直接交連6AS7G-part 9

從起意構想，經過實做，改機，超過3個月了，理應寫個完結篇。

這樣的架構，簡化成下面的線路圖。

雙屏plate併聯的12AX7 負載電阻R-plate透過兩個電容Ck，Cb1構成一個電壓放大迴路。對於20-20kHZ音頻訊號來說，電容Ck-Cb1是短路、無阻抗的。這個迴路用粉紅色的箭號虛線表示。

6AS7G功率管經過輸出變壓器output transformer反映喇叭回來的阻抗 Z-load（1200R）以及電源供應出來的Cb2，形成另一個電流放大迴路（電壓縮小為0.12)。這裡是用紅色的箭號虛線表示。

這兩個迴路在12AX7-plate跟6AS7G-grid<相碰掛鉤>，另一頭在Ra-Rb-Cb3<交會>，因此訊號迴路是透過Cb3<交連>的。

要是把Rb拿掉、剪斷，即使Ra不動它（拿掉後，Ra沒有電流經過，可以視同短路)，或者只是把Ra短路，也會回到當初起意構想的架構，訊號直接透過Cb1<交連>了。

基納二極體Zenner Diode穩壓的B1 VDC提供12AX7需要的直流高壓Ebb。這裡B1=Ebb設為250 VDC.

在R-plate=42K，Rk=1k之下，12AX7的工作點接近 Eb=200 V, Eg= -1.5 V, Ip=1.5/2 mA。

當RCA輸入訊號經過Vol音量衰減到擺幅 正/負1.5 V時， plate輸出負向擺幅約 -100 V不到 (由工作點 200 V降低到50V, 因為電流變化（1.45-3.8）mA乘上42kR=-98 V)，正向擺幅約 50 V不到(由工作點 200V增加到 248V, 因為電流變化(1.45-0.3)mA乘上42kR=48 v)。電壓放大倍數平均大約是50。

這樣大的非線性輸出，是因為R-plate設得很低、降低了12AX7的輸出阻抗，這裡大約是18kR(62k*0.5//42k)，以便換取較好的高頻，可以接近200KHZ (假設一些潛布電容、米樂電容等等，加起來不到50pF為準，計算得知）。

我沒有把R-plate設在高值，提高放大倍數，做線性輸出，而對這樣低的50倍電壓放大、這樣高的非線性輸出，有持無恐，乃是底下說的6AS7G工作點在<低屏壓、低偏負壓>有關，而6AS7G本身也是非線性，可以補償回來。

6AS7G的工作點是由管（12AX7-6AS7G)穩定電壓B2 VDC提供，經由Ra-Rb分壓作用，壓低了陰極電位，也就減低了柵極負偏壓。

這裡B2=Ebb設在120 VDC。由於Ra有25 V的壓降，偏壓工作在以-40 V為中心工作點，靠著volume的調音量，變化 正向可以到 0V, 負向可以到-120 V，沒有柵極電流（class-1)，沒有截止電流（class-A)，滿足Class-A1的條件，輸出也線性化。推算輸出功率約3W。

實際測到的電壓值如圖上的粉紅數字。

藍色區塊是最後更改的另件。因為B2電壓要求下降，CLCLC整流改為LCLC。

12AX7的Zenner由75V降低為24V，以維持工作電壓。

塞進Rk2是為了測量電流。根據測試8支6AS7G的結果，拿掉應該也沒事。

實測8支，列表如下。

黑色是改機前，紅色是改機後正常供電壓110VAC，藍色是低電壓104VAC。

不怕供電低，只怕Sovetlana互導值較高，供電高過115VAC時會燒管.

