EL34(6CA7)是飛利浦公司于1956年率先推出的音頻功率五極電子管，當年，它的出現(xiàn)給音頻放大器的聲音質量帶來了一場改良，其設計陽極耗散功率為25W(工作數(shù)據如附表)。如今，由中國曙光電子管廠生產的該管，暢銷海內外。EL34再生的聲音之美，是晶體管放大器還望塵莫及的。在晶體管放大器一統(tǒng)天下的今天，它寶刀不老、雄風猶在也正是因為這個原因。

一，電子管特點

    電子管是人類歷史上的第一種電子放大器件。說到電子管工作原理，對于現(xiàn)在的愛好者來說，是一個既古老而又時新的話題。由于某些導向上的偏見和能源關系的原因，我國在70年代以后一刀切地停止了電子管的介紹和應用，這無疑給現(xiàn)在的膽管發(fā)燒帶來困難。在此，有必要對電子管的一些常識加以表述。
    電子管是種利用電場原理工作的真空器件，在分析它的工作時，我產可以按現(xiàn)在常見的N溝道結型場效應管工件方式去理解就很容易入門。只是電子管的陰極電子發(fā)射需要加熱罷了。兩者的柵極控制特性和工作原理是極為相似的。
    比較現(xiàn)在的晶體管放大器，電子管功放有其自身特點：一是管子本身的溫度穩(wěn)定，不需要在晶體管機中必不可少的巨型散熱器：二是負載能力較強，而且，不象晶體管那么嬌氣。真要燒掉一只管子也要以數(shù)十分鐘以上計，所以，實驗時器件比較安全，三是電子管放大器由器件特性決定，需要通過變壓器連接負載揚聲器。在機器萬一發(fā)生故障時，是不會象晶體管機那樣禍及到昂貴的揚聲器系統(tǒng)。
    制作和使用電子管機時要注意：機內高壓，小心觸電！元件的耐壓可靠性要高，嚴禁帶電焊接。再有，電子管饑嚴禁空載，在試機時一定要連接好揚聲器。
    電子管是一種高電壓工作的、具有相當大內阻的真空電子放大器件。它的最大長處是具有近似理想的放大線性．這個優(yōu)點是目前已出現(xiàn)的晶體管還無法達到的，這使它的運用電路非常簡潔，不必象晶體管放大器要用很多的有源器件作“共基一共射”連接。這正好對應了發(fā)燒界“簡潔為上”的信條，這是在90年代電子技術高度發(fā)展的今天，它能獨領響壇的一個最重要的原因。

二，電子管輸出變壓器

    電子管的輸出阻抗較高，它的等效阻值比現(xiàn)在廣泛運用的電動式揚聲器的阻抗要高出幾個數(shù)量級，從阻抗匹配的角度說，采用輸出變壓器作阻抗變換是必需的：而且，電子管放大器的功率是以高電壓、小電流的形式，從驅動低阻揚聲器需要的低壓大電流能量來看，使用降壓變壓器也是非常必要的。
     對于現(xiàn)代音源高速發(fā)展，按再現(xiàn)以CD唱機為代表的高保真節(jié)目源的要求，放大器的指標就非常重要。對電子管放大器而言，這個指標很大的程度取決于輸出變壓器的質量。輸出變壓器的質量非常重要。因本文是介紹一臺英國成品機套件，沒有介紹具體制作，現(xiàn)只就變壓器設計和工藝要注意的問題作一探討。
  1、初級與次數(shù)的匝數(shù)比是根據某種特定的電子管的輸出阻抗與所推動的揚聲器阻抗比獲得的，所以，要最大限度發(fā)揮電子管的性能，選用度身設計的輸出變壓器很重要。
  2、為了使變壓器獲得很低的低頻響應，初級線圈的電感量必須做得較大：從高頻特性和相位特性出發(fā)，就要使變壓器本身的寄生電容、漏感等做得盡可能的小。傳統(tǒng)的以收音機及普通用途的擴音機為前提的變壓器顯然是不能勝任現(xiàn)代要求的。
  3、電子管作推挽輸出的變壓器，根據輸出級的功率電子管在直流狀態(tài)下是并聯(lián)工作在供電電源兩端、信號工作狀態(tài)又是正、負半周互為反相推挽放大的特點，在繞組繞線的方向上，要使從“中心抽頭”流經兩個半邊繞組的直流電流，產生的磁場磁力線方向相反，在鐵芯內部互相抵消，以使變壓器內鐵芯靜態(tài)磁場為零，充分利用給定鐵芯的磁通量，這對防止鐵芯飽和失真、減小變壓器體積很重要。同時，電源上因濾波不良寄生的紋波成份也可以在變壓器內部相互抑制，有利于提高信噪比。
    電子管輸出變壓器工藝很嚴格，要解決以上的矛盾也非常不易，這是現(xiàn)在優(yōu)質輸出變壓器及電子管放大器價格昂貴的一個主要原因。

