這個(gè)設(shè)計(jì)其實(shí)是應(yīng)一位老朋友要求進(jìn)行的，他本來是想用一臺(tái)采用ECC82的膽前級(jí)進(jìn)行改制，想用在他一臺(tái)MC頭的唱機(jī)上進(jìn)行唱頭放大。

我一看參數(shù)，ECC82怎么能行？作為唱頭放大電路，本來需要對(duì)于微弱信號(hào)進(jìn)行放大，ECC82這只放大系數(shù)僅為20倍的雙三極管如何能夠完成任務(wù)？就是兩級(jí)共陰極放大電路的放大能力直接相乘也才多少？更別提衰減式唱放均衡電路，衰減網(wǎng)絡(luò)對(duì)于信號(hào)的衰減量，這些對(duì)于電路的整體增益都提出了不小的要求。所以，在考慮到這些因素后，決定采用一只較少出現(xiàn)在唱放均衡和前級(jí)電路中的6N3國產(chǎn)雙三極管設(shè)計(jì)這個(gè)唱放均衡電路。

唱放電路成熟可供選擇的并不是太多，成熟廠機(jī)采用5670或6N3的制作少之又少，網(wǎng)上許多DIY發(fā)燒友自已折騰的電路往往又不太可信，許多都沒有經(jīng)過嚴(yán)格的驗(yàn)證。加之前幾個(gè)月左右，有朋友在《音響和音樂》公眾號(hào)上的私信溝通上希望能看到有單獨(dú)介紹唱放設(shè)計(jì)制作的方法，思索再三，利用這個(gè)機(jī)會(huì)單獨(dú)寫下這一篇簡單的文字，希望能給有志于唱放制作的朋友們提供一個(gè)參考。

圖一為常見的一體衰減式唱放均衡網(wǎng)絡(luò)

圖 一

圖一中所示的元件取值，是為在電路中作為標(biāo)準(zhǔn)RIAA特性而取的，作為我在電路中設(shè)計(jì)唱放均衡網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)參考對(duì)比，在圖一電路中，四只R、C元件取值的計(jì)算公式如下所示：

R1*C1=2187μs

R1*C2=750μs

R2*C1=318μs

這上面的三個(gè)時(shí)間常數(shù)的計(jì)算所對(duì)應(yīng)了四只阻容元件取值的關(guān)系，當(dāng)然，我們從上面的三個(gè)公式中，也可以簡單計(jì)算得出兩只電阻、兩只電阻的關(guān)系比值，那就是：

R1/R2=6.877

C1/C2=2.916

上面所對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)以及各元件比值的計(jì)算均為精確值，根據(jù)圖一這個(gè)均衡網(wǎng)絡(luò)所得到的標(biāo)準(zhǔn)RIAA特性圖如二所示：

圖 二

但是，有一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的點(diǎn)兒要記住，圖一均衡網(wǎng)絡(luò)元件的各元件數(shù)值獲得的條件是，它是假設(shè)圖一中信號(hào)源的內(nèi)阻為零的情況下所得到的，當(dāng)在實(shí)際電路中進(jìn)行計(jì)算時(shí)，我們一定要將這個(gè)衰減網(wǎng)絡(luò)前一級(jí)的電壓放大電路的內(nèi)阻串聯(lián)到R1值上才能得到更加接近精確的均衡特性。例如，當(dāng)采用12AX7或ECC83這類高內(nèi)阻高u值的管子作為電壓放大級(jí)時(shí)，其典型內(nèi)阻約為40K歐左右時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的電路和得到的RIAA均衡特性改變?nèi)鐖D三所示：

圖 三

從圖一、二以及圖三、四的對(duì)比中可以了解到，當(dāng)唱機(jī)均衡電路，考沒有考慮到前級(jí)電路輸出內(nèi)阻的影響時(shí)，它們對(duì)于電路均衡特性，特別是低頻均衡特性造成了重大的影響。

將圖二、圖三中的兩根RIAA均衡特性曲線放在一起作對(duì)比后，大家更容易看到兩者的不同，很顯然，低頻增益更高的是那個(gè)加入了40K信號(hào)源內(nèi)阻的曲線，也就是紅線，而那個(gè)綠線則代表的是標(biāo)準(zhǔn)RIAA均衡特性。如圖四所示：

圖 四

圖三中的代表管內(nèi)阻的Ri，在真實(shí)的RIAA均衡參數(shù)的計(jì)算中，是屬于一個(gè)看不到的參數(shù)，對(duì)于真空管放大電路而言，在計(jì)算Ri時(shí)，代表它的其實(shí)是需要計(jì)算驅(qū)動(dòng)均衡電路的那一級(jí)電壓放大電路的輸出阻抗，它通常等于電子管內(nèi)阻與屏極負(fù)載電阻的并聯(lián)值，當(dāng)考慮到下一級(jí)電路的柵漏電阻時(shí)，那只柵漏電阻也必須并聯(lián)在內(nèi)。如果只針對(duì)于圖三來講，因?yàn)榇碇軆?nèi)阻Ri的40K歐電阻的串入已經(jīng)對(duì)電路造成了重大影響，為了得到精確的符合標(biāo)準(zhǔn)RIAA特性的元器件，我們必須將實(shí)際電路中的R1值改變?yōu)?10K（R1+Ri）歐值并重新計(jì)算電路中的R2、C1、C2，這樣才能達(dá)到精確的符合如圖二所示的唱機(jī)均衡特性。

下圖五是將信號(hào)源輸出電阻串聯(lián)到R1得到110K歐值后重新計(jì)算匹配的均衡網(wǎng)絡(luò)電路，以及還有對(duì)應(yīng)圖一標(biāo)準(zhǔn)電路曲線的均衡特性曲線對(duì)比，可以看出來，兩者均衡曲線是完全重合的，由此可見，對(duì)于唱放均衡電路，嚴(yán)格的計(jì)算電路參數(shù)對(duì)于均衡特性的誤差控制是何等的重要。

