歐吉桑的真空管世界

歐吉桑的部落格「歐吉桑的真空管世界」多年來致力於分享真空管音響的DIY樂趣，分享作品有分音器、喇叭、真空管擴大機、音響架等設計製作。今日以手工精心打造MM/MC唱頭放大器MMC-01，從線路設計、PCB layout、零件選擇配對、手作銲接、量測分析、實機測試皆親力親為近乎苛求。目前除自用之餘尚可提供分享少數社團好友，由於數量有限只剩6組，有意者請連繫歐吉桑信箱fs_liao2001@yahoo.com.tw。
MMC-01技術規格如下：
增益　　：MM 35.46db / MC 58.05db

談到唱頭放大器設計必須先了解RIAA等化器和其原理。RIAA等化技術是美國唱片工業協會1954年製訂，透過一種簡單預先加權錄音和反加權回放的模式，來再生先前錄製黑膠唱片的音樂。也就是錄音時會降低低頻、提高高頻的音量準位，而在播放時情況正好反向操作，最終獲得結果是平坦的頻率響應。如此設計允許更長的錄音時間（減少每個凹槽的平均寬度），提高音質，並減少播放過程中可能出現的凹槽損壞。

錄放音特性曲線如下圖所示，紅色為錄音時加權曲線，藍色為播放時反加權曲線，最終獲得的平坦綠色的再生音樂曲線響應。

此次二音路喇叭製作是以ScanSpeak 6.5"中低音18W/8434與D2608/913000單體為基礎，設計開始事先決定分音器分頻點，一般二音路喇叭均設計在1~3KHz，由於高音單體在2KHz以下開始大量衰減，中低音18W/8434在1~2KHz剛好可以彌補此缺陷，因此看來最佳分頻點應該是2KHz。

將頻率響應曲線從2KHz相連接，高音約高出2.5db。

一、真空管機功率放大回路

由於一般真空管的輸出阻抗相當高約數KΩ到十數KΩ之間，而喇叭的輸入阻抗則是4~8Ω而已，所以真空管屏極端與喇叭之間須經由一輸出變壓器作為阻抗匹配，同時兼具隔離一次側高壓直流電的效果。因此藉由變壓器電路設計可以發展出兩種回路的功率放大輸出電路，即單端放大(Single)與推挽放大(Push-Pull)。

單端放大電路是以單一功率放大管(V2)工作在A類放大的線性區，再用變壓器偶和來匹配輸出阻抗為4~16Ω，如(A)所示。單端放大電路的優點為電路設計與構造簡單、成本低廉，缺點為輸出功率較小、較容易諧波失真及產生交流哼聲問題，而且輸出變壓器在零信號時具有直流成份的磁飽和問題，較高的信號電平輸出時失真更為嚴重。

先前發表真空管機線路分析_EL-34全段差動真空管擴大機一文中介紹到定電流二極體CRD的使用，歐吉桑在台灣的零件市場上尚未見過此類另件，如果要依樣畫葫蘆去組配的話勢必造成困擾。在我多年的A/D、D/A設計經驗中，會使用到TL431AC來設計穩壓電路或參考電壓，發現這是一顆很好的定電流設計元件，只要加上一顆NPN電晶體即可輕易設計出精密恆流原來，參考電路如下圖所示。

定電流電路應用相當廣泛，早在半導體電路尚未風行時，許多真空管電路已經設計出定電流應用例。尤其在電晶體取代真空管後，所有的差動放大電路的共射極經常使用定電流來設計。

電晶體差動輸入擴大機參考電路圖如下：

一、概要