6c19小胆机制作.docx
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6c19小胆机制作
6c19小胆机制作
一、发现6C19
发烧友在做小功率胆机的时候,一般都是弄个6P14（EL84）什么的装装。
6P14是个小靓胆,声音清丽秀气,当然这也和它本身是一个五极管有莫大关系,6P14的输出阻抗也相当的高（Ri>30K,一般应用取输出变压器一次侧阻抗5K左右）。
近来有朋友送了一对北京产的6C19,看着它简洁的构造,煞是喜欢。
其体积与6P14差不多,小九脚玻璃封装。
因是三极管,管内就一对已作电气连接的屏极,中间是错落有致的栅丝,再里面就是包裹了灯丝的涂覆着氧化物的阴极了。
在国内刊物上,6C19的应用电路很少。
不过你不要以为它没有为中国音响贡献过哦。
告诉你一个秘密:
大名鼎鼎的失真度测试仪SZ-3中,6C19就曾在里面担当着稳压的重任!
现在身价最高的300B,在被发掘之前不也一样做过相同的工作吗?
看来,英雄还是莫问出处吧。
上网查找更多的资料,更是不觉怦然心动。
6C19,国外相同型号6S19,正是三极名管6C33（6C18）的小弟弟,其基本参数如附表所列。
可以看到,6C19的输出阻抗极低,甚至比6N13P（460Ω）还要低,为Ri=300Ω,屏极耗散功率也挺大的,Pa=11W。
用来做个三五瓦的单端A类胆机刚好合适。
图1为6C19的曲线图。
二、自生偏压单端电路
6C19也有个缺点,就是它的栅负压比较高。
一般需要一级高μ管加上一级中μ管作放大才能驱动。
但如此一来,又带来了新的相移、信噪比的劣化,电路也趋向复杂,与我们的初衷背向而行了。
本着简洁至上的原则,决定采用300B的高烧电路形式之一,即一级五极管前放加一级功率管输出。
同时为了取得视觉上的和谐,选取五极管的目光锁在了小七脚管6J2上。
（电路见图2）
为使大信号输入时不致削顶,6J2的栅负压取得稍大,约1.6V左右。
在这里,把6J2的阴极电阻一分为二,上偏压电阻选得较大,在其上并联了一只电容。
上下偏压电阻的连接点可作为大环路负反馈的接入点。
即从输出变压器二次侧端经一数k的电阻反馈到此点,如图中虚线所示。
不过,笔者从试装到整机,都没有接入过大环路的负反馈,一切全凭电路的开环性能决定。
信号被6J2放大后经由C4耦合进入6C19组成的自偏压单端A类放大电路。
阴极电阻也是6C19的自偏压电阻,产生6C19所需的栅负压,其上有60V的直流电压,功耗甚大,应留有较大的功率裕量,并要注意安装时的散热问题。
阴极电阻上并联的C5是6C19的去耦电容。
音频电流几乎都由此通过,对音质有较大影响,应选用优质品。
笔者最初选用的是从开关电源拆下来的270μF/200V,声音倒也比较中规中矩。
至于图中的耦合电容C4,无容置疑,其性能左右着声音的表现,在这里是由WIMAMKS-4的0.47μF/400V担纲。
由于6C19的输出内阻较低,仅300Ω,使得输出变压器的影响相对于高阻抗时为小,绕制也相对简单。
笔者使用的是一对一次侧阻抗为670Ω的拆机品,二次侧8Ω端子接入16Ω的扬声器箱,反射到一次侧的阻抗为1.3k,正好可代用,声音还算不错。
如欲自制,可选用22×35的铁芯,参考图3,按分层分段绕制。
本机的电源部分如图中所示,仍采用电子管整流。
只是为了满足电流需求,采用两个6Z4并联使用,最大整流电流可达150mA,满足本机的要求不成问题。
为均衡可能由于6Z4离散性的影响,在整流输出端接入一只20Ω的电阻。
其后是经典的CLCπ型滤波,对于电感滤波的效果,不言而明,所以本电路仍不惜血本,照单全收。
实际制作中,所有元器件均以物美价廉为目的,电阻选用的是大红袍,滤波电容大部分是久负盛名的国产CD15,只是有一点要注意的是,为了不破坏一点接地的原则,滤波电容（外壳与负接线端相连）应事先包上一层绝缘膜。
因本机所使用的零件体积均较大,所以采用了搭棚焊接,这也是靓声的一个途径哦。
找两块铝合金型材,铆接起来做底盘,在其上安装了六个管座,及接线架。
花两个晚上的时间慢慢而又细心地焊好整个线路。
复查确认无误后,满怀期待的心情,接上电源开关。
随着灯丝发出橙红的颜色,没听到什么不该有的声音。
简单地测量了一下功率管栅负压,正常。
再输入信号,一个个音符跳将出来,哈哈,成功了!
