差分对纯直流放大器的电子管耳放的制作实践

知识点：直流放大器

今天的分享来自于高保真的资深粉丝烧友，这已经是他第三次和我们分享自己动手发烧的心路历程了，简单交流后，小编很希望有机会能当面拜访这位朋友，实地听一听这些用心手作~

（疫情过后小编会努力争取一下的，届时给大家带来听感报道）

这篇胆耳放的失真参数，作者测试为0.6%，性能已然非常优异。接下来一起看看作者的制作心路历程吧~

正文：

差分对纯直流放大器的电子管耳放的制作实践

石丁 2020年3月

在阅读摩根琼斯先生的《电子管放大器》第四版时发现了这个电路。直流耦合甲类电磁耳机放大器，引起了我制作实践的兴趣。

耳机这东西由于十分帖耳，几乎可以听到一切来自重放系统的东西，有好的也有坏的。好的东西人们会慷慨笑纳，而那些坏的东西也会被放大，使人们无法接受。主要体现在对非线性失真、频宽、瞬态响应以及噪声等指标上容忍度下降。在耳机放大器这个领域中，电子管放大器由于输出阻抗通常很高，为匹配耳机阻抗一般要使用输出变压器；电子管放大器的电源供电电压较高，所以级间耦合通常需要使用阻容耦合的方式；再加上电子管灯丝产生的噪音等，使电子管放大器的上述哪些指标无法与半导体放大器媲美。但是，电子管放大器的有一个特点是半导体放大器怎么也无法比拟的，那就是温暖柔和的音色。这也是直到如今还有一些电子管耳机放大器存在的主要原因。

这个电路电压放大级采用了差分对的放大器，电压放大级与输出级之间的耦合采用直流直接耦合方式，这和那些高品质的半导体放大器的原理是一样的，所以可以获得更低的非线性失真、更宽的频宽、更好的瞬态响应、更好的噪声抑制，而且这个电路连恒流源部分也使用了电子管，可以想象那种拥有全电子管电路温暖音色的效果。关于电路的原理我就不在这里赘述了，感兴趣的朋友可以去看看摩根琼斯先生的《电子管放大器》第四版中关于差分对、恒流源和直流级间耦合等相关章节。

（点击图片放大）

把这个电路做成真实的耳机放大器必须要完善一些内容。

首先，要做成立体声的结构，也就是电路要做成左右耳机各一个放大器，电路数量要翻一倍。

第二，要增加音量控制功能，一个实用的耳机放大器不能调节音量是不可想象的。实战将原电路正输入端的1M电阻换成了100K双联电位器。这个电路的输入阻抗很高，通常家用设备的音频输出阻抗都在10K以下，所以这个音量电位器使用10K以上的就可以了。

三、输出保护电路，这个电路是直流直接输出，虽然调试时已经把输出端的直流电位调到了0，但在通电伊始电路还没有达到稳定状态时，输出端电位还是会有偏差，如果不做保护的话，这个电位有可能会在耳机中产生较大电流将耳机烧毁。实战采用了一个使用4093集成电路的成品保护板。

四、增加方便调试和监视输出端直流电位的电压表，如果用三用表调整输出端电位很不方便，而且不能实时监视输出端的直流电位。实战在输出端并联正负值直流电压表，调整电位器开孔在表下方，调整十分方便，还能实时监视输出端直流点位。经过对比试验，无论接入还是断开电压表，对测试指标和主观听感没有任何影响。

最后，设计相应的供电电源，这个电路电源可以分成几部分：1. 电子管放大器的工作电源，这部分，电路采用的是正负135V供电。实战采用两块成品稳压电源电路板输出垒加的方式，得到正负135V电压，电源变压器次级各给这两块稳压电路设计了一个150V的绕组。2. 灯丝供电，电源变压器次级各给三极管和五级管设计了一组6.3V带中间抽头的绕组。为什么要这样设计呢？为防止电子管灯丝的交流噪音和感应的杂波信号从管子内部感应到放大线路中去，通常是要将灯丝电源的一端或中心抽头接到放大器供电回路的某一点上，但是这个点不是随意选的，因为管子灯丝和阴极之间的电压是有极限值的，超出这个极限值使用，会缩短管子的寿命。上图是4只管子的灯丝到阴极的极限电压值：ECC88是50V、6C45p是100V、EF91是50V、EL822是90V。在这个电路中三极管E88CC和6C45p的阴极工作在0V左右，而五极管EF91和EL822的阴极工作在-135V左右，如果只设计一组灯丝电源绕组，将接入点接到0V处对五极管来说是不合适的，所以电源变压器次级的灯丝绕组将所有三极管的灯丝供电做成一个绕组，其中心抽头接到放大器电源的0V处；所有五极管的灯丝供电做成一个绕组，其中心抽头接到放大器电源的-135V处。3. 输出保护电路供电。这个保护电路可以接受12-18V交流供电，所以电源变压器次级上单独给它做了一个12V绕组。

制作体会，这个电路实施起来还是比较容易的，接线正确后保护电路板先不通电其它电路通电，待稳定后用三用表测试，分别调节两个250K电位器将两路放大器输出端相对0V电压调到0V，然后接上保护电路试听就行了。要注意的是，这个电路的输入阻抗很高，对外部杂波感应能力很强，一定要做好输入级线路的屏蔽工作。实战输入级管子ECC88和恒流源管子EF91使用了铝壳屏蔽，输入接口到音量电位器及电位器到电路输入端都需要用屏蔽线。

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