[閒聊] 真空管的 三極管 雙三極管 (含碎碎念)

[Dopin (bbs.bsd.com.tw)]

最近有幾位網兄陸續寫信問到所謂某某機型 是否為平衡真空管放大 其實我
也沒有把機器拆來看 但基本上還是有個大概可以理解

真空管通常做工都比較簡單 往往複雜的真空管機 大多複雜的線路都在穩壓
處跟輸出端負迴授 但大廠才比較有可能這樣搞 一般 DIY 走的還是經典路
線 線路簡單之外 用的也多是成熟的老線路

跟日新月異的積體電路相比 真空管線路沒什麼變化 一般你看到啥燒友改線
或是號稱新技術啥的線路 實際上是不可能的 基本上在 1960 年代大概都有
只是當時資訊不發達 也沒有網路分享這種東西 那時候會爆炸的線路天天有
人惡搞 反正也沒啥遊樂 有的人就整天在搞這種東西 可惜人的智慧有限 能
搞些驚天動地的線路 大概也就那幾個人 ...

回到正題 先來講解一下真空管吧 真空管基本上就是電壓放大 但真空管跟
電晶體 (如 2N5551) 不太一樣的地方是 他的接法很自由 一般三極管 大多
以 a g k (五極管或複合管會加上如 s b 等) 有興趣的朋友 可以自行參考
維基的真空管 (google '真空管 wiki')

先撇開五極管與複合管 三極管基本上就三隻腳 再加上燈絲與接地 一般所
謂的小 9 pin (5687 6DJ8 7381 12AU7 這類 (足繁不及備載)) 幾乎全部都
是雙三極管 (少數特用管除外) (a g k) x2 加上 h+ (燈絲電壓 共用) h0
(接地 共用) 所以基本上一個小 9 pin 可以視為兩個 channel 沒有問題

問題來了 其實真空管的接法不似晶體 他是可以亂接的 XD 一般所謂的陰極
隨藕接法 (cathode follower) 跟 共陰極接法 (common cathode) 訴求與
放大倍數就差很多 當然 接法也不同 另外還有種 GG 接法 (grounded grid)
(非 SRPP 接法) 這是相當優秀的現代真空管線路 (2000 年釋出) 真空管
的線性幾乎從 12Hz 一直到 280Khz (你沒看錯 是 Khz) (前題是你有隻很
棒的真空管 XD)

但這方法有個致命缺點 就是需要兩組真空管單元 來讓他自體緩衝自體放大
(如果你不想 當然也可 :p 接上單三極管即可 :p) 但一般上實作 還是雙三
極管一隻解決一個聲道 就是經三極管一端做一次緩衝(阻抗匹配)再繞回自
己的另一端做功率放大 這樣的缺點就是 你的真空管負載兩邊是 "不一樣"
的 這對真空管壽命有一定影響 (還不論及一些加燈絲屏極電壓的邪道作法)

所以我不使用這個線路 因為就算用單三極管 要嘛四隻管子 (兩小兩大 這
僅為前級 如果加後級需要六隻(以上)) 如果用於前級 自體緩衝放大 只需
要兩隻管子 (缺點如前述) 以上討論 僅限一般的 RCA 如果是用於 XLR 想
成兩倍就是了 簡易的真空管能做的 就只有差動放大 原本 RCA 的 L R 可
以出兩組 channel 但 XLR 就是 L R 變成一組 channel 所以你需要另一
組放大來做 (差動放大)

以最簡單的 A 類真空管綜擴來思考 一支 三極管做緩衝(或放大) (通常是
小 9 pin) 兩支 大三(五)極管 兩支 做功率級放大 (常見的如 6L6 KT88
300B 等) 這種架構下的平衡 需要兩組 + - 放大 也就是需要六隻管子 於
是乎如果是這種線路 你看到不滿 6 支的 "絕對不會是" 平衡架構 何況這
還是最簡單的架構下 (抖)

再來就是把巴哈的複製貼上 (呃) 緩衝是個很有趣的東西 一般人以為反正
我只要 DAC -> 後級 就夠了 反正現在 DAC 電平很大 後級也很大聲 聲音
音量一定夠 這 是對的 但是 DAC 輸出阻抗偏低 (通常小於 100) 後級輸
入阻抗偏大 (一般標規大多是 47K) 光進去就會掉一堆東西 如果沒有前級
(我是指做好的前級 有 輸入級 緩衝級 驅動級 輸出級) 聲音往往會變的
很怪 而且會因為音樂而覺得有的表現不錯 有的就是怪怪 ...