此时机子还没有煲足,但开声就可以听到与6P14完全不同的声底,也许这也是五极管与三极管的一种区别吧。
不好说这两种声音孰优孰劣,但就本人而言,笔者更喜欢6C19的这种声音。
三、固定偏压单端电路
就这样地让6C19在地板上的棚架上奉献了半个多月,每天开上几小时慢慢地边煲边听。
这声音是越听越喜欢了,可是能更好吗?
怎么可以更好呢?
笔者把目光投在了两个电容上,一个是耦合电容C4,一个是阴极电容C5。
一番翻箱倒柜之后,找出一对“骨灰级”古董——一对0.47μF/630V的CJ40罐装油浸电容,这种电容的体积较大,为长方体,约30mm×25mm×25mm,备有安装卡位。
搭棚焊接的另一个好处也在这里体现出来了,就是调换元件极为方便,三下五除二把WIMA换下来,换上CJ40。
再开机,哗,用“全新的声音”来形容这一摩绝不为过。
音符变得更加活泼,整个低中频显得愈加富有灵性,极具弹跳感。
据资料表明,这种牌子的油浸电容是国营713厂的产品。
看来,Hi-End器材的100%国产化完全有可能在胆机上得到实现。
在笔者的收藏中,还有一些型号为CZJD、CZJL以及CJ4010μF的,另外还有一种是CDM-W-N（油浸电解?
）,全都是金属罐形封装,一个个精品酒瓶一样,很是讨人喜欢。
在试制过程中,笔者还曾把电源回路中的电容全部换为上述的浩大阵容（总容量与原电路相比要小许多,电感L之前约28μF,L之后约60μF）,但奇怪的是,低频力度不减反增!
这不能不说是油浸电容的魅力之所在。
只是由于体积过大,并且在这之前已经决定把它们许配给了另一个电路,所以不得不忍痛割爱了。
这样的试验结果是不是有点出人意料呢,但细究也应是如此,毕竟在Hi-Fi领域,没有最好的,只有最适合你的,这或许也该算是个理由吧。
一高兴就把话题扯得太远了,回到电路中来,上文提到C5用到的是一对从开关电源拆下来的270μF/200V的日产电容。
声音中规中矩的另一个含义就是无甚个性,平平淡淡。
很多文章都已证实了这个阴极电阻和电容对声音的表现极为重要。
换上靓品电容自然是通往罗马的一条道,只是当时手上没有合适的,仅有的几个金装ROE又因耐压太低不能使用。
没办法,来点最后的绝招,就是去掉阴极电阻和电容,电路改为固定偏压。
但仍保留一个小阻值的电阻,以供调试之用。
要改为固定偏压的的话,一个独立的负压是必不可少的。
只是原变压器并没有多出一组几十伏的绕组,不过好在6C19的负压比较高,从主绕组得出一个60V的负压还是可以接受的。
另外和自偏压相比,固定偏压的主电源的电压不能太高,也正好可以在电源回路中串入多节RC滤波,提高电源性能,一举两得。
改进后的全电路如图4所示。
与图2电路相比,改进后的电路声音更靓,细节表现显得更加的自然、清晰。
四、小胆机制作
至此,整机的电路部分就此定型。
接下来就应该是选购一个机壳把它装出来了。
不过笔者这个人什么都好,就是有个毛病:
要自己动手。
哎,这已经是DIYER的通病了。
一台胆机,除了美在声音外,还可以美在外表。
也许你可以暂时抵挡胆机的那份柔美声音,但不应该没有了对在夜色中嫣红的灯丝交映成趣的梦幻景象的追求与遐想。
并且与石机不同,石机可以通过散热器来耗散功率器件上的热量,而胆管就唯有通过自身管壳进行散热了。
把胆管（尤其是功率胆管）装置在机箱内并不符合胆管的设计规范。
不过说归说,要做一台靓丽的裸装机,还得认真考虑一番。
其中之一是几个变压器牛的外观处理。
三种大小不一外形各异的电源变压器、扼流圈、输出变压器,没经过处理就摆在一起,怎么好看都是有限的。
正在愁眉莫展之际,偶然经过装修店,店里的不锈钢管引起了笔者的注意。
这种不锈钢外表光滑锃亮,因为它不导磁,还可以避免涡流的影响,真是得来全不费工夫。