三，電子管推挽輸出級原理

圖1 簡單的輸出級

     圖1示出了常見的電子管推挽輸出級線路結構圖。放大電子管的兩陽極分別接于輸出變壓器的兩端，工作電源HT通過輸出變壓器中心抽頭流經初級繞組向電子管供電，負載(揚聲器)聯(lián)接在次級端。該線路采用“固定偏壓”式線路：電子管的陰極直接與地(公共點)相連，柵極分別接入兩電阻，其公共點聯(lián)接到滿足兩電子管正常工作的負偏壓電源上，這是電子管正常工作的典型配置方法。電子管的直流工作點設定還有一種“自給偏壓”式方法，就是在電子管的陰極回路牛串進電阻，利用流經電子管回路中的直流電流在該電阻上產生一定的電壓降，使陰極的電位相對于“地”電位有一個正的電位差，這時，電子管的柵極就可以接在地電位上，可以減掉因配置柵偏壓電源帶來的增加電路、增加元件的麻煩。這種所謂“自給偏壓”式電路應用也較多，但是，陰極電阻會消耗一部分電壓，輸出功率上會有減少。

     電子管的工作偏壓就各型號而論是不盡相同的。而且同型號的管子在取得不同的陽極工作電壓下，所需要的柵極工作偏壓也不同，一般是電壓增高，柵極偏壓就要取得更負一些，反之，若運用時沒有取到參數(shù)給出的陽極高壓，柵極偏壓的絕對值就要減小。電子管的典型工作參數(shù)可以從有關手冊上查到。而且電子管的生產離散性相比晶體管要小得多，可以說照手冊設定一般是不會有問題的。
    推挽式電子管放大電路的信號放大通路，是由前級分相，取得兩個互為反相的對稱信號電壓分別進入兩只電子管的柵極，調制陰極發(fā)射的電子流，在陽櫻得到放大了的信號電壓、進入變壓器合成，并通過變壓器耦合輸出給負載揚聲器。輸出變壓器的內部聯(lián)接，同名端如圖上所示，這樣，兩陽極供電所含的直流紋波(交流成分)就可以在變壓器內部反相相抵，而反相的信號成分在變壓器內部轉變?yōu)橥嘣鰪?。功率一般增強為單只電子管的兩倍左右?具體甲類、甲乙1類、甲乙2類、乙類工作狀態(tài)的輸出效率在此不作比較，本機為甲乙1類工作狀態(tài)。對于三極管、束射四極、五極管及流行的超線性狀態(tài)因涉及面多在此也不作探討，該機為典型五極管工作模式)。

