耳機(jī)放大器設(shè)計(jì)目標(biāo)是：

• 非常靚聲
• 低功耗
• 小尺寸（30x40厘米）
• 電源部分可以有多種選擇不使用線形不佳的電源調(diào)整管，如6080和6C33-B
• 低輸出阻抗（大約33歐姆）
• 輸出級(jí)的偏流足以滿足音樂(lè)峰值的要求（300歐時(shí)達(dá)20Vpp）

本電路通過(guò)SPICE設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化，采用Mithat F. Konar設(shè)計(jì)的電子管模型。這種模型與真實(shí)情況非常接近，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)交互式的程序來(lái)確定正確的參數(shù)。這是E182CC的結(jié)果（紅色是模擬曲線，白色是真實(shí)曲線）：

圖1 E182CC SPICE模擬圖

這是5814的（ECC82的軍用型號(hào)）：

圖2  5814 SPICE模擬圖

用SPICE模擬的曲線與真實(shí)曲線非常接近，幾乎難以區(qū)分。真實(shí)曲線是用Audiomatica的Sofia vacuum tube curve tracer制作。SPICE電路模擬軟件是免費(fèi)的，有 Unix (Berkeley)平臺(tái)的和Windows (WinSpice)平臺(tái)的，在Windows 95/NT下也有許多商業(yè)軟件。[原文編者：一個(gè)Windows平臺(tái)下的圖形化的SPICE模擬軟件的測(cè)試版可以從Interface Technologies/MicroSim下載。]

電路圖

圖 3a

圖 3b

圖 3c

在耳機(jī)放大器的電路中（圖3a，圖3b和圖3c）,增益級(jí)使用單端甲類(lèi)三極管，輸出級(jí)使用雙三極管并聯(lián)作陰極跟隨器。第一個(gè)版本使用E82CC/5814，它的聲音很靚，但是因?yàn)榫€形不佳而有失真。我用的是JAN Philips的5814，也許用其它管子聲音更好，像Mullard或Jan Philips的E82CC/ECC82。每只5814的偏流調(diào)至4.42mA，耗散功率3.76W。為了降低失真，陰極電阻上沒(méi)加旁路電容，形成本地負(fù)反饋，你也可以試著加一個(gè) 220uF, 16V ELNA電解。

第二個(gè)版本使用（我的是RCA 3A5）直熱三極管，失真更小，那幼滑的聲音只有直熱三極管才能做到。3A5必須采用直流供電，如圖7所示。第三版采用Jan Philips 6SN7（我現(xiàn)在最喜愛(ài)的），雖然聲音不及3A5幼滑，但是失真卻非常低，低頻響應(yīng)令人瞠目！有時(shí)，我在聽(tīng)6SN7時(shí)想，高頻是不是有所丟失，但這并不是真的。
注意: 3A5非常敏感，具有微音效應(yīng)（如果你摸一下它，耳機(jī)會(huì)發(fā)出‘gong’的一聲）。我把3A5裝在一個(gè)浮動(dòng)管座上。

在以上三個(gè)版本中，輸出電子管V2的偏流都是每只26mA（加起來(lái)52mA），總功耗6W（2x3W）。僅指使用Mullard或JAN Philips的電子管而言。

圖 3d

所有的電阻用Allen Bradley碳膜以取得更好的聲音。7個(gè)2W22K的電阻可以換成一只3K20W的TO220封裝的Caddock無(wú)感電阻。圖3d畫(huà)出如何安裝7只22K電阻。

交連和輸出電容使用Jensen或Audio Note的油浸紙介電容，當(dāng)然像Solen這種MKP電容也可以用。對(duì)于電解，我喜歡Black Gate或ELNA Cerafine（Audio Note制），ROE、PRAGUE、 MALLORY也是很好選擇。

近年來(lái)，在Hi-end放大器中使用電容出現(xiàn)了兩種趨勢(shì)：一是使用MKP聚丙烯電容（在輸出級(jí)和交連上），二是電解電容（在電源部分）和油浸紙介電容（用作交連）。MKP電容在動(dòng)態(tài)環(huán)境中測(cè)試，其低失真、低內(nèi)阻和速度快的特點(diǎn)深受好評(píng)。電解電容一般失真較大、速度不高，但是，也有像Black Gate和ELNA Cerafine這種音頻專(zhuān)用的上佳品種。

這次，我使用的是ROE電解和SOLEN MKP電容。實(shí)際聆聽(tīng)測(cè)試，MKP電容使得聲音圓滑。你可以根據(jù)自己的愛(ài)好選擇！本文中的電源濾波電容和放大器的輸出電容可用220UF或以上的MKP電容代替。

