差,也省時。而圖紙(和作品)也很容易便會變成為支票!

[1] 應用方面非常簡單,先在曲線圖的上方選管(雖然數量并不多,但也算夠用 . . . 亦包括了 300B)。

[2] 選負載(藍線)。用鼠標將曲線圖底部的藍色標志移動便可改變電源電壓,左外側是屏流,而內側是將負載線升降。有時,須將頂部的白線標志移動一下以作配合。

[3] 白線是工作點。若白線不作移動的話,則表示軟件仍未作計算。

鏈接如下 :
http://www.trioda.com/tools/triode.html

作舉例前,先溫習一下電子管的基礎特性 : 電源電壓越低,則三次諧波失真便越大。通常已成名的廠家一般都會將 B+ 提高的原因便在此,以避免出現過度鏗鏘或刺耳的音效。

6N1_Sample
6N1_Sample.jpg

釆用兩級共陰的原因是希望利用互補將失真減少 . . . . . .
不過,在設計時便須作妥協,先選最低三次諧波失真的工作點 – 但也要兼顧二次諧波的失真不能過高 . . . 再利用互補將二次諧波失真減少。
有時,這兩級的工作點會稍有不同。
如果用尺子和計算機在曲線圖紙來尋找最小失真時的工作點的話,便往往須要兩三天的時間才能有結果。

衰減型唱放則須加上陰隨恆流盛(C. C. Sink)。

有些管子如 ECC83 等,會有可能找到其二次諧波失真為 0.000% !!
而實際上,此時的失真應為 < 0.00044%(四舍五入,小數后三個位)。


6N1_18K_A2
有機會工作在 A2 范圍 - 但因唱放的輸入電平極低,故柵流應不易出現 . . . 否則便會燒唱頭!
6N1_22K_A2.jpg

6N3_22K
這管的失真大、卻悅耳的原因是其三次諧波失真遠較其二次諧波失真低。兩級共陰再加點反饋便較理想。
6N3_22K.jpg

Data Input
若須作 A2設計,便要更改一下輸入條件。完成后按 “Apply” 制便可。
Data Input.jpg

若以 6N1/6N3作前級的話,應無須用陰隨 - 因其輸出阻抗已足夠低,及使噪音不致增加。


實作設計 :
曾多次提過不論任何形式的唱放,其增益(或及開環增益)應為 60dB,故今次亦以此為基礎,完全沒有討價還價的余地!
今次應為本人唯一的一次以反饋型作話題,故相信以后都不會另再開貼討論這類設計。
第一級與第二級的設計相同,以減設計時的難度,況且失真也較小 : 偶次諧波的失真已為最少(但仍可作兩級的失真互補),而奇次諧波則須靠反饋來減少。

不過,此時兩級的增益卻可能會有點分別。


02_68K_42.5_61
02_68K_42.5_61.jpg

數據輸入 :
Data Input.jpg
Ck2_Calc.
Ck2_Calcu.jpg

開環增益必須為 60dB
A1 × A2
= 42.5 × 61
= 2592.5(68.27dB)

當 Rk1 = 481.1Ω 時,網絡的總阻值 Rnfb 便為
Rnfb = Rk1 ×(1000 - 1)= 480.6189KΩ


R1/R2 = 11.77777777777777777778
C1/C2 = 3.6

R2 = Rnfb /(11.77777777777777777778 + 1)
= 37.61365304KΩ
R1 = Rnfb – R2
= 443.005247KΩ(R1 ÷ R2 = 11.7777777777777777777778倍)

R1 x C1 = 3180μS
R2 x C2 = 75μS

C1 = 3180μS / R1 = 7.178244551nF,及
C2 = 75μS / R2 = 1.99395682nF(C1 ÷ C2 = 3.6倍)
NFB RIAA Calcu.jpg

驗算 :
Check sum.jpg

實作電路圖 :
Phono Amp_ECC83_Circuit.jpg


進階 [1]  :
TEXT_Page 1.jpg
上面參考書(其中一頁)曾提到 :
C1 / C2 = 3.5641,而
R1 / R2 = 11.89547(以 60dB 為准). . . . . . .

另外,當 Rs、Rp、Cs、Cp 及 R1、R2、C1、C2 作不同的組合時,并將相關兩組的數字除(÷)之,及作混合加減(dB),便可察覺到擺幅確實有少許失准(仍在合理的指標內). . . . . .

一切都請各位壇友自行玩玩和發掘,因在這一階段便已超越了一般 DIY 的水平,并不容易掌握!
但仍可參考上面試算表截圖(驗算)的計算方式,摸索一下便必會有所得着。

進階 [2]  :
以前本人經常提到稍改 Rg2(360KΩ)很多次,目的是希望各位能作真實的體驗 . . . 可惜全世界上也只有一個人能夠明白及理解而完全不用提點。

若不將 Rg2 減至 360KΩ 的話,那么,在 30KHz 便會出現嚴重相移 : 事實上在3KHz 時已開始有不少影響 – 及因已成為了兩階 RC 電路,此時亟有可能為 -12dB 或更大,即相移會更趨嚴重。
此一現象與 RIAA 完全無關,因在進入 RIAA - Eq. 之前相移便早已出現。

假如將Rg2 減至能夠滿足 100~200KHz 的話,豈不更妙?
留意 : 當 Ra1 = Rg2 時,-6dB 的衰減量便會出現。

要求的帶寬越高則衰減量便越更大(仍與 RIAA - Eq. 無關)。
ECC83 在 100KΩ(Ra)的共陰設計中,其帶寬死活都不可能超過 35KHz(-6dB)。
留意 : 第二級也須把 R1 的數值減低才可避過此劫(指衰減型)。

