6J1「超級」前級放大器

2021-02-13 音響和音樂

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（原文作者是音響中國ID為「123」的版主，其技術實力深厚，這臺前級電路，他最早發布於2009年。  雖然距離123版主發布這個電路這麼多年，然而現在看上去，它依然是一個相當優秀的電路，雖然採用的管子僅為6J1。

很多朋友，有一種先入為主的觀念，認為凡是採用國產管子的電路都不能好聲，認為凡是名氣不響亮的管子做的機器都沒有必要理睬，我想，這是一個完全錯誤的觀念。

為什麼在《音響和音樂》要推出優秀的DIY製作，是因為我想利用這個移動的公眾號推出值得大家信任並能直接仿製的優秀電路，不管這個電路是採用的國產管子，還是著名的經典型號，只要它電路可靠、優秀，那都是我們願意推薦的。

特別說明：123版主的這個電路，原名稱為「差分」前級放大器而非「超級」前級放大器，「超級」二字為這個稿件在編輯時編者自作主張而改，因為事隔多年發現，在個人DIY的放大器中，依舊極少有相同的前級電路可以達到這樣的水平，即使是相當多的廠機設計，相比於此電路來講也略顯寒酸，此電路能擔當得起「超級」二字的榮譽，最重要的是，123版主給出了這個電路完整的設計思路和計算方法，相信對於許多朋友來講，一定有參考借鑑之意義。

感謝音響中國的123版主提供的這個電路以及所付出的辛苦努力！）

這是一個各項指標都很不錯的電路，用途很廣，前機、耳放、單端功放的電壓放大兼推動，還可用於LP唱放，是一個多功能「電子管模塊」，我就這樣叫它，而且圖中所採用的6J1電子管實在是太廉價了。

本電路是以廉價的6J1的三極體接法組成不平衡差分輸出直偶供陰、陰極輸出電路，當然也可選用其他類型的低內阻中低放大倍數的管子。
下面談談這個電路設計中的要點，把各管工作點的建立粗淺談談，直偶電路工作點的設計原則就是從前到後，所謂前就是第一級從第一級開始向後逐級進行。

1、看圖一我們從哪裡先下手呢？不要慌先來分析一下，TU1屏極---TU3柵極、TU3屏極---TU4柵極形成由TU4陰極輸出組成的全直偶電路、；TU2通過TU4陰極的電壓通過電阻分壓提供屏壓，如果我們再把TU3、TU4拋開再看TU1和TU2不就是一個單臂輸出差分電路嗎？我是這樣認為的。那好假設TU1、TU2 屏壓相同且陰極電流恆流，（關於恆流源的方式很多在這裡就不在分析行列，有興趣的朋友可根據自己的偏好或用電晶體、電子管等形式。）所以TU1、TU2的直流工作點是相同的，那好，既然是一個差分電路就不能把他們分別對待所以這就是第一級先要從這裡開始。
根據6J1三極體屏陰特性曲線設：
屏壓Vp=63.245v
屏流Ip=2.2ma,
柵偏壓Vg=1.535v
屏極負載電阻R2=91k,
TU1屏極對地電壓=63.24V+1.535V=64.8V
計算供電電壓B+：
91k*2.2ma=200.2vB+=200.2v+63.245v+1.535v=264.98v
確定供電電壓----B+=265v

2、
根據6J1三極體屏陰特性曲線設：
設TU3：
Vp=91.12v
Vg=-2.5v

Ip=2.27ma
負載電阻R7=47K
因為TU1屏極對地電壓為 ----64.8v
所以TU3陰極對地電壓為----64.8v+2.5v=67.3v
TU3屏極對地電壓為-265v-47K*2.27ma=158.3v

設R5=2.7K ，因為屏流為2.27ma
所以R5、R6串聯分壓點電壓67.3-2.7k*2.27=61.17v
注意：R5值暫時不要管它只要記住該分壓點61.17v就行了，在以後計算TU2工作點是會用到。

