爱华网默认分类 2008-04-04 14:42:26 阅读1192 评论5字号：大中小订阅
写在之前的：
酝酿了一年之后，我终于开始制作我的第一部胆机。延续如此长的时间是有原因的：一来是胆机的制作材料在市场上很难购买到，最先是电子管，最后是音频接插配件，前前后后整整一年的时间；二来我是一个比较彻底的手工制作者，并不打算定制机箱，一年来跑了很多家居装修材料市场和制作防盗门的五金店，想设计一个比较美观又能手工制作的机箱，花费了不少的时间；三来我一直对胆机电路使用的高压电源有一种畏惧感，因此我需要学习尽可能多的知识。
尽管这样，也一直没有减退我对胆机的热情。虽然我没有研究过确凿的技术资料，但是我的直觉所能判断的是，胆机所能达到的技术性能远远不如晶体管功放机。喜欢胆机的理由有很多种，例如复古，例如彰显品位，例如技术与艺术的完美结合，但我的理由仅仅是它的电路比较简单，有利于我以后对电路建立精确的分析模型，并进行改良——这是一种快乐。在功放机和音箱的制作上，算起来已经有十年的经验了，但实际上懂的东西还是很少。理论上来说，比如最近才意识到乙类、甲乙类和丙类放大电路存在过零的非线性，建立在线性基础上的拉氏变换工具应用在这类电路会有偏差，而应用在甲类电路音响比较小（特别是电子管实现的甲类电路）；实践上来说，比如对高压电容的放电时间和放电能力估计不足，以致于在制作的过程中发生了几次事件，下面会谈到。
电路的选择：
这个胆机是简单的甲类放大器，核心器件是：EL34+ 12AX7。电路如下图所示。其中红色的部分是我做的改动。简要说明如下：
电源一次侧方面，考虑到现在有些家用的电器插座是带开关的，同时考虑到尽量减少机箱一次侧电缆长度来降低触电风险，取消了机箱开关，同时也取消了防浪涌的高压电容；保险丝是不能省略的，但市场上音响用的保险丝售价居然在500元以上，无奈之下买了家庭用的5A保险丝，拆开玻璃套管，刮去金属丝的部分金属层，使得直径降低到一个肉眼可以观测的水平，保守估计设降低了四分之一，则应用圆的面积计算公式计算，面积降低了约二分之一，保护电流约有2A。
电源二次侧方面，由于没有买到对应的元件，进行了以下改动：灯丝电源取消平衡接地的两个电阻；整流方面，考虑到没有必要一味地追求全电子管的复古，因此取消了电子管整流电路，使用内阻更低、价格低廉的二极管全波整流电路，制作后期通过技术数据才了解到电子整流管的内阻不小，因此高压电由320V的绕组改取了300V的绕组；Π型滤波器电容和电感（扼流圈）都偏大，滤波器性能更好，但电流被限制到250mA，降低了一半，这个电感我打算在后续的改造中用更粗的铜线手工绕制，或者是重新计算用电阻来代替；电阻降压电路的电阻使用33K/5W。
前级放大方面，交流线路的电容没有买到对应的元件，店主认为交流阻抗降低对放大性能是有利的，抱着谨慎接受的态度暂且用68uF代替47uF，前级的低频响应被展宽了。
后级放大方面，由于没有买到对应的元件，直流线路的250Ω/12W由两只510Ω/10W的水泥电阻并联代替，随着电路温度的上升，水泥电阻值的变化可能会对直流偏置有影响。
整个电路基本遵循了原有的电路设计，总体改动不大。
骨架的加工：
三个变压器和扼流圈的质量共计十多kg，需要良好的固定和支撑。电脑书桌的滑条的优点太明显了：牢固、一定的韧性、形状规则，可以使用螺钉连接。缺点是太牢固了，加工起来很需要力气，设计上要足够的精准并考虑到加工不准造成的对不准的风险。下图就是从家居装修材料超市买到的滑条，截面是“凹”字型，背面印着“MADEIN GERMANY”，非常坚硬，价格可以接受。
“凹”字型滑条
钻孔要注意所购买的钻头的质量，断裂的钻头飞出的时候就像子弹
锯好之后，用三角锉处理一下切口，钻孔同理。
锯条的坚硬度还不如滑条，没办法，坏一根换一根，只能这样了
经过一番设计和筛选，我决定使用右图的方案。优点是牢固，缺点是对钻孔的精准度要求较高
里程碑之一：骨架完成，工时一天半
核心电路板的制作：
材料使用单层敷铜板。元件焊接在铜的一层——这种方法比较少见，优点是元件和焊点都在同一侧，降低不慎触摸到电路的风险；缺点是元件的管脚没有穿孔，元件固定的效果不好。所以在设计电路板的时候元件的焊盘半径要大些，对于体积较大的元件要用硅胶固定在电路板上。
根据电原理图设计电路板图要综合考虑元件的尺寸，主要考虑了以下事项：
1.尽可能地一点接地。不能做到一点接地的，前级和后级一点接地，然后再连接在一起。
