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用耦合變壓器制作的柵地膽前級,6N10+6N8 Preamplifier

關鍵字：6N10,6N8P,耦合變壓器,前級放大器電路

作者：覃挺

用于級間耦合的變壓器存在頻響不佳、繞制工藝復雜、體積龐大等不足。但它固有的優點也是不容質疑的。

上圖、中圖是筆者分別利用5000:500Ω（UTCA-22）和15KΩ：500Ω（UTCA-24）耦合變壓器設計制作的柵地膽前級。配套電源電路見下圖。其技術參數UTCA-22頻率響應40Hz～20kHz；輸入阻抗500Ω，輸出阻抗500Ω。UTCA-24頻率響應20Hz～40kHz；輸入阻抗15kΩ，輸出阻抗200Ω、3330、5000。上圖是“陰極跟隨器+柵地+WCF”無級間反饋結構，中圖是“共陰+柵地+WCF”

有環路反饋結構，電路的主骨架均以柵地為核心。柵地電路交流信號從陰極輸入，陰極同時也是屏極直流電流的流出通道，如果采用直耦，雖然能獲平直的頻響，但前后級互相牽制，設計、調整都具有相當的難度。此處選用變壓器耦合，輕易而舉地將輸入級與柵地電路的直流工作點分隔開來，使電路設計變得相當簡單。柵地電路雖然有優良的頻率特性，但一般輸入阻抗僅幾百歐。

而耦合變壓器可將次級的阻抗以n2（n為變壓比）倍反射到初級，變壓器的阻抗匹配功能成功地解決了柵地電路的低輸入阻抗問題。同時耦合變壓器的潤音功能在此處也得以淋漓盡致的發揮。

WCF電路則解決了柵地電路與后級功放的阻抗匹配問題。

上圖的陰極跟隨器是專為驅動1:1耦合變壓器的初級低阻抗而設。陰極跟隨器選用μ值偏低、可輸入大動態信號的6N10（12AU7,5814）。此處6N10輸出阻抗450Ω，與UTCA-22變壓器的500Ω初級阻抗比較匹配。UTCA-22初級采用電容與陰極跟隨器耦合（因變壓器初級阻抗僅500Ω，陰極跟隨器輸出端有較高的直流電壓，采用C1耦合實在是不得已而為之），C1按C≥1/（2πfLRL）選取，其中fL為有效放聲頻率的最低頻率，RL為UTCA-22的初級阻抗（500Ω）。C1容量不可過大，否則低音過肥，本處取C1為6.6μ（3.3μF＋3.3μF）。通過試驗不同類型的電子管，柵地電路選用了Ug-la特性曲線緩直的中μ三極管6N8P，以利獲得大的動態、良好的輸出線性；同時6N8P溫暖醇厚的音色可為柵地電路錦上添花。WCF用管采用6N8P。

中圖因15kΩ：500Ω耦合變壓器實質上是一個降壓變壓器，應當選取有電壓增益的輸入級以彌補其增益損失，此處采用6N3組成的共陰極電路。經計算，該級電壓增益9.4倍（19.5dB），UTCA-24變壓比為≈5.48:1，故該級映射到柵地電路輸入端的電壓增益為9.4/5.48≈1.72倍（4.71dB）。柵地電路電壓增益14倍，中圖整個電路的開環增益是1.72x14≈24倍（27.6dB）。C2、R10、R2引入環路負反饋，閉環增益為11倍（20.83dB），反饋量-6.7dB。

耦合變壓器決定膽前級的通頻帶，是兩電路的靈魂器件，須重視其品質。因上圖T1次級、中圖T1初、次級繞組有直流電流通過，宜選用鐵芯順插并留有空氣磁隙的品種，以保證流過幾mA直流電流而不至產生磁飽和（因上圖T1系1:1變壓器，可通過另加-18V電源和R10（36Ωk）電阻串聯的方法，讓T1初級獲得一與次級大小相等，方向相反的直流電流，抵消直流電流對鐵芯的磁化，從而使用鐵芯交叉疊裝的變壓器，以獲得較大的電感量，保證低頻響應。此處用UTCA-22、UTCA-24試驗意在拋磚引玉，發燒友可用其他高品質變壓器直接替換）。其他元件可視各人情況酌情選用。

如果制作中圖電路，電路焊好后不要急于聯機，用萬用表交流100V擋測試C3的輸出端，如果有交流電壓輸出，在排-除電路焊接錯誤的可能性外，就是電路接成了正反饋，只要將耦合變壓器T1初級或次級的兩線頭對掉，即可將正反饋變為負反饋。上圖因屬于無級間反饋電路，不存在正負反饋問題。

上圖、中圖電路的長處在于能保留豐富的偶次諧波，如果耦合變壓器品質不打折扣，其主觀聽感絲毫不亞于許多電子管名器的高處，特別是它的高頻泛音，足以與晶體管JFET場效應管的coscode電路爭勝。