3、
根據6J1三極體屏陰特性曲線設：
設TU4：
Vp=104v
Vg=-3v
Ip=3ma
因為TU3屏極對地電壓--158.3v
所以TU4陰極對地電壓 158.3v+3v=161.3v
求陰極總電阻 R=161.3v/3ma=----53.77k
因為TU2的屏壓對地電壓為---64.8v所以R6、R7串聯分壓點的電壓要等於TU1屏極電壓64.8v
求R10：假設R6=64.8V/3ma=21.6k
所以R10=53.77k-21.6k=32.17k （實用R6=33K）

4、
計算R5、R7
以知：
1、R5,R6串聯分壓點=61.17v
2、R6,R10串聯分壓點電壓=64.8v（等於TU2屏極電壓）
3、TU2屏流=2.2ma
4、TU3屏流=2.27ma
5、TU4屏流=3ma
因為TU2、TU4屏流不等，TU4屏流大於TU2屏流必須經過R10、R6進行分流處理來保證TU2、TU4工作點正常；所以R6、R10又是分流又是分壓（這只是對直流而言）馬虎不得！！！
R6、R10值的計算：
求流過R7的電流iR7=3ma-2.2ma=0.8ma
求流過R5的電流iR5=0.8ma+2.27ma=3.07ma
R5=61.17v/3.07ma=20.39k----(R5=20K)
R7=(64.8v-61.17v)/0.8ma=4.54k--(R7=4.7K)
到此各級的直流工作點就算計算完畢。

5、
交流特性：
通過模擬軟體進行仿真模擬結果如下：
a、R8=43K時為31db左右 。

b、電路高頻特性：478KHz(-1dB)

c、輸出阻抗約為80歐左右，1KHz頻率參考點。

d、輸出47Vp時總諧波失真小於0 .4%

HARMONIC   FREQUENCY    FOURIER    NORMALIZED    PHASE        NORMALIZED
    NO         (HZ)     COMPONENT    COMPONENT    (DEG)       PHASE (DEG)

     1     2.000E+03    4.803E+01    1.000E+00   -1.592E-01    0.000E+00
     2     4.000E+03    2.087E-02    4.345E-04   -6.790E+01   -6.774E+01
     3     6.000E+03    1.397E-01    2.910E-03    4.001E+00    4.160E+00
     4     8.000E+03    7.689E-02    1.601E-03    9.500E+01    9.516E+01
     5     1.000E+04    5.323E-02    1.108E-03   -1.753E+02   -1.751E+02
     6     1.200E+04    3.568E-02    7.429E-04   -8.539E+01   -8.523E+01
     7     1.400E+04    2.531E-02    5.270E-04    6.159E+00    6.318E+00
     8     1.600E+04    1.909E-02    3.975E-04    9.805E+01    9.821E+01
     9     1.800E+04    1.498E-02    3.120E-04   -1.722E+02   -1.720E+02
    10     2.000E+04    1.162E-02    2.419E-04   -8.392E+01   -8.376E+01
    11     2.200E+04    8.904E-03    1.854E-04    5.194E+00    5.353E+00
    12     2.400E+04    6.954E-03    1.448E-04    9.504E+01    9.520E+01
    13     2.600E+04    5.483E-03    1.142E-04   -1.759E+02   -1.757E+02
    14     2.800E+04    4.267E-03    8.886E-05   -8.625E+01   -8.609E+01
    15     3.000E+04    3.429E-03    7.141E-05    5.216E+00    5.375E+00


     TOTAL HARMONIC DISTORTION =   3.697655E-01 PERCENT


這個電路在多年前音響中國的團購活動中曾獲眾多朋友們仿製製作，獲得一致好評，其獲得的物理特性與仿真結果較為接近，值得推薦。

（編者補充說明：由於此文原帖時間久遠，原作者上傳的一些仿真特性參數圖片在音響中國網站上丟失一部分，所以其仿真特性的一部分由編者在編發此篇稿件時重新按照電路仿真獲得後補傳，其特性方面與原作者上傳的數據一定會有所偏差，請原作者以及讀者理解，謝謝！）

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