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                真空管+FET的A類耳擴
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真空管+FETHI-FI耳擴(A)

 

DIY的耳擴已經用了好多年了(站上之前那個增加延遲保護電路的HI-FI耳機放大器),說實在的真的耐聽,又有換OP的樂趣,真的物超所值!

 

但想做真空管的耳擴也已經很久了,但是自己還是有怕高壓電的恐懼,所以希望做一個低供電電壓的真空管耳擴,找到了這個圖,只要DC24V的供電壓,使用了常用的三極真空管,再推動FET來做輸出,電圖路我重新繪製如下:

按右鍵另存新檔可得大圖↑

DIY配置重點說明:

來零件真的不多,我選用的真空管為早期的蘇聯管6N23P,目的沒什麼,就是C/P值高,當然你們也可以選用相容的真空管,如6JD8ECC88等等的相容三極管,但有些管子的燈絲電流要求較 不同,這時就要注意整流變壓器電流是否足夠。

由於電路的靜態電流就不小,所以限流用的LM317及輸出的FET都需要加上散熱片。 

全機還有一個需要調整的地方,就是那個2KVR,最好讓MOS FET在經退交連電容前的電壓為15V,後段會再說明調整的方法 

輸入為了方便使用我保留了2個輸入的規格,一為3.5mm的插座(J2),一為RCA的插座(J1),但不再做選擇切換,使用者自行 擇一使用。

輸出的耳機座這次把3.5mm6.3mm的耳機插座都一併設計在電路板上了,您可以使用其中之一來使用,2支同時插到插座時只有6.3mm的插座能輸出聲音。

音量VR選用了帶電源開關的可變電阻,也節省了一個電路板上的空間!

 

零件配置:

以下為電路板的零件配置圖及LAY OUT圖,大家可以參考看看,如有意自己LAYOUT的同好,也可以參考。

如要下載自製電路板的站友請下載:T&F-PA-BL.pdf

列印時請注意設定輸出比例為100%,不要有任何縮放,曝光時注意正反面,也就是印出的透明片放在感光線路板時,板面上的文字看起來是正常的文字,不是反字。且雙面板, 自己對一下上下層,其中上層的曝光時要反面過來。

按右鍵另存新檔可得大圖↑

以下幾張製作時的照片分享給大家:

零件清單

編號

零件數值

數量

備注

Q1,Q103

2SK117

2

 

U101,U201

LM317

2

 

U102,U202

IRF510 (MOS-FET)

2

 

散熱片

TO-220使用

4

U101~U202

M3螺絲

5mm

4

鎖散熱片用

C1,

0.1uF(104)金屬皮膜電容

1

 

C101,C201

0.22uF(224)麥拉(或金屬皮膜)電容

2

 

C102,C103,C202

1000uF/35V電解電容

3

 

C104,C105

220uF/16V電解電容

2

 

R101,R201

1M

2

 

R102,R202

100R

2

 

R103,R203

220R

2

 

R104,R204

22R(使用6N23P真空管時,改用18R)

2

 

R105,R205

13R

2

 

R106

220R~1K(零件供應為220R)

1

LED的亮度限流

R107,R207

10R

2

 

R108,R208

2.2K

2

 

R109,R209

35R

2

 

R110,R210

47K

2

 

VR1

50K雙連帶開關

1

 

VR2,VR3

2K小型精密可變電阻

2

 

CON5

LED

1

由板下方安裝

J1

RCA

1

 

J2,J4

3.5mm耳機座

2

 

J3

DC

1

 

PHONE1

6.3mm耳機座

1

 

TUBE1

6N23P (NOS)

1

 

真空管座

小9

1

 

旋鈕

 

1

自備(零件包中不含)

銅柱

 

4

自備(零件包中不含)

Adapter

DC 24V /1A

1

自備(零件包中不含)

 

DIY注意事項:(請一定要看!)

  1. 如果使用廠製板製作這個耳擴,其實很簡單,反正零件都是一個蘿蔔一個坑,注意焊接就好了,烙鐵的選擇我建議使用45W~60W之間的烙鐵,零件儘量插到底焊 除了讓零件更穩固外冈可把干擾降到最低;很多新手很怕在焊接時把零件燒壞,但其實零件沒那麼不耐焊,新手們怕把零件燒壞,在焊鍚時反而因時間不足,焊得不完美,然後再同一個地方反覆焊,最後反而把電路板把銅箔給弄的支離破碎,所以最好一次停留時間長一點,一次完成焊點的錫焊。

  2. LM317IRF510需鎖上散熱片,最好上一點散熱膏 ,或直接墊一片矽膠絕緣片。

  3.  廠製板上背面部分路徑我留了些噴鍚的空間,可以確保主電流的供電能力,大家可以在上面上一層錫,但可別太厚,薄薄一層即可。

  4. 另外我在電路板上真空管的位置下方留了LED的孔位,你們可以把LED反折安裝在板子下面,我自己用了紅色的LED來染紅真空管,也可當它是電源指示,覺得很夢幻!