2.电路之间不能靠得太近，以防止高压电的间隙放电。
3.大功率的电阻尽可能远离电解电容，以防止电解电容的电解质被加温。
制作的方法主要是刀刻法和化学溶解法。化学溶解使用的是FeCl3或者双氧水，方法是用油漆涂在要保护的铜层上，泡入化学溶剂溶解几个小时，然后用天那水洗去油漆；刀刻法是用刻刀直接将不需要的铜层刮去。用砂纸将电路板擦亮，去掉氧化铜，然后将松香涂在铜层上以防再次氧化，同时也有利于铜层上锡。涂松香的方法有两种，一是将松香溶解在酒精中，用毛刷均匀涂在电路板上；二是将松香粉洒在电路板上，用电烙铁加热熔化。
制作大的电路板很少使用刀刻法的，实际上掌握了技巧也很快——用刻刀配合直尺在需要刮去的铜层上划出一道道水平的条状带，然后逐个用手拨去。
单层敷铜板
用铅笔绘出的电路板图
刻好电路板后钻孔。如果没有合适的钻头，可以先用钉子打一个小洞，然后用镊子钻开
用镊子反用力复旋转可以达到钻孔的目的
如果要开的孔很大，先钻一排孔
然后用锉处理光滑。锉刀不是圆形的也没有关系，想想祖冲之是怎么计算圆周率的吧。。。
用来涂上电路板的松香粉
里程碑之二：核心电路板完成，耗时一天
焊接电路板：
主要工具：硅胶，松香，焊丝，电笔，镊子，夹钳，吸锡器，电烙铁
辅助工具：剪刀，锤子，刮刀和刷，锥子和刷，刮刀和卡口，螺丝刀，砂纸
固定用的材料：螺丝，螺母，一次性绑带
重型元件：电源变压器，输出变压器，扼流圈
核心元件：12AX7 + EL34（外观很清瘦，比300B好看多了）
电子管的接插件
其他元件：输入输出接头、电源接头、电位器、电阻、电容
买回来才知道是小日本制造的电位器，没有找到50K的，只好用100K了
输出接头，价格不菲。电流很大，所以微小的接触电阻也是不能忽略的。输入接头就没这个讲究
只有在音响店才容易买到的电容，耐压值比较特殊，电子元件批发店很难买到
十分重要的耦合电容，对频响指标影响很大
1W的电阻很少有，只有在音响店才容易买到
镀金电源接头，如果有选择，我宁愿买1元的家用品。高电压下接触电阻并不重要
飞利浦的稳压电容，这个买好点是有益的，很多劣质品漏电电流太大
最不想用的元件：水泥电阻。能实现极高的功率
内部线材：多股铜线（减少集肤效应）、优质连接线（易焊接）和音频线（屏蔽能力好）
元件的管脚连接处要水平引出一段距离在折弯，防止连接处受力，这一点很重要
经过这样的处理电路板在有机械振动的情况下也不容易出现元件断路的故障
在焊接上电路板之前对元件管脚上锡，以尽量减小在电路板焊接的时间
涂有松香的电路板，焊点一般都很光滑
里程碑之三：核心电路板焊接完成，耗时一天
右边的是后级电路
前级电路。交流阻抗的电容只买到高电压的，体积远远大于预期，造成了线路的拥挤
组装：
里程碑之四：重型元件安装就位，线路清理完毕，耗时半天
俯视图
立体视图
调试：
如果喜欢按部就班，就要合理地调试。
1．首先是制作好电源模块，测试输出电压是否正常；同时测试灯丝电源电压是否正常
2．将电源模块和核心电路板连接好，灯丝电线连接好，测量电子管接插头各管脚电压是否正常
3．插上前级电子管，测量静态工作点是否正常
4．插上一个声道的后级电子管，接好音箱，音量调到最小。开机后立即注意音箱的声音。如果是尖叫声表明线路存在严重的自激，需要重新核对电路板的各线路的走向；如果是较小的噪声，可能是音频输入设备工作不正常。慢慢开大音量直到听到音乐的声音。
胆机不允许不带负载（音箱）的情况下开机，也不允许过于频繁地开关机。
电源模块的调试是一项危险的工作，必须用大功率高电阻放电一段时间，再用大功率低电阻放电，然后用万用表的测针短路彻底放电，最后用万用表的电压档测量每个电容的电压少于10V。
制作完成的电源模块电路板
焊接完成的电源模块电路板
测试电源模块输出正常
电容放电不彻底，在焊接的时候被电容击中的手指头
违反放电步骤，直接用测试针放电。强烈的闪光刺痛眼睛，声大如雷。针上留下一个明显的凹坑
里程碑之五：电源工作正常，灯丝工作正常，前级电子管工作正常。耗时半天
前级电子管工作正常
里程碑之六：单声道测试正常，伟大的时刻！
里程碑之六：双声道测试正常。耗时半天。第一阶段工作告一段落，总耗时六天！
迷人的光芒
制作完毕，收起工具和材料，开始上班了。第二阶段的工作：用竹地板的地脚线制作一个机箱，可能是很久的事情了——没办法，机会成本太高。
总的感觉不错。汽车专用的CD在这台机上明显的展示出了中音的丰富，高音和低音的不足。听一曲小娟的清醇歌曲，很让人感动。
