威廉逊放大器的制作

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威廉逊放大器的制作
一、威廉逊功放的元件选择
1． 威廉逊功放的底板图
威廉逊功放的底板可采用1．2～1．5mm的薄铁板、薄铝板及不锈钢薄板均可。为防止电磁场的干扰，电源变压器安排在底板的左侧后方，采用座式安装方式，这样有利于各组电压线的引出。输出变压器置于底板右侧后方，采用立式安装，输出引线通过面板上的洞孔引出。滤波小组阻流圈置于底板的左侧前方，与电源变压器呈垂直放置，这样干扰最小。


底板后排中央为一对推挽功率放大管6P3P 或6L6，并与输出变压器靠近，有利于功放管输出接线保持最短距离。底板前排从右侧开始为输入管和倒相管6N8P或6sN7，并与信号输入插孔及音量控制电位器保持最近距离。中间为推动放大管6N8P或6sN7，介于倒相管与功放管之间，以保持最近距离。左侧为高压整流管5u，介于电源变压器与阻流圈之间。底板后面下排分别为电源进线与输出接线端子
2．变压器
威廉逊功放所使用的变压器有电源变压器、输出变压器与阻流圈。有关电源变压器和输出变压器的制作方法，请考看第十章。当选用成品时，应注意其数据必须基本相符。如电源变压器必须具备三档灯丝电源绕组，即两档6.3V 专供功放管与前级推动管用；一档5v灯丝电源专供整流管使用。高压为全波300～350v，电流不小于0.2A，阻流圈电流也要大于O.2v。输出变压器是关键元件，对功放的靓声有很大关系。它要求有较宽的频率特性，必须选用品质优良的产品。其功率应选择30～50W为宜，如果是标准式或超线性多用式，只要阻抗与功率相符，亦可代用。
3．电子管
前置放大管与推动管均为双三极电子管，型号为6N8P 或6sN7均可；整流管为5u4，其他型号如523P、524P等亦可代换使用。功放管一对，其型号为6P3P、6L6、KT66、6cA7等均可选用，但要求两管特性基本相同。如果是同一牌号，同一时期的产品，基本上可免予配对。如果使用过去的珍藏品．须经检测配对后再使用。
4．电容器
本机的级间耦合电容共4只，其品质与功放的靓声关系很大．必须选用介质耗损小、转换速率快的CBB聚丙烯电容。如用进口音响专用电容更佳。滤波电容器在选购时应注意耐压，电容量宜大不宜小，如选用日本产黑金刚与红宝石等电解电容更好。
5．电阻器
威廉逊功放使用的电阻数量不多．高压回路内的电阻功耗较大，宜选用被釉线绕电阻，其它部分应选用“大红袍”金属膜电阻或金属膜色环电阻，炭质电阻最好不用。
6．电位器
电位器品质优劣对功放的杂声与交流声有很大关系。应选用优质全密封式制品，而且应选用指数型(z或s型)，而线性型(x)不宜采用。若选用日产ALPS高档音响专用电位器为最佳。
7．管座与支架
本功放管座共5只，全部为8脚GT式，管座必须选用接触好、噪声低的陶瓷制品，胶木管座与纸板支架不能采用，否则会引起漏电和杂声。

二、威廉逊功放的装配



按照实体布线图，先布接地线。选直径为lmm左右的裸铜丝或镀银铜丝作接地线，如采用粗漆包线时，必须先将表层漆膜用砂皮擦清，贴近底板照图弯好相近的尺寸，将裸铜丝接地点与镀银焊片用50w电烙铁逐点焊牢。
灯丝导线电流较大，应选用较粗的多股塑料线，先将两条线绞合起来，这样可以有效地防止产生感应交流声，灯丝连线为三组，功放管一组，应与功放管2脚与7脚相接；输入管与推动管合用一组。6N8P的灯丝为7脚与8脚；整流管为单独一组，5u4的灯丝为2脚与8脚，最后与电源变压器中相对应的灯丝档接通。
下一步高压整流部分接通。5u4 的4脚与6脚为整流管的屏极，分别与交流高压．320v，输出端子接好，中心抽头接地，这样即完成了高压全波整流回路的安装。然后焊接滤波网络中的阻流圈滤波电容器。电源输出的第一级直流高压为420V，专供功放管使用，再经1kn／5W电阻降压后，输出次高压，供推动管与前置管使用。
最后再接交流220V电源进线，如实体图先经过熔丝管盒与前面板上电源开关接通，再汇总与电源变压器中交流220V档接通.
信号进线由音频输入插口接入。由于输入管栅极灵敏度很高，极易产生交流杂声干扰，因此输入管栅极与音量控制电位器的引线又较长，必须采用金属屏蔽隔离线，其外层金属编织线的接地端，应安排在输入管阴极处接地。最后将输入插座端底板上的烘漆层或镀层刮去，将输入插座的地端与底板接通。
安装各级电阻、电容时可参照实体排列图(注意，实体图仅供参考之用，制作时一定要细心参照电路图布线安装)，每一级的阻容元件应尽量做到～点接地或就近接地，以防止形成交叉干扰。阴极与栅极的阻容元件应安装在较下层，栅极与阴极电阻的接地应能在同一端入地。为防止干扰栅极电阻可采用0．5W以下小尺寸的金属膜色环电阻。



