浅谈基于EL156的25W单端甲类胆机电路的应用方案

　　胆，就是指电子管，大家常说的胆机，指的是用电子管的放大器等。 电子管有的用于放大，有的用于润色。胆机有他独特的"胆味",声音温暖耐听，音乐感好，氛围好。 胆机是音响业界古老而又经久不衰的长青树，其显着的优点是声音甜美柔和、自然关切，尤其动态范围之大，线性之好，绝非其他器件所能轻易替代。

　　在胆机中，尤以单端甲类胆机音质。石机，指的是用晶体管（运放）的放大器等，石机的声音素质很高，解析高，声音层次好，速度快，但是声音比较生硬，不如胆机有味道。在晶体管产生后，由于其体积小，耗电省很快便取代了电子管，技术的进步，导致电子管从兴旺走向衰败，令人大有"无可奈何花落去"之感，但是由于近年来人们对电声技术的提高发现电子管放大器能够发出晶体管所不能比拟的音色，所以时至今日电子管在音频领域又迅速走红。由于电子管是电压控制放大器件，其失真成分绝大多数均为偶次失真，这在音乐表现上刚好是倍频程谐音，故而即使用仪器实测谐波失真较大（一般在2%以上），听起来非但没有生硬刺耳的失真感，反而有一种黄玫瑰般温柔厚实、甜腻动人的韵味，特别适合于播放田园诗般舒缓优雅的古典乐和中国民乐。尤其在表现如（高山流水）、"渔舟唱晚","胡笳十八拍" 、"平沙落雁"等古筝古琴的空灵、通透、饱满、飘逸上，确有一种超凡脱俗、纤尘不染，甚至靓到不食人间烟火而返朴归真的感觉。

　　西欧名胆EL156堪当此任。对于ELl56胆许多人都不清楚。这也难怪，ELl56在1968年才开发出来，在胆家族中算是较为年轻的一代。20世纪60年代是胆发展的顶峰时代，此后便开始走下坡路。到70年代，国外晶体管已全面进入电子行业，取代了电子管的地位。因此，虽然ELl56作为型的胆被开发出来，但还未来得及应用便被晶体管广泛使用的大潮淹没了，以至于隐姓埋名、少为人知。

　　ELl56由胆界着名的德国德律风根（T'elefunken）公司开发投产。该公司出品的音频用胆做工精细、造型典雅，音色平衡甜润、清纯细腻，可谓胆中，与英国的大盾（Mullard）并列，堪称西欧品牌。只可惜，德律风根公司在晶体管普及的大潮中也将胆管生产线关闭。ELl56早已停产。

　　所幸，我国的曙光电子管厂根据原厂资料，又将ELl56重新开发出来，成为该管的制造商。据厂方讲，ELl56每年大量出口日本，已成为日本胆迷的新爱。

　　ELl56系氧化物阴极胆，因此具有较高的阴极放射电流和较低的工作电压。该管屏耗高达50W,比KT88强功率胆还高出10W.恐怕ELl56算得上旁热式阴极胆中的。与845直热式胆相比，ELl56的灯丝功耗低2/3,屏极工作电压仅为其l/3,单端输出功率则可达25W,性能之优越让人叹服。真所谓"后来者居上".

　　一、电路工作原理

　　附图是采用ELl56胆构成的A23I156T胆机的电路。本机为双声道立体声功放，图中仅给出一个声道的放大电路，另一声道完全相同。

　　从图中可以看出，本机采用两级放大。前级用ECF80（国产型号为6F1），功放级用ELl56胆，为单端甲类放大程式。通常前级包括前置放大与推动两级放大，以满足功放胆的推动要求。然而，ELl56性能优良，仅需20V左右的推动就可满功率输出，所以将前置级与推动合并为放大就可以了。在Hi-Fi功放中，应尽量减少放大级数，这样才能减小信号在放大过程中的失真与变形。

　　前级放大胆ECF80为三极、五极复合胆，五极部分担任信号放大，三极部分则作为五极放大中的负载。三极胆相当于一个非线性负载电阻，与五极胆中的非线性具有一定的抵消作用，从而使输出中的失真减小（工作原理源于ZL94212716.1技术）。另外，胆中由于存在空间电荷效应，可以减小噪声。一般与电阻负载相比可获得较高的信噪比，能提高前级输出的信号的质量。三极胆阴极接入可调电阻Wk调节Wk可改变三极胆内阻，从而使前级放大器处于合适的工作范围，确保前级输出有大干20V的动态范围，以推动功放胆ELl56满额输出。实际上，本前级输出范围可达±100V,足以推动任何功放胆。

　　后级功率放大采用了超线性电路。超线性电路具有五极胆的高效率与三极胆的输出特性，是胆管独有的功放电路。由于三极胆输出内阻低，对扬声器有较强的控制力，可使扬声器阻尼良好，从而令发声清晰、富于层次感。本机的超线性电路是通过电阻分压实现的，帘栅极的负反馈电压由：R5与R6的比值决定，无需从输出牛上抽头取得。这种"电阻分压超线性电路"的好处是可通过改变R5、R6取得帘栅动态负反馈电压，使超线性电路的性能达到。由于输出牛绕制难度低，因此本机的输出牛达到了较高的性能，加负载频响可达120kHz以上，为功放整机的高水准奠定了坚实的基础。