  5. 電源的選用,我們是使用DC 24V的直流電源供應器(Adapter),在測試時,我花了很多時間,一開始隨便找了一顆24V1A的Switching 電源,結果串進高頻的雜音進來,所以本來放棄了使用交換式(Switching)電源,但手邊找得到的傳統變壓器都有電壓過高的問題,明明規格寫的是24V1000mA,結果一量32V,上了們這耳擴後降為29V, 還是太高.@@...廠商說一般怕負載一大會壓降, 他們都把電壓做高一點,又請廠商調整的做了幾次的樣品,再試都一樣不好用,很難得到滿意的電壓, 後來這供應商請我試他們一款新版24V1A交換式電壓,說還是安規電檢都通過的,雖有點貴,但結果一試很滿意,人家這顆就沒有高頻雜音,算是滿意了...

  6. R104,R105從電路圖中可以看出來是併聯的,R104,R204原圖使用的數 值是一個22R(歐姆)併聯一個13R為的是得到更精確的阻值,這組電阻配合LM316做為限流的工作,讓真空管的電流在額定的電壓電流中運作, 若配合我能供應的6N23P這顆雙3極管的電流目前的數值 可以改為18歐姆,如果您不是使用這個型號的真空管,而是換用了其它的相容管,因 使用LM317定了電流, 所以在真空管燈絲上的電壓可能不是6.3V了,此時你就要適時的改變這兩顆電阻,讓真空管燈絲上的壓降為6.0~6.3V。 (註記, 把有網友更換真空管型號時在此說明:vincent0610網友使用過Tesla E88CC code37(此阻值可以不更換或使用阻值在20~23歐姆間的電阻替換 )

  7. 調校:

因為這個電路使用單電源,輸出要經電容來退交連,本來認為電容之前的電壓應接近1/2 VCC,但原圖的調整建議電壓是15V,可調整板上的2K VR(VR2,VR3)來達成,但因真空管有預熱時間,雖開機約30秒就有正常聲音,但最好等待再久一點的時間再來調校,建議開機2~5分鐘後再進行調整,或多次調整看看;電壓測量點在LM317的第3腳,在電路板上我有留測試點,2個聲道分別調整,TP1測點調整VR2TP2測點調整VR3,把電表調DC檔,此時也不要插上耳機,量取測點對地的電壓,調整2K的可變電阻,讓電表的指示值接近15V DC。這樣大概就大功告成了。因為屬A類運作,使用時散熱片的溫度不小, 但別擔心這小燒包! OK的。

  1. 聲音的效果如何呢? 感覺上推力十足,聲音中規中矩,中低頻也表現不錯! 也算是高C/P值的耳擴了!

  2. 因屬OTL擴大機, 所以輸出的交連電容在開機一定會有一段充電的過程,所以耳機會有一聲"啵"聲,我用了一陣子,都還OK,沒有傷到我的耳機,如果你擔心這聲音,可以開機後一陣子再插上耳機。

  3. 目前因沒裝機殼, 所以沒法接機殼地,所以在手接近或碰觸音量旋鈕時可能會有干擾,建議可以從下方VR的地腳(第1腳)焊條導線來鎖在VR上,如下圖:

 

零配件供應:

因為自己也覺得很滿意,就直接製作廠製電路板了!


零件供應:

TUBE P-AMP廠製電路板空板每片  $220.

零件包(零件如零件清單所示 不含銅柱及電源,為了方便,6N23P (NOS)真空管及管座也包含在裡面了,內含的電阻全部為精密電阻)每套  $850.

專用DC24V/1000mA 交換式(Switching)電源供應器(已試機合格)代購    $250.

運費另外加約 $65.

至於以後會不會有機殼供應呢,這得再請我們親愛的站友 DARAK (MAX) 幫忙了! 他已為我們站上的套件設計了多套的外殼了,我已經開口請他幫忙了,希望沒多久會有美美的外殼能供應我們大家。 

如果你需要以上電路板及零件,請EMAIL連絡:georgeliao886@gmail.com

另外DARAK為我們設計的機殼,目前已經完成生產,可預約代購(約2013年10月30日開始供貨),每套機殼套件NT$1,080 含(合部機殼零、螺絲及旋鈕)

請參考機圾組裝教學:TUBE-PHONEAMP-INSTALL

5/15/2013  George Liao.

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