Tube no.	@ 110 VAC B+1= (258)260 V B+2= (436)356 V DC to 6AS 7G = (178)121 V				@ 104 VAC B+1= (253)254 V B+2= (431)347 V DC to 6AS 7G = (178)117 V
	Eb V	Eg -V Include Self-bias	Self-bias -V	Ip mA	Eb V	Eg -V Include Self-bias	Self-bias V	Ip mA
#1 GE	168	-75	-9.3	62/62	167	-73	-9.3	62
	116	-40	-2.5	102	114	-37	-2.0	86
#2 SVET	167	-77/79	-10/11.4	67/76	165	-74/75	-10.4/12	69/80
	111/109	-39	-2.4/2.9	100/121
#3 SVET	168/166	-76/77	-9.5/10.8	63/72	167/166	-73/74	-10.0/11	67/73
	114	-39	-2.4/2.7	100/111	107	-36/37	-2.2/2.7	93/112
#4 RAYT	168/168	-77/75	-9.9/8.5	66/57	167/168	-75/73	-10.6/9.7	71/65
					111	-36	-2.4/2.2	100/92
#5 RCA	170/171	-74/74	-8.0/7.8	53/52	170/169	-71/71	-8.5/8.5	57/57
	120	-40	-2.3	98	115	-37	-2.2	92
#6 RCA	170/172	-75/73	-8.7/6.4	58/43	169/171	-73/70	-9.3/7.0	62/47
	122	-39	-2.6/2.0	108/83	116	-34/36	2.3 /1.9	96/79
#7 RCA	171/175	-73/73	-8.0/5.0	53/33	170/174	-71/68	-8.4/5.3	56/35
	127	-39	-2.5/1.7	104/71	120	-36	-2.3/1.5	96/65
#8 RCA	166/167	-76/76	-11.4/10.5	76/70	165/166	-75/74	-11.4/11	76/72
	115	-40	-2.7/2.5	113/104

直接交連6AS7G-part 8

改善：
不甘心的話，捲土重來，回到原來的固定偏壓，但是把6AS7G偏壓跟12AX7＜脫勾＞, 工作點降低到125V，接近RCA原來建議的105V。
更改下線路圖，藍色框記部分。
Rk2=20R當作測量電流，有8%的陰極電流負迴授。6AS7G管內阻由280R增到340R。







12AX7工作點畫出原來的47k*2跟更改的39k*2供比較。39k的輸出阻抗比47k低 0.83, 高頻延伸上12%, 但是輸出擺幅由（85＋60）＝145V減低為(88+65)=153V，低了5%, 意即一樣推出1W，輸入要增加5%。
輸出擺幅紅、藍兩色永遠是非線性、不等值的。
列如78k負載線上，紅色擺向負值高到85V，藍色擺向正值是60V而已。
（曲線圖水平刻度是12.5V/刻度。算一算幾格，乘上12.5V得到輸出擺幅）

工作點如果改為200V屏壓， -1.25V偏壓，2＊0.65＝1.3mA屏流，輸出會是 (70-0-50)V, 也是可以應付（見淺綠色2*47k=97k負載線）。原來250V的Zenner穩壓，換上200V就可以了。





12AX7非線性的輸出，在6AS7G同樣非線性＜反相＞上，得到補正，紅、藍色 兩個3角形接近一致。
因為12AX7提供的輸出85-0-60V擺幅是超過6AS7G需要的偏壓擺幅，需要依靠音量volume調低下來，才能在class-A1(甲1類)的範圍裡工作。
圖上依照比例0.78 把(60-0-85)縮減到 (47-0-114) V擺幅，藍、紅色區裡了。
功率輸出估計：
藍色區：(125-40)V*(150-80)mA/4=1488 mW
紅色區：(200-125)V*(80-15)mA/4=1219 mW
合計＝2700 mW=2.7瓦
另一種算法：
(200-40)V*(150-15)mA/8=2700 mW=2.7瓦