Gautau_Phono_Amp_X7_X7_U7kop.jpg

補充 : 附上线路圖以方便解释。上面提到的 Rg2(360KΩ)即圖中的 R201。

若選用 ECC83 作 NFB 唱放的話,則反饋型也會有這一特性 . . . 可幸在加入反饋后這一現象便會被減至最少。
TEXT_Page_2.jpg
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所謂進階,其實只是將所有曾學習過的基礎連在一起,及同一時間在大腦內呈現出來,并無任何機密,只靠經驗。
例如 : 在上面線路中的 Rb1/Rb2,在計算其數值時便要同時兼顧電源牛的電壓及功率。當然,RB 的阻值及功率承受、 C_HT a/C_HT b 的容量及耐壓值也要一併計算。
遠在三十多年前,已可利用試算表來計算其結果,快捷方便。



其它的基礎計算請參考本人舊貼。
http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=278502
http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=309122


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發表於 2015-7-12 12:50:23 | 顯示全部樓層
反馈型,好听吗?
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發表於 2015-7-12 13:34:44 | 顯示全部樓層
 大部分胆基於屏內阻高,頻率不夠闊,均需加入回輸降低屏內阻,展開頻闊,所以胆唱放多數設計成回輸方式,回輸網路除了調節均衡曲線,也降低胆管屏內阻,一舉二得
 胆機黃金年代公認的三大前級,即馬7,麥C22都是回輸式唱放部分,只有Quad 22是衰減式唱放部分,到了較近代的胆機,有胆唱放時代只在八十至九十年代初期,較為公認名機的ARC SP-10,MFA等前級都是回輸式唱放部分,只有昂貴的Audio Note M10才是衰減式唱放部分
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 樓主| 發表於 2015-7-12 18:43:13 | 顯示全部樓層
bossxpox 發表於 2015-7-12 12:50
反馈型,好听吗?

何不試試?
沒馬7那么嬌媚,稍粗曠点 . . . 较現代化的声音。
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 樓主| 發表於 2015-7-12 18:45:02 | 顯示全部樓層
澳門客 發表於 2015-7-12 13:34
 大部分胆基於屏內阻高,頻率不夠闊,均需加入回輸降低屏內阻,展開頻闊,所以胆唱放多數設計成回輸方式, ...

澳版知識淵博,佩服。
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發表於 2015-7-12 23:00:00 | 顯示全部樓層
Gautau 發表於 2015-7-12 18:43
何不試試?
沒馬7那么嬌媚,稍粗曠点 . . . 较現代化的声音。

功放搞定了,这样就试试!也快,
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發表於 2015-7-15 22:01:27 | 顯示全部樓層
G版好波
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 樓主| 發表於 2015-7-16 18:45:41 | 顯示全部樓層

多謝捧場。
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 樓主| 發表於 2015-7-16 19:47:12 | 顯示全部樓層
本帖最後由 Gautau 於 2015-7-16 19:49 編輯

頂樓已補回衰減型线路 . . . . . . .


補充 : 附上线路圖以方便解释。上面提到的 Rg2(360KΩ)即圖中的 R201。
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 樓主| 發表於 2015-7-22 09:44:10 | 顯示全部樓層
喺頂樓曾經提到下文 . . .
唔係吹水,請睇吓鏈接(22楼) :
http://www.audio-audio.cn/thread-22734-2-1.html

進階 [2]  :
以前本人經常提到稍改 Rg2(360KΩ)很多次,目的是希望各位能作真實的體驗 . . . 可惜全世界上也只有一個人能夠明白及理解而完全不用提點。

若不將 Rg2 減至 360KΩ 的話,那么,在 30KHz 便會出現嚴重相移 : 事實上在3KHz 時已開始有不少影響 – 及因已成為了兩階 RC 電路,此時亟有可能為 -12dB 或更大,即相移會更趨嚴重。

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 樓主| 發表於 2015-7-22 09:51:09 | 顯示全部樓層
Gautau 發表於 2015-7-22 09:44
喺頂樓曾經提到下文 . . .
唔係吹水,請睇吓鏈接(22楼) :
http://www.audio-audio.cn/thread-22734-2-1.h ...

及 168楼。
http://www.audio-audio.cn/thread-22734-9-1.html
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發表於 2015-7-23 14:25:08 | 顯示全部樓層
Gautau都來左
咁我要多d黎呢邊浦下先得
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發表於 2015-7-23 22:31:48 | 顯示全部樓層
請問,
第一級與第二級的設計相同,以減設計時的難度,況且失真也較小 : 偶次諧波的失真已為最少(但仍可作兩級的失真互補),而奇次諧波則須靠反饋來減少
偶次諧波兩級的失真互補計算是否每級的失真率相減就可以?
總奇次諧波失真是否每級的失真率相加?而奇次諧波則須靠反饋來減少應如何計算?
謝謝
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 樓主| 發表於 2015-7-24 01:20:49 | 顯示全部樓層
xyzxkam 發表於 2015-7-23 22:31
請問,
第一級與第二級的設計相同,以減設計時的難度,況且失真也較小 : 偶次諧波的失真已為最少(但仍可作 ...

偶次諧波正如此,但不能100%抵消。而奇次谐波则较烦 . . . 雖然已有 1000倍反饋,但仍不能按 -60dB 将其減少 - 原因是低频的反饋量極低。
不過,过于刺耳的高频仍受可被反馈所控制。
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發表於 2015-11-24 19:37:04 | 顯示全部樓層
Gautau安息,一路好走。
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發表於 2015-11-25 05:34:13 | 顯示全部樓層
Gautau兄RIP
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