真空管機的作工 假如有一個理想的真空管機 令其沒有任何缺點 但是真空
管的 內阻 阻抗 屏抗 放大線性 燈絲穩定度 屏極/柵級 做工不佳 (電子
不是直直跑會亂飄) ... etc 都會對聲音造成極大的影響 一般說來你看真
空管的線性反應曲線最穩 但請注意 這個只是 "示意圖" 尤其是你所看到
的古老量測 通通很漂漂 ... 但真實的狀況是 要不是當時的量測做的太爛
就是你拿到的不是樣品 XD 實際上真空管的量測值差到無敵大 就跟他的品
質變化無敵大一樣 Orz 只是好的真空管機 他的限界是 300+ (但你的駕駛
員搞不好只有 90 - -) 差的真空管機 搞不好限界只有 20- (機戰梗)

至 194x 近 1950 年代前後 量測儀器越來越發達 檢驗項目也越來越精細
許多真空管被檢驗出品質不佳 而從軍事用途被打回商業用途 到了晶體時
代 (196x - 197x) 後 生產出的商用真空管被標上了爛貨的大帽子 (就像
某感冒藥標稱不含阿斯匹靈一樣 <阿斯匹靈用於心血管疾病是很重要的用
藥 而且德國拜爾的品質最好 (喂)>) 一堆被推崇得老管往往因特性顯著
但好不好聽 聽了才知道 同樣是同品牌同批號的老管 聲音就是天差地遠

往往後來的 (197x 年以後生產的真空管 不含 199x 之後生產的無鉛製程)
品質較為均化 (自動化產線 / 較好的量測) 大概就等同賽馬種馬配種的
概念 (新管大略是 底力 C 安定 A 老管大概是底力 B 安定 E 呃請自行
代換底力變成品質 安定變成好壞聲)

然後 碎碎念還是該來點總結 ...

1. 管機的工作電壓 不一定是讓管子發揮實力的電壓
2. 被動元件會消弱聲音的細節 尤其是越簡單的線(電)路 均化的能力越
   差 越需要極好的 挑料 與 施工品管
3. 陰極隨偶電路 非常無敵簡單 因為簡單 所以每個料件的好壞 影響更
   為巨大 (比方說變壓器 ... 貴 <抖>)
   而且這是個重細節(理想上)而不是大聲的線路 (被打)
4. 電路設計包含 良好的接地 或 不接地共地 的理念與設計

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修改錯字

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※ 編輯: Dopin (125.227.52.215), 05/28/2019 21:48:16
推 sifun: 推推 其實真的想學的自己會去看基本電學 跟電路圖
→ sifun: 只是想知道大概然後腦補 沒實做的 說在多也沒啥用
推 Algg: 實作的豆餅最對味XD
推 no1smalleyes: 看不懂也要推 (誤
推 yenchieh1102: 實作的豆餅xDDD
→ Dopin: 我是想說差動平衡綜擴 最好三隻管子可以解決 (死) 大陸(甚
→ Dopin: 至全世界) 都有這種三隻管子然後號稱全平衡的管機 ... /.\
推 Daedolon: 看不懂路過推XD
推 Tosca: 我一直納悶會不會有管子裝上去裝飾 實際上內部是晶體推動..
→ Dopin: 管子加 LED 燈的一大堆 所以真的晶體積體出聲燈泡只是亮亮
→ Dopin: 我覺得搞不好可能 :p