OPT改接Rl=600, 失真大、damping factor 小，不容易保持Class-A工作，也許<大聲>一點，但是整體來說，不好。

經歷的過程，詳細解說如下文：

這機子用的管子低賤，機殼、電源變壓器是made in Taiwan的便宜品，一天操它8小時，過了十幾天沒事，卻一直沒有命名、報戶口，是因為還有改善的餘地。

下面簡化的線路圖P-5-schematic drawing基本架構裡訊號途徑我刻意用<斑馬>線顯示出來。

驅動放大的12AX7流經負載Rp，透過Ck-Cb1（對於交流信號而言是短路的），形成一個環圈。

功率管6AS7G則是透過OPT-Cb2 形成另一個環圈。

這兩個環圈由12AX7的屏極跟6AS7G的柵極直接掛勾、交連起來。

直接交連低頻沒有受到電容、電感的限制。

高頻因為12AX7跟Rp形成的輸出阻抗相當高，6AS7G搶不到高頻，讓高頻經由<米樂Miller電容>，丟失了一部份。大約在200kHz以上就難保了。

降低Rp可以保有高頻，但是失真大、放大率小。Rp=47K是折衷值。

提高B+1、Eg1可以容許較高的輸入電平。250V-1.4V已經少有改進的空間了。

6AS7G由於完全固定偏壓，長期運轉不可靠，務必插入10V上下的自立偏壓Rk2/Ck2穩定下來。

因此如同page 2現有的回路裡的Ip1-Rp，可以定案。

這個架構有先天上的一點缺陷。

12AX7一定要在class-A1（甲1類）工作。意即最大訊號擺幅之下，電流不會截止（A甲類），柵極也不會有電流（1類）。

6AS7G的靜態工作偏壓是等於Ip1*RP，接受到的偏壓變化當然也是(交流電流Ip1*Rp)。既然class A1不允許Ip1等於零mA，總是保留有那麼一點點mA，12AX7的輸出，高電壓的那一頭永遠少那麼一點xV。而低電壓的另一頭因為Rp低引起的失真，會超過2倍的Ip1*Rp. 這在part-3, part-6有具體的數字說明過。

這裡再貼一張12AX7負載線跟輸出擺幅的圖。
紅、藍不會等值。

就是說6AS7G擺到高電流那一頭永遠缺掉小一塊，無法充分利用。完全固定偏壓時，還無所謂，但是插上10V自立偏壓時，雪上加霜，就平白的掉了一塊。

我的解法是把兩個圈環脫勾，讓6AS7不再掛到B+1, 而是掛低一點，補上Rk2*Ip2的部分，還可以加上xV保險。

原來是p-2圖, 插入一個分壓R-R/C後，就是p-3圖，取下藍色的分壓部分，就回復原來的面目。

因為6AS7G偏壓取低，Ip2增大，B+2也要配合減低，以免超過13W。

p-2的例子，12AX7輸出擺幅約不到88V-0V-65V，而6ASG偏壓值是75V, 一頭不足10V以上。

p-3的例子，12AX7輸出擺幅一樣不變，是88V-0V-65V，6ASG偏壓變化也一樣是65-0-88V, 但是靜態工作偏壓值移動到-62V, 比在-75V有較高的互導、較好的線性、較高的輸出功率。

應該值得更改。

要是重新來的話，可能改用拆機下來的另一對OPT ONE ELECTRON 1600-4/8，DC-r＝220R會發生電流負迴授的功能，壓降17V, 超過廠家建議的最低15V，應該可以不要混合偏壓。

如下圖 p-4

相同的作法拿來直交2A3會是這樣。

2A3的工作點是依照廠家公布建議的class-A1 @ 250V- -45V- 60mA-output=3.5W

12AX7輸出擺幅約有 70-0-55V (參見12AX7曲線圖2*47k-200V淺綠色的負載線) 對付2A3的-45V理應有餘。

2A3可以固定偏壓，OPT有DC-r=200R，Rk2/Ck2應該用不上。

如果按照RCA-45做另一台會如何？

12Ax7負載Rp取低一點，擺幅80-0-60V還夠，失真度在45上可以補回來一點。
不過45廠家好像建議自力偏壓 也許要動用到 Rk2/Ck2 混合偏壓。

要是直接換插2A3, 當然也可以，只是工作點遷就了45，<大>材小用。

那就要改接1600/8輸出，N=14, 功率大一點。

RCA建議的靜態工作點250v- -43.5V- 60mA, Rl=2500, 屏散熱＝250V*60mA=15W達到額定上限。

上圖負載分別是Rl=1000, Rl=1600,

一樣 偏壓 -43.5V，但是屏散熱超過15W很多，因為取的電流太高。是刻意拿來說明屏散熱的。

ODQH包含的面積(有直立格線、陰影）是靜態之下，屏散熱值。

在有訊號的動態變化之下，JQK（有直立、水平格線、重陰影）包含的3角形面積大約是MNPS(最大的點線長方形)面積的8分之一，也就是一般用來計算輸出功率的電流變化乘上電壓變化的8分之一。