当下割了合适的几段,交代伙记有一端照用不锈钢封口,另一端焊上四颗螺栓。
再抛光之后,几个挺合心意的牛罩就收归囊中了。
底盘原想用不锈钢板的,但后来模拟比划的结果是,感觉到不锈钢底盘上安装不锈钢牛罩,搭配有欠和谐,并且不锈钢板个人折边打孔加工的难度很大。
最后选了两段亚黑色的铝型材对剖,中间用螺丝固定代替了事,中间的棱条正好做加强筋之用,底盘两侧裙板也依然由两瓣白色的铝材充当。
对于前后面板,曾见过部分发烧友是用铝合金板打磨拉丝而成。
不过这样,整个底盘都是全金属的,看起来总有点冷冰冰的感觉,与胆机温暖的色调有异。
其实,在市售的家庭装修用实木木地板中,可以找到合适的替代品。
这些实木木地板均是经过多道工序精制而成,膨胀系数小,不易变形,而且还经防腐耐燃处理,并有多种颜色材质可供选择。
自然成了笔者的首选。
自制6c19并联单端胆机
6C19是一只廉价的管子，许多人对它不削一顾。
笔者第一次在地摊上看见它就非常喜欢，粗壮的栅丝宽大厚实的屏极，虽然是小九脚单三极管，却有11W的样机耗散功率。
查手册得知，该管主要用于电子稳压装置中作用电压调整管，其特点是低屏压，低内阻，大电流，以上参数说明6C19其实是一只很酷的管子。
大名鼎鼎的300B当时开发出来，也是用作电压调整管的，后来被音响爱好者DIY，用于音频功率放大，才使其名声大噪。
笔者在多年的发烧过程中，始终保持着强烈的好奇心和动手欲望，正是看中了6C19内阻低的优点，对输出变压器的要求相对较低，并且由于内阻低，阻尼系数高，对喇叭的控制力强。
用6C19制作的单端甲类功率放大器，2W左右的输出功率似乎小了一些，采用并联的方法可以成倍增加输出功率。
笔者是用2只并联，输出功率可达4W，已经和2A3差不多了，如果考虑这只管非常廉价，可以适度超屏耗使用，那样输出5~6W是没有问题的。
由于6C19的栅负压比较高，要求推动电压较高，笔者在考虑电路时，从某杂志的文章受到启发，该文介绍用早期电子管收音机的中放管6K4推300B，效果出奇的好。
在发烧圈中早有五极管推三极管能够优势互补的说法，于是笔者采用跨导较高、屏耗较大、阳极电流较大的五极管6J9推6C19，电路见图1。
6J9的国外型号5842，是推300B的经典管子。
6J9和6C19的基本参数见附表，管脚排列见图2。
制作中的几个重点问题
1．电源变压器虽然6C19是一只廉价管，元件的选择和制作工艺却不能马虎。
本机电源变压器的容量要大于180W，高压160V绕组的电流容量要大于300mA。
灯丝绕组分为3组，第一组6.3V供4只6C19J，电流容量大于4A，第二组6.3V供2只6J9J，电流容量大于0.7A，第三组5V供4只524PA，电流容量大于5A。
2．输出牛采用32mm×50mm的进口拆机铁芯，片厚0.35mm。
三夹二分层绕制。
初级用φ0.33mm漆包线绕1260匝，每层420匝，次级用（DO9mm漆包线绕98匝，每层49匝。
负反馈绕组用φ0.14mm漆包线绕100匝。
硅钢片顺插，空气隙0.3mm。
3．整流电路由于4只6C19所需电流较大，故采用两只524PA并联整流，R11、R12是均流电阻。
滤波电路采用电解电容、油浸电容、CBB薄膜电容多只并联，有利于提高响应速度。
两只扼流圈组成的CLCLC两级丌型滤波，使供给6J9电压放大级的电流更加纯净平滑。
4．耦合电容采用早期沈阳东光厂生产的CZ30—2型轴向引线油浸电容，0.1uF／630V两只并联后，再并联一只RIFA0.022μF／400V电容，高音穿透力令人晾叹15．调试1）加电之前，在输出变压器次级接上8Q5W电阻作为假负载。
加电之后，各级电压应该基本符合要求，此时方可进行下一步的调整。
2）电源部分的调整。