圖 4

圖 5

圖 6

About the power supply, the filaments can be powered by AC or DC except that the 3A5 (version 2 of the amplifier) requires a DC filament supply. Each supply has a timed relay that mutes the audio output until the tubes stabilize. I have designed 3 different power supplies - regulated, passive and cheap passive:
就電源而言，燈絲用交、直流供電均可，但是版本二中的3A5除外，它必須用直流供電。每種電源都帶有延時(shí)繼電器，它在電子管進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)之前使輸出靜音。我設(shè)計(jì)了三種電源-穩(wěn)壓電源、被動(dòng)式電源和廉價(jià)被動(dòng)式電源：

• 圖4所示穩(wěn)壓電源根據(jù)Technics的線路設(shè)計(jì)，用一只IRF MOSFET和一只Motorola BUX48功率三極管復(fù)合成達(dá)林頓管，構(gòu)成虛擬電池。MOSFET/NPN復(fù)合管在400V時(shí)可達(dá)15A，可以輕松地控制大容量電容的涌動(dòng)電流。BUX48應(yīng)加散熱器，它的功耗有6W。
• 圖5是全部采用被動(dòng)元件的電源，使用了昂貴的扼流圈。
• 圖6是一個(gè)“廉價(jià)”的版本，用圖7所示的慢啟動(dòng)燈絲電路，并提供延時(shí)。

輸出端的延時(shí)時(shí)間為150秒或2.5分鐘（RC = 330K * 470uF時(shí)），它避免了開(kāi)機(jī)的沖擊聲。延時(shí)繼電器用12VDC DPDT（最大負(fù)載7-10A），阻抗大約150歐。如何連接，請(qǐng)參見(jiàn)圖3a圖3b。

圖 7

本機(jī)燈絲不用直流供電時(shí)也沒(méi)有什么噪聲。不過(guò)，為了使燈絲電壓更加穩(wěn)定，我建議用圖7的慢啟動(dòng)電路來(lái)代替圖4和圖5的線路。并且，版本二的3A5要求使用直流燈絲供電，此電路也最為適合。慢啟動(dòng)電源可以延長(zhǎng)電子管的壽命！MJ15004需要加裝散熱器，它的功耗是12W。

這里有慢啟動(dòng)電源的全尺寸的印刷線路板圖。下面是安裝示意圖和推薦的機(jī)殼布局結(jié)構(gòu)。

效  果

放大器的部分指標(biāo)（采用穩(wěn)壓電源）：

• 增益    21.5db
• 輸出阻 33歐
• THD = 0.88% 輸出電壓 = 9.5v 負(fù)載 300 歐 => 200 mW
  0.40% 輸出電壓 = 5.9v 負(fù)載 300 ohm => 80 mW "Sennheiser 580的最大功率"
  0.17% 輸出電壓 = 2.9v 負(fù)載 300 ohm => 15 mw
  0.07% 輸出電壓 = 1.2v 負(fù)載 300 ohm => 2.5mw
• 頻響    0.7Hz to 1GHz

圖 9

圖9顯示出THD（失真）在9.5V、2.9V和1.2V情況下的衰減情況。太完美了！它們顯現(xiàn)出線形的諧波衰減（功率越小失真就越低）。

附  注

9/17/98：改進(jìn)圖4穩(wěn)壓電源：用MOSFET/BJT達(dá)林頓管代替單只MOSFET，更好地控制大容量電解的涌動(dòng)電流。改進(jìn)圖4和圖5：燈絲接地，斷開(kāi)圖3的“E”點(diǎn)。增加電源的“廉價(jià)”版本（圖6）。

9/22/98：增加放大器的第二版（圖3b），修改電源電路（圖4、5、6和7）。

9/24/98：在放大器電路中增加Rin（圖3a和圖3b），從慢啟動(dòng)電源中取消6VDC輸出（圖7）。校正R7的阻值，改正版本二電路圖中V1的拼寫(xiě)錯(cuò)誤DCC90。

9/29/98：改進(jìn)版本二的電路（圖3b）-增加R8，R9。改進(jìn)慢啟動(dòng)燈絲電源（圖7）。增加7x22K電阻的安裝示意圖（圖3c），增加機(jī)殼示意圖。增加有關(guān)電容選擇的一段。

9/30/98：增加印刷線路板圖。

10/15/98：增加6SN7耳機(jī)放大器版本。提醒BUX48和MJ15004要裝散熱器。