圖2 混合功放全電路（一個聲道）

    圖2示出了本混合功放電路圖。在以上對電子管放大器的特殊要點分別進行探討、說明之后，再來進行整機分析，相信大家是比較好理解的。
    圖上給出了本立體聲放大器一個聲道的線路，另一個聲道的電路是完全相同的。從原理圖上分析本放大器可以分為三部分：
  1、電源，這包括電子管放大陽極供電的高壓HT、加熱傍熱式電子管EL34“熱子”(俗稱燈絲)的6．3V電壓及由變壓器T／t經整流獲得的-60V直流電壓與高壓HT組成共同提供晶體管Q1、Q2工作的電源。
  2、由電子管V1、V2及周圍元件與輸出變壓器組成的推挽式功率放大級。
  3、由晶體管Q1、Q2組成的差動電壓放大級。這一級主要有三個功能：
      a．組成差動電壓放大，把由輸出端輸入的弱信號電壓放大到足夠推動功率放大管EL34的電壓：b．由簡單的差動放大器完成對信號電壓的分相，產生驅動推挽式放大器需要的平衡式電壓輸出.。c．整機電路從提高性能出發(fā)。采用不用電容耦合的直流耦合方式，電子管V1、V2的靜態(tài)直流偏置(本機為一30伏)，也是由晶體管Q1、Q2的集電極電位取得的，沒有象一般RC耦臺方式那樣，設定電子管靜態(tài)調整元件。
    本機的這種設計，有個很大的優(yōu)點是一般設計無法達到的，這就是，放大部分的兩級都是采用對稱的平衡式設計，它有很高的共模抑制比，因此，由電源端帶來的紋波及電源干擾信號，可以在放大器內部自動地獲得抵消和抑制。所以，本設計裝制的放大器，交流聲、噪聲等雜音指標很低，信噪比完全勝任數(shù)字音響對放大器的要求。
    輸入信號從晶體管Q1的基極直接耦合進入功放輸入級。Q1和Q2組成差動電壓放大級，R3是這個差動放大器的公共射極電阻，該電阻的阻值很大，有相當?shù)暮懔魈匦?，這對提高差分放大器的共模特性和從高壓HT端取得合適的Q1、Q2工作電流、射極電位是非常必要的。其阻值大小對工作電流的設定起到重要作用。電阻R4、R5、及PR1是本差動放大器的集電極負載電阻，為提高輸入級的電壓增益，這個電阻值取得比較大。PR1是為了克服晶體管參數(shù)離散性大，配對性能差的毛病而設定的，它有微調兩電子管控制柵極直流靜態(tài)工作點和調整交流噪聲自我抑制的雙重功效。電阻R4、R5與PR1的總阻與差分放大器的工作電流產生的電壓降將決定功放管的控制柵極偏壓疽。兩晶體管的集電極直接輸出到Vl、V 2的控制柵極，推動功放電子管進行功率放大。
    在本級供電的正負電源端，設立了由R2C1、R6C2組成的退耦濾波電路。
    功放部分非常簡潔。功放級的原理在上面已經談過，在此就不重復。本機采用推挽式固定偏壓五極管功率放大電路，電阻R9R10是電子管簾柵極供電電阻，它的數(shù)值是按照給定的EL34型號設定的．變壓器T3是電子管EL34熱子供電電源，次級連接熱子的一個端接到公共電位，對減低管子產生的交流聲很有作用，
    機設定了一定的負反饋環(huán)路。負反饋的熱端是從輸出變壓器的次級通過電阻R7、R8分壓，把輸出信號的一部分送到輸入級差動放大器反相輸入端(Q2的基極)獲得的，R7、R8與輸出變壓器的降斥比共同決定負反饋量，并可控制整機輸入靈敏度。本機在額定輸出功率時，輸入靈敏度為650mV。負反饋環(huán)路對于降低束射四極電子管、五極管的等效內阻與降低整機的失真系數(shù)有很大的作用。電子管放大器不會出現(xiàn)晶體管機的所謂瞬態(tài)互調失真，取得一定的負反饋是有好處的。

圖3 輸出級接線

五，電子管機元器件的選擇

    附后給出了本機所需元器件的清單，請照給定的參數(shù)配置，電于管機內部供電電壓很高，要特別注意承受高壓的器件的可靠性，絕緣耐壓參數(shù)是否足夠，以避免裝調機器時因元件質量不佳而帶來的不必要麻煩！

六，整機的安裝

    電子管擴音機需要有較大的機械強度的機架底板。本機是采用厚度為2毫米的合金鋁板加工成底板的。底板的尺寸和詳細的加工孔位如圖4所示，請仔細照樣加工。機殼結構是以上所敘的底板作為固定全部零部件的基板，側面板厚度為3毫米的鋁板彎折成框型，底面板為與基板一樣大小的厚底為2毫米的鋁板制造，它們靠螺絲緊緊地固定成一個薄箱?，F(xiàn)在的電子管機非常講究焊裝工藝和結構造型，是不再在外面加網罩的，裝成功的整機就象照片那樣非常美觀，且這種式樣代表當今高級電子管機的時尚。圖上帶☆號的孔是為穿過電線而設的，請在孔內安裝專用于穿線孔的工字型像膠圈，提高機器的絕緣性能。

圖4 機殼詳細尺寸

    晶體管差分放大器是安裝在如圖6所示的印刷電路板上．請先按本文提供的印制板圖進行加工，并安裝好上面的元器件。整部機器上的晶體管、電容器是有極性的元件需要識別并正常地進行安裝。