動態這時候，屏散熱值是要扣掉JQK的3角形功率輸出，比靜態時少這一塊，移交給了輸出變壓器。

可以說：

動態時管子比靜態時<冷>一點。管子靜態時最熱，音量開到最大時最<冷>。

設計取工作點時，只要靜態時散熱不超過額定上限，開大音量，不會更熱，<安了>。

Output transformer PP and SE

做過的輸出變壓器OPT 破銅爛鐵一覽 Hammond 1600系列規格，見最後價格表。

現役單端機用上最大的OPT 1627SE- 25W-2.5k/8- 重量5.3 kgs

12AU7放大、容交6BM8（3極放大、5極3接cathode follower)直交6KG6A(=EL509)-10W.

1627SE上面擺兩個小OPT供比較。





這兩個小變壓器側面、上面照。
這最小的OPT是Surplus＜廚餘品＞ 2W, 2.5k/8, 100HZ-40KHZ
119DA不是Hammond 1600系列。是為某客戶打造的。









<3支全壘打>，6BM8，3極放大、直交5極3接，單端機，用<級間變壓>Audio Interstage A 8037 當作OPT。
3W- 5k/3.2R- 100HZ-15kHZ

Hammond的鋁殼10" x 6"，送給 喜愛棒賽的<不笑兒>




6V6-PP機 OPT用Hammond 1620. 20W-6.6k





<小便當機> ECC99(JJ-雙3極）PP機 用Hammond 1609, 10W-10k

7" x 5" Hammond機殼,不及A4雜誌的一半大。

電源變壓器是made in Taiwan自偶0-110-220V。

送給了同事Annie。我要她麻電的時候就退件。聽了兩年沒事。

在送出去之前，我弟弟拿去，先叫他太太試過，不麻電。

<保不當機> ECC99-PP-Hammond 1608-10w-8k
送給 合夥人Gary.

<大便當機> ECC99-PP
先做單端、PP同機比較。
Hammond 125J是一般PP-OPT通用品 8W-初級2.5k或4k，次級6/8R 或3.2/4R

以PP定案的<大便當機> ECC99-PP，留有接耳機、切換開關。電源變壓器外掛。

送給在美國唸書的Yvonnie。有把手提著走。

最小的25mm OPT用在71A上（左下角的在水泥電阻旁邊，左上角的用紅膠布貼著）

5842單段單管放大、耳擴、喇叭兩用<百鑽機>

有關OPT的分析，出了Langford的Design Handbook枕頭聖經本，我看是這本英國佬Mr. Morgan Jones寫的最詳細了。

上面提到的3個小OPT。

左邊的<級間變壓>Audio Interstage A 8037 當作OPT。

中間的用在71A以及耳機擴大、唱頭擴大機、5842耳擴、喇叭兩用機。

119DA用在耳擴、6AS7G單端機。

6V6-PP<狗頭牌>原材料

OPT Hammond 1620- 20W-6.6k

6V6-PP<狗頭牌>完成機。

Hammond power trans 額定200mA-只用160 mA, 但還是很燙手。留著自己用。3極接法是很正典的聲音，推Colin Twins 或Harbeth LS-3/5剛好.

8支JJ-ECC99雙3極管，SE<發不久機>

用美國<個體戶>出的ONE ELECTRON type TUBT-1

8H-1600R-160 mA.

高音好

EL509單端，shunt-feed。

前頭兩對一樣大小的ONE ELECTRON。

一對Audio Choke當負載，另一對1.6k 透過電容當OPT

後頭超大的made in Taipei電源變壓器，涼涼的。

6BQ5=EL84 PP機。

原做超線性，經過Colin加持，改為3極接法。

Hammond 1600 PP-OPT系列裡最小的. 10W-8k

MM唱頭RIAA等化、擴大機

推出去斬掉的5球10燈單端機

黑黑的ONE ELCETRON 1.6k 比Hammond 1627SE小很多，但還是比白白的Hammond 119DA大。

用在6AS7G。

價廉物美Canada專業大廠出品。

早先的定價以調漲15％。

直結交連6AS7G-part 7

July 05, 2008更新

字體放大的page









 簡化的高壓電源如下：

針對part-6結論，更改:

B+1以Zenner Diode 250 V穩壓。

提高B+2到＝440 V。

加大6AS7G陰極自立偏壓電阻為150歐母，相當-9 V.