在整个电路带负载，工作基本正常的情况下，测量B+电压，应在165V左右，如偏离太大可调整R1320Ω5W电阻。
3）6C19阴极电阻R10的调整。
根据40V（阴极电压）÷220（阴极电阻）=0.18A，0.18A÷2×（160V-40V）=10.9W，没有超过6C19的屏耗11W。
如果电压有偏差，可以调整R10解决，总之要基本满足上述条件。
R8、R9为防振电阻。
4）负反馈电阻R14的调整。
先断开R14，在整机调整完成，接上音源试听正常时，再接上R14，如果声音变小，说明负反馈正确。
如果声音变大或者出现啸叫自激，说明负反馈接反，将负反馈线圈接线掉换即可。
然后将R14甩200kΩ电位器代替，边听音乐边调整电位器，自己认为失真最小时，换上相同阻值的电阻。
调整告一段落即可投入使用，两周至～个月再复调一次。
本机的信噪比较高，贴近音箱也听不到噪声。
特点是低音深沉有力，震撼力要超过300B。
同2A3相比，其韵味个人认为还要耐听一些。
本机的制作是一次尝试，难免存在错误的地方，请发烧友指正。
可能有人认为，花重料制作6C19这么廉价的管不值。
笔者认为，音响发烧并非比档次、比器材。
DIY的乐趣在于动手和成功后的喜悦，正因如此，才有众多的发烧友沉迷其中。
采用6C19制作的高品质小功率单端后级
一.发现好胆
一提到做小功率单端，不少人会想到用诸如6P1、6P14、6V6、6L6、6P3、6P6等一些束射管与五极管用三极管接法来做功率管，而我则不喜欢这种做法，因为束射管与五极管即使用三极管接法，其线性始终无法与真正的三极管相比。
一次偶然的机会，笔者发现了一只已经被人遗忘了的好胆，它就是本文介绍的主角——6C19。
6C19是一只旁热式大功率单三极管，主要用途是稳压电源调整管和OTL功放。
其特性曲线、引脚排列如图1所示，主要参数见附表。
6C19单凭内阻低达300Ω、阳极耗散功率达11W这两点，其性能在拇指胆中已无出其右者，由于没有被市场热炒，因而价格十分便宜，便宜得让人不敢相信这么一只低价胆会有什么好的声音表现。
其实一只胆的声音如何，岂能与它的价格直接挂钩，更重要的是该胆本身的素质和是否能用好它。
图16C19的特性曲线和引脚排列
附表6C19的主要参数
参数
符号
指标
灯丝电压
Uf
6.3V
灯丝电流
If
1A
内阻
Ri
300Ω
跨导
S
7.5mA/V
最大阳极电流
Imax
140mA
最大阳极耗散功率
Pmax
11W
二.电路原理
笔者根据6C19的特性设计制作了一台小功率单端后级。
整机电原理图如图2所示。
图2整机电原理图
要胆工作良好，其工作点与负载阻抗的选取十分重要。
6C19的内阻为300Ω，输出变压器的阻抗取1～1.5kQ比较合适。
正好在网上见有人卖5W/2.5kΩ的单端输出变压器，功率合适了，而阻抗则略显偏大，不过阻抗大一点有助于低频的表现，于是买了一对。
实际使用后，效果不错。
综合6C19的特性与推荐的工作状态，最后其工作点是屏压200V,阳极静态电流45mA。
为了改善6C19的动态表现和低频控制力，这里没有用常见的自给偏置，而是采用了固定偏置，由D1、D2整流，C7滤波后输出一个约250V的负压，经R10、DW1稳压，W2、R11分压后，提供6C19所需的栅压。
另外，6C19采用了固定偏置后，可提高电源的利用率。
由于6C19的负压高达约-60V，也就是说，如把输入灵敏度设为1V的话，推动级要有不低于60倍的增益才能使6C19达到满功率输出，因此对推动级的要求较高。
常规的做法有以下几种：
（1）采用中μ管或低μ管作两级放大；
（2）采用高μ作一级放大，通常用共阴和SRPP接法，常用管有6N9和12AX7；
（3）用高放大系数的五极管作一级放大；