圖5 電源連接

圖6 印刷電路板元件布局

混合功放印刷板

    在做好以上的準備工作以后，就可以按照圖3、圖4、圖5和底視的配線照片進行總裝焊線了。
    先把電子管座、輸出變壓器、電源變壓器、電源開關等等大型元件用螺絲固定在底板上，再把輸入、輸出插座、前級印板等安裝上去。注意元件的金屬部分，輸入、輸出插座的冷、熱端，印制板要保證與金屬機殼有可靠的絕緣，以保證安裝安全和避免因產生“地線環(huán)路”形成雜音干擾等許多不必要的麻煩。請注意電源變壓器T2，T3及輸出變壓器T1、濾波大電容C，和4只陶瓷的8腳電子管管座是安裝在底板的外面，電源變壓器T4及前級印板是安裝在底板的內側。參閱照片所示。
    在安裝完本機的大型零件后，現(xiàn)在可以開始做各部件之間的連線工作。具體如何連線請參照圖3、圖5、圖6。請注意  ，輸入插座到前置板要用上屏蔽線，并做到一點接地。從變壓器T。及變壓器T，的次級端到燈絲及前置印制板的連線是帶有交流成分的，請使用雙芯絞合銅芯塑膠線，使它們周圍的變壓磁場有自抵消作用，這對減少交流聲是十分有利的。
    要嚴格重視公共線(俗稱地點)接地點的工藝和位置對提高機器性能的重要性。各個部件的接地點(圖上標識為CE)請各自獨立的引線，歸于電容器C3負極端為一點，也就是并聯(lián)式的星型接法。不要采用一條線連接到底和各自散布在金屬底板的上的錯誤方法，這樣可能產生“地回路”使信噪比下降。同樣，金屬底板也要從C3的負極端單獨引一條線接零電位。
    本機是晶體管、電子管混合式，大型元件較多，電烙鐵的功率可能需要45W一75W的功率才能焊接好，晶體管部分的印刷電路板及元件比較嬌氣，這就需要一只25W一35W的烙鐵進行焊裝。
    整機安裝完畢后，請認真對照線路仔細檢查幾遍，以免通電后遭受重大損失1機器內部有高電壓存在，請注意絕緣性能，高壓部分的裸露接頭一定要套上套管。

七，調試

    在完成上述裝工序并且切切實實認真檢查核對后，下面，我們開始進行整機調試。調試需要具備一只20kΩ／V以上的萬用表、螺絲刀再就是您的金耳朵。電子管放大器相對晶體管調試要方便得多，只要細心操作是較易完成的。
    第一步；幾個關鍵電壓的測量與核準。本機幾個關鍵的電壓在圖2上已經標注。為防止電壓不準，燒壞昂貴的電子管，在第一次試機時，請把4只EL3／t電子管從管座上拔掉。拔、裝電子管時一定要用手指握住管基的膠木部份。左右輕輕搖動拔插，并注意對準鍵槽。插上電源插頭，接通電源開關，第一步看是否有元件嚴重發(fā)熱、爆裂等因元件素質不良而導致的異常情況。若正常時，就可檢查各電壓是否與正常工作時相符。請重點檢查電子筲熱子(燈絲)電壓是否為6．3V，柵極對地電位是否為－30V(電子管工作在甲類、甲乙1類放大時沒有柵流產生，可以視為輸入阻抗為近似乎開路的無限大電阻，它在與外電路并聯(lián)后，是不會產生分流作用的）。如果測量的結果正常就可以進行下一步調整。若反之，第一，前級差分管集電極對地直流電位不平衡，可以調整可調電位器PR1糾正。第二，集電極電位不為－30V，這就需要對R3的數(shù)據進行調整R3大，Ic小，負電位絕對值升高，R3小，Ic大，負電位絕對值降低。
    在調整時注意，由于高壓濾波電容儲藏有高壓能量，在關機后調整前，需要用一只lkQ到2kQ左右的大功率電阻對c，進行放電，以保證安全I在以上的測試調整完成后，關機?？蛇M行試音了。切記：
    1、連接好揚聲器負載！
    2、暫時焊開T11熱端取負反饋電阻R7的連接點。
    插上4只EL34電子管，輸入端(Q1基極)不輸入訊號。打開電源開關，這時，我們會看到電子管的熱子(燈絲)在給電以后，慢慢地紅亮起來，隨后，揚聲器內有輕微的聲響放出，若整機平衡做得很好，此時的聲音就很小很小。若有交流聲出現(xiàn)，可以左右調整PR1的動片，使交流聲最小。這時，就可以輸入小音量的訊號進行試音了。注意，此時因沒有加入負反饋，整機的開環(huán)增益很高，聲音很響很響。所以一定要調小輸入信號電平，以免沖毀揚聲器。
    如果您安裝的這臺放大器經過以上的步驟都過了關的話，那末您就完成了百分之九十的工作量，可以進行加負反饋的最后一步。
    要做的這個工作，您一定要有思想準備。因為，負反饋的取點如果因輸出變壓器的初次級相位接錯。這時，就形成了正反饋，也就是常說的振蕩，揚聲器將發(fā)出類似于牛吼一般的大聲怪叫。如果真有這事，您也不必心慌，馬上關機。把輸出變壓器次級端冷、熱極的連線對調一下就是了。自然，如果一切正常，而且在加入負反饋以后，您的機器噪聲更小，樂音明顯轉靚的話。一臺采用著名發(fā)燒級電子管的放大器就制作成功了1欣喜之余，您不妨試一下“藍兩樓”、“薩克斯管”。相信您會情有所動，世上真還有如此美妙的音樂，真讓人陶醉1