    合并式放大器有如下特点：1、当信号源在一定输入电平时，放大器的输出可达满功率；2、该放大器有多组讯源输入选择；3、该放大器具有电平控制功能；4、左右声道合为一体，还可设有高低音调控制装置。早期由于信号源的输出电平都比较低，一般在0.2V左右，因此合并式放大器的输入电平均要在0.2V以下，而现代的信号源已发生很大的变化。如CD机已被广泛使用，现代信号源的输出电平均在0.5-1V之间，因此现代放大器的输入灵敏度要求相应也有变化。当然不管怎么变化，只要满足合并式放大器的前三条就是合并式放大器。前后级放大器是将1讯源选择2电平控制3电压放大这三部分独为一体（有第3项者为有源前级无第3项者为无源前级），纯后级是将电压放大和功率放大独为一体（或两体）有左右各一路输入，无电平控制和讯源选择，这种做法可在结构上、分布上、用料上更合理，因此在档次上前后级分体式放大器比合并式要高一些，价格也可能要高不少。

　　功放电路采用自给偏压方式。ELl56阴极串有稳压管DWl与电阻Rn.DWl产生20V左右的稳定阴极电压，使ELl56有一合适的栅负压工作点。RD仅为47Ω，但不可省略，它有稳定工作点与信号负反馈作用，可比较有效地减小功放级失真。

　　通常，功放级阴极电压是通过阴极电阻并联电容方式实现的。这是传统的做法，但电容需要充分大才能保证功放级的低频下限。HiFi功放低频下限低至10Hz以下，相应并联电容将达数百μF至数千μF.这实际上只能采用电解电容，而电解电容品质较差，高、低频性能都不良，对功放信号的质量损害严重。

　　稳压二极管（DWl）是当前广泛应用的稳压器件。低频响应到直流（0Hz），高频响应数百kHz,性能优良，比起电解电容好多了。

　　不过，DWl没有直流稳定作用，所以必须串接Rn以稳定ELl56的直流工作点。

　　功放级的栅极接有Rb、Cb高频提升电路，以弥补输出牛对高频分量的损耗。对高频分量的提升，可使放大器整体响应宽广、平坦，达到Hi_Fi的高性能。这是从全局考虑问题的方法，也是胆机克服输出牛频晌不足的有效办法。运用此法，胆机频响足可与晶体管机匹敌，达到80kHz以上，而音色上也更胜一筹。

　　高品质功放对电源电路必须充分重视。本机的电源电路采用了场效应管电子滤波、电子稳压电路，比传统的滤波电路更好，在性能方面是传统电路无可比拟的。其供给功放电路的电源达到甚至超过对前级放大的要求，接近理想电源的水准。采用场效应管还有一个特色，那就是场效应管工作时产生的偶次谐波对整机音质似有美化作用，发声显得柔和、甜美。

　　灯丝电压采用交流供电，以获得更好的音质。为克服可能产生的交流声，在灯丝电路中接有平衡电位器Wl,调节wl可消除交流声。

　　在电路图中，个别元件没有给出具体数值，这些元件选择不同数值与品种对音质、音色有明显改变，但不影响电路的工作状态。我们期待读者动手、动脑选择，调出音质，以便切磋交流。

　　二、元器件的选用与制作

　　传统胆机基于当时的元器件形式，制作工艺仅仅只是"搭棚焊接"方式。这种电路工艺是成熟的，适合当时的元器件水平。而如今，电路工艺早已发展到印刷电路，元器件水平有了质的提高，小体积、大容量元件相当普及，为印刷电路广泛应用铺平了道路。比起"搭棚焊接",印刷电路可以说是更先进的电路工艺形式，不仅效率高，对复杂精密的电子电路而言也更容易实现。由于采用电脑布线，印刷电路可以轻易实现两点间短连线以及理想的一点接地形式。对讲究布线的Hi-Fi放大器制作而言，采用印刷电路更为理想。

　　本机采用2mm双面镀金印刷电路，不仅完成了电路的理想布线，而且镀金线路还确保了连线的高品质，使信号在电路中畅行。在结构上，本机与传统胆机有所不同。它采用"上翻盖"形式，电源牛、输出牛、印刷电路和接插件均安装在底盒内。整机重心下移，更为平稳，符合音响发烧的追求。制作时，焊好印刷电路就完成了所有电路连接。将印刷板安装在底盒内，并将少量连线与电源牛、输出牛连接。调试完毕后所有制作便全部结束，无需像传统胆机那样翻过来、倒过去地进行安装、焊接、调试，非常辛苦。合上铝合金成型的上盖板，一台美观、漂亮的高质量胆机就呈现在我们面前。本机的结构形式非常适合爱好者DIY胆机。

　　电阻全部选用金属膜电阻，以确保整机的静噪背景。其中R5、R6为3W,其余为l/2 W.R3发热较大，采用6W小型线绕电阻，便于在印刷电路板上直接焊接。

　　音量控制RW由于处于信号输入端，因此采用了日本ALPS方形电位器，不仅使整机信噪比有保证，而且使双声道的音量控制保持高度同步，不会因音量改变而发生音场定位的漂移。ALPS电位器同步性，许多电位器根本无法与之相比。  半可调Wk、Ws采用高品质有机实心电位器。Wl则选用精密微调电位器，以准确平衡交流声，从而令本机残余交流噪声的抑制可与晶体管机媲美。

　　整流管采用BY波封高频管，有利于减小电源噪声。

　　电容的选择对音质影响较大，比较考究。Cl、C2需采用CBB电容，C05、CF采用瓷介电容，C04采用进口CBB电容。电源滤波电容则采用进口（红宝石）大容量电解电容