傍路電容加大到100 uF，低音充沛。

完整線路如下：

簡化的架構是：

6AS7G工作在 170 VDC, -75 V, 60 mA, output trans負載 1200/8, 估計每輸出 1 W功率需要0.25 V-rms的輸入電壓，最高 1 Vrms輸入，4 W 輸出。

一共測試8支6AS7G:

6AS7G running data on <12AX7 DC 6AS7G SE amp> July 2008

Tube no.	@ 110 VAC B+1= 258 V B+2= 436 V DC to 6AS7G= 178 V				@ 104 VAC B+1= 253 V B+2= 431 V DC to 6AS7G= 178 V
	Eb V	Eg -V	Eg-sf V	Ip mA	Eb V	Eg -V	Eg-sf V	Ip mA
#1 GE	168	-75	9.3	62/62	167	-73	9.3	62
#2 SVET	167	-77/79	10/11.4	67/76	165	-74/75	10.4/12	69/80
#3 SVET	168/166	-76/77	9.5/10.8	63/72	167/166	-73/74	10.0/11	67/73
#4 RAYT	168/168	-77/75	9.9/8.5	66/57	167/168	-75/73	10.6/9.7	71/65
#5 RCA	170/171	-74/74	8.0/7.8	53/52	170/169	-71/71	8.5/8.5	57/57
#6 RCA	170/172	-75/73	8.7/6.4	58/43	169/171	-73/70	9.3/7.0	62/47
#7 RCA	171/175	-73/73	8.0/5.0	53/33	170/174	-71/68	8.4/5.3	56/35
#8 RCA	166/167	-76/76	11.4/10.5	76/70	165/166	-75/74	11.4/11	76/72
Average	169 V	-75 V	-9.0 V	60 mA	168 V	-73 V	-9.5 V	63 mA

1. As supply voltage reduced from 110 VAC down to 104 VAC (about –5% reduction), the DC supply voltage B+1 and B+2 remain within +/- 2.5 VDC or less than +/- 1% for DC supply to either 12AX7 or 6AS7G.

2. The operation point can be taken as Eb= +170 V, Eg= -75 V, Ip= 60 mA.

3. The bias –75 V is consisting of fixed bias –66 V and self-bias –9 V

4. All tubes are used ones and bought as new old stock (NOS), except SVETLANA.

5. All tubes will run safe for long time within power supply 113-104 VAC.

我的結論是：

1. 直交還是比之前的級間變壓機（417A – 級間變壓1:3- 6AS7G）頻寬要好。找回來一點高、低頻。

2. 完全固定偏壓，無法克服6AS7G特性上的差異。6AS7G同一管子兩屏之間，以及不同管子之間的差異相當大(見上列的測試data)，會造成靜態工作點散熱超過13W的上限。廠家Philips的建議是分個7.5V以上給陰極的自立偏壓，只能遵守照做。

3. 雙電源B+1及B+2可以免除單一電源直交機時，陰極電阻散發的高熱。

4. 12AX7用的低耗電B+1=250 VDC可以簡單的Zenner Diode穩壓。這樣一來，流經12AX7屏負載的電壓降（相等於6AS7G的固定偏壓的部分）可以不受市電源影響，穩定在+/- 1%之內。

5. 6AS7G用的高耗電 B+2=430 VDC ( 實際上有效淨值是要扣除墊高的B+1=250 V，只剩下 180 VDC而已)，用管整流、LCLC應該也可以應付6AS7G特性上的變化。這裡用12AX7 + 6AS7G，一樣有緩慢升壓的功能之外，卻有調整、穩定B+2的好處。最大的好處應該是電源內阻很低，供應低頻的高耗電流不至於軟腳。