圖 五

對(duì)于唱機(jī)均衡電路來講，并不僅僅只存在著一個(gè)看不見的參數(shù)，我們看圖一所示電路，均衡網(wǎng)絡(luò)通常介于兩級(jí)電路之間，它并不能直接用于輸出，這是由于其所攜帶的任何負(fù)載均會(huì)成為其均衡網(wǎng)絡(luò)的一部分從而改變電路的均衡特性，而C2同后一級(jí)電路直接成并聯(lián)關(guān)系，那么后一級(jí)電路的Cgk、密勒電容便會(huì)迭加在C2上共同影響了電路的高頻均衡特性，通常我們要在C2的值上減去后級(jí)等效的輸入電容數(shù)值才會(huì)避免因后級(jí)密勒電容所帶給均衡網(wǎng)絡(luò)的均衡誤差，當(dāng)然，均衡網(wǎng)絡(luò)夾在什么樣的兩級(jí)電路之間也有著巨大的不同，例如當(dāng)均衡網(wǎng)絡(luò)介于兩級(jí)共陰極放大電路之間時(shí)，我們就要詳細(xì)計(jì)算后一級(jí)電路等效的輸入電容并在C2中扣除；而當(dāng)均衡網(wǎng)絡(luò)介于電壓放大電路與陰隨器之間時(shí)，由于陰隨器的屏極交流對(duì)地旁路，跨路電容無效，而用于唱機(jī)均衡網(wǎng)絡(luò)的真空三極電壓放大管的Cgk通常不到4pF，所以很多時(shí)候陰隨器輸入電容對(duì)于均衡網(wǎng)絡(luò)誤差的影響甚至可以忽略，正是因?yàn)殛庪S器不僅有著極為優(yōu)秀的阻抗匹配或隔離作用，還擁有著極低的等效輸入電容，所以這是很多真空管唱機(jī)均衡電路愿意將均衡網(wǎng)絡(luò)放在電壓放大級(jí)與陰隨器之間的原因，這樣無論是均衡網(wǎng)絡(luò)元件數(shù)值的調(diào)整以及實(shí)際計(jì)算工作都會(huì)簡單很多。

當(dāng)唱放均衡網(wǎng)絡(luò)夾在兩級(jí)共陰極放大電路之間時(shí)，我們?nèi)绾握_計(jì)算圖一中C2的正確電容容量呢？前面說過，此時(shí)均衡網(wǎng)絡(luò)后一級(jí)的等效輸入電容是并聯(lián)在C2上的，我們必須要在C2的電容量上將后一級(jí)的等效輸入電容扣除下來才行，后一級(jí)電路的等效輸入電容的計(jì)算就牽涉到一個(gè)重要的參數(shù)，那就是電子管的密勒電容的計(jì)算。

如果我們把電路的等效輸入電容用Csr表示、密勒電容我們用Cm表示的話，那么：

Csr=Cm+Cgk（Cgk為電子管的柵陰極分布電容也稱輸入電容）

Cm=Cpg(1+AV)(AV代表電路的放大倍數(shù))

我們要計(jì)算均衡網(wǎng)絡(luò)后一級(jí)電路的密勒電容，首先得要求出此一級(jí)電路的放大倍數(shù)（如果閱讀者連這些基本計(jì)算能力不具備的話，并不建議你自已動(dòng)手折騰電路，選擇可信的電路復(fù)制可能更適合一些）。我們舉例如下圖六所示電路

圖 六

圖六電路是首先根據(jù)第一級(jí)電路輸出阻抗得到合適的R5（58K）值后計(jì)算得到的R6、C4、C5值，其中C5=11.667n。

由于均衡網(wǎng)絡(luò)后跟隨的是一級(jí)共陰極放大電路，它的等效輸入電容并聯(lián)在C5上，我們必須要將后一級(jí)電路的等效輸入電容在C5中扣除才能得到精準(zhǔn)的特性，所以我們先計(jì)算后一級(jí)電路的放大倍數(shù)計(jì)算出它的密勒電容以及等效輸入電容才行。

已知E88CC的Cag=1.4pF、Cgk=3.3pF、μ=33

AV=(μRa)/(Ri+Ra) =(33*51K)/(2.64K+51k)≈31

Cm=Cpg(1+AV)=1.4(1+31)=44.8pF

Csr=Cgk+Cm=3.3+44.8≈48pF

所以我們將圖六中的11.667n的電容值減去48pF后，新電路中C5值更新為11.619n，得出如圖七所示的電路以及它和標(biāo)準(zhǔn)RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)相比得到的均衡特性曲線符合程度。

圖 七

圖七中得到的特性曲線為兩根，特性完全一致重合并且肉眼不可區(qū)分，唯一可以證明的是圖紙上方代表兩根曲線重合程度的紅色字符V(OUT)、藍(lán)色字符V(OUT1)。此時(shí)電路的均衡網(wǎng)絡(luò)與標(biāo)準(zhǔn)均衡特性在10Hz～100KHz頻率段的理論誤差均小于±0.02dB（圖七所示電路僅為配合本文所列出的一個(gè)舉例電路，并不代表其為最佳設(shè)計(jì)，特此說明）。

當(dāng)然，前面我們提到過，當(dāng)均衡網(wǎng)絡(luò)后面一級(jí)是真空管陰隨器電路時(shí)，我們可以忽略掉陰隨器分布參數(shù)對(duì)于均衡網(wǎng)絡(luò)所帶來的影響。