（4）用中μ管加推动牛（利用其升压放大作用）作一级直推。
依笔者之见，如果用一级放大可以满足需要，那就不会用两级，因为如此一来，又会带来相移增加、信噪比劣化、电路趋向复杂等诸多问题。
最后，目光锁在了6F2这只复合管上。
6F2内含一只高放大系数的五极管和一只三极管，引脚排列如图3所示。
图36F2的引脚排列
信号由其内部的五极管放大后经三极管缓冲后，经过耦合电容C推动6C19。
由于五极管的输出内阻较高，直接去推6C19失真会较大，高频特性较差，动态与低频控制力也受到影响，所以加入一级由6F2内部三极管组成的缓冲级即可。
电源部分采用了直热式整流胆5Z4作整流，CLC组成π形滤波电路。
两声道的6F2灯丝共用一组电源，由三端稳压器LM7806供给。
三.元件选取
6C19用常见的北京产胆管即可，当然能够找到前苏联或欧洲产的就更好。
由于6C19价格低廉，备料时多准备几只，尽量找两只配对的，有助声音的提升。
6F2较容易找得到的是上海牌，其欧洲型号为ECF82，美国型号是6U8，如能找到的话，可比较一下各自的声音特点，随个人喜好选用。
电源变压器B2功率有150W就足够了。
由于电压绕组较多，如铁心窗口容纳不下，可另加一只独立的灯丝变压器。
耦合电容C4对整机音色影响较大。
用一些贵价电容，如JensenM-cap等电容，效果当然不错，但售价也太昂贵，且与本机身价不对应。
而笔者制作时，选用了一只0.15uF/400V的CJ10型金属化纸介电容与一只0.1uF/250V的Wima电容并联。
金属化纸介电容厚暖的中频、Wima电容清丽的高频，两者音色相互交融，取长补短。
同时，这两种电容价低廉。
油浸电容能增加胆机的韵味和音乐性，这已成了发烧友的共识，但它又会影响胆机的动态表现，而且油浸电容体积较大，固定比较困难，因此油浸电容在胆机中不宜多用，姑且把它当成味精，用来调味就可以了，所以电源部分用了2只容量为7uF的油浸电容。
控制音量的电位器选用常见的ALPS电位器。
电源开关本来看中Noble的旋转式，特点是手感好、可靠性高，无奈价格太高。
后来无意中发现一种阻值500Ω的带开关的日产电位器，可用来改装成旋转式电源开关，经实际使用发现，其手感与可靠性与Noble不相伯仲，价格仅为1元/只，性价比极高。
四.制作调试
我们制作一台胆机，不但要求其音质优美，外观也不能忽视，因为一件音响器材，其功能不仅是供我们欣赏音乐，而且还应该是一件家居装饰的艺术品，在视觉上要求美观、大方，给人一种赏心悦目的感觉。
为此，在制作这台胆机时，笔者采用了对称式的设计，其底板加工如图4所示。
图4底板加工图
机壳采用了厚度为0.5mm的不锈钢板压制而成。
尺寸为面宽240mm、深度320mm、高度50mm，两边夹实木板，尺寸是340mm×60mm，厚度15mm。
整机完成后的外观照片如图5所示，供制作时参考。
整机只设置了一路信号输入，因此面板旋钮比较简洁，总共才2只旋钮。
一只控制音量，一只控制电源开关。
整机所有元件焊接完毕，检查无误后，就可以开始调试了。
本机调试很简单，只需调节W2、W3，使两只6C19的阴极电阻R8两端电压为0.37V就可以开始试音了。
五.连机试听
本机虽只有几百元的投入，但其声音的表现是出人意料的。
表现人声时，特别清晰，真实自然，对歌者的情感表达得淋漓尽致，入木三分。
重播弦乐，如二胡、古筝时，那甜润柔韧的音色，充沛悠长的残响和空气感，使人如痴如醉，欲罢不能。
当然，本机的输出功率仅2W，人声和弦乐是它的拿手好戏，如让它重播大动态的交响乐和鼓乐，就显得勉为其难了。
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