各级间的耦合电容器的耐压必须在4OOV以上，跨接在屏极与栅极间的耦合电容，如有极性时，应注意屏极接正极高电位，栅极接负极低电位。
高压与次高压通路的元器件，如去耦电阻、屏极负载电阻等，应采用接线支架进行架空连接，置于其他元件的最上层，并且连接线宜采用红色或橘红色以示区别。为防止高压交流电场的干扰，高压回路的元器件应与栅极回路的元器件远离，更不能贴紧或平行。
本机高压级采用CLC组成的π型滤波网络，供前级的次高压滤波采用CRC去耦滤波网络，高压去耦大电解电容应远离各放大级所有高压电阻均采用架空接法，置于其他元器件的最上层．
为了安装方便，本机的高压滤波电解电容采用组合式CDZ型，铝质外壳为共用负极，安装时用裸铜丝在外壳上扎紧，并在就近处接地如采用单只电解电容器亦可，但安装位置也应在原地附近。

三、威廉逊功放的万用表调试法

整机的安装与焊接工作结束后，在进行通电调试以前，应仔细将全部接线和安装的阻容等零苛件与电路图一一核对，反复检查是否有接错或漏接的元件，各零部件的位置是否安排妥当。核对时应从电源部分开始，然后由后级到前级逐步检查，力避粗心遗漏一切检查无误后．才能进行通电调试。有关用万用表调测电子管各级电压的示意图可参看本文第三节。
对初装电子管功放的爱好者来说，应建立电子管功放工作电压比晶体管功放高得多的意识。为防止高压电击，在检测各级工作电压时，切忌用手接触底板，因为电子管功放的底板即为电源负极，与功放机内直流高压正极之间的电位差高达300～400V以上。如通电后功放机内的高压电解电容已被充电，即使电源关断后．机内的高压电容中仍有储存的电荷，如不小心，只要触及底极与高压正极回路亦会被电击。应先将储存电荷对地放电后，再测量各元件。
1. 电源部分的调试
先测量电源变压器各输出端的交流电压数值，再测量各管脚上各电子管灯丝电压的数值，接通电子管后．其灯丝电压不应小于6V。
再测量直流高压输出的数值，经5u4电子管全波整流后，由该管灯丝端输出直流高压，在无信号输八时，如交流高压为320v时，经整流滤波后，其直流高压数值应等于交流高压值的1．4倍，即本机的直流高压应等于440v左右．
1． 推挽功放级的调试
在调试前必须在输出端子上接好假负载或扬声器，输出端空载时容易造成输出变压器及其他元件损环。
测量功放管屏极电压：将万用表拨到直流电压500V档，用正表棒接功放管屏极，负表棒接该管阴极，这样可测得该管标准的屏极电压如果阴极电阻很小，压降忽略不计，亦可将负表棒直接对地测量。
调整功放管栅极负偏压：因本功放采用自给栅负压方式，必须输入信号后才能测出栅极负压值，而且栅负压大小足随着推动的电压大小而变化的．一般应测满信号时的栅负压。测量时将万用表拨到直流25V档，负表棒接功放管栅极第5脚；正表棒接功放管阴极第8脚，在满信号时栅极负压值应为-14v左右。推挽两管的栅负压值应基本相同，相差较大或前级推动电压不平衡，可调校栅极对地电阻。
校准推挽功放管屏极电流：将万用表拨到直流250mA 档，将电表分别串接到功放管屏极回路内，先不加音频信号．测两只推挽管的静态电流。此时，每只功放管的屏流约为40mA。然后注入最大信号，测功放管满信号时最大电流，每管约为70～80mA。如两管电流相差小多，可在功放管阴极同路内串接小阻值电阻使之平衡；如相差较大时，表明功放管性能相差较大。可先将两管互换后一试，如仍不平衡，则必须更换功放管。
如功放管屏流过大，会导致功放管屏极发红，这样很容易损伤功放管，应关机后检查输出端负载是否有短路现象，栅极电阻是否有变质或开路现象：同时要排除前级推动电压过高，或功放级产生自激的可能性。
3．推动级的调试
推动管本机采用高屏压双三极管6N8P或6sN7，两管屏极电压均为300V左右，如两管屏极电压不平衡，则检查负载电阻是否阻值相等。
本机推动管的阴极加有较深的电流负反馈，如果推动输出电压不足，将直接影响到功放级的输出功率。此时，可适当降低推动管阴极电阻的阻值，以增大推动级的输出电压。
4. 前置级与倒相级的调试
本机的前置放大与倒相管采用6N8P或6SN7双三极电子管担任，为了提高输入级的输入阻抗、扩展输入动态范围、减小相位失真、拓宽频响，故两管采用直接耦合方式。
输入管屏极回路内接有高频阶梯频率补偿，如果取200pF电容与4．7kΩ电阻时，其补偿频率约为60～70kHz；如取600pF电容与lkΩ电阻时，则补偿频率约为30～40kHz。
屏阴分割式倒相电路中，其屏极与阴极的负载电阻均为22kΩ，从原理上说，两管负载阻值相等，其输出幅值亦相等，如实际阻值有较大误差时，亦会产生输出不平衡，实际调试中可适当给予校准。
输入管阴极与输出级之间增加了20dB的负反馈，如该电阻接上以后引起整机啸叫时，则表明输出变压器绕制的相位接反，应将接地端子反相，这样才能使正反馈变为负反馈。
5．输入音频信号试听
整机初调结束后，各级工作电压均正常无误，即可从输入端子开始注入音频信号，如CD唱机和录音卡座的线路输出的音频信号。输入信号前应先将音量电位器关至最小端，然后由小逐渐加大音量，扬声器应播放出信噪比较高的不失真信号。