Multi 5687 SE amplifier by Stein Feb. 18, 2010
0.緣起：
手上有Colin的5687單端機，聲音很好，兩年前diy過」五球十燈機」，併聯4屏5687及7119表現也不錯，只是給我推出去斬了，只留下10幾支管子。
庫存還有一對拆下來One Electron 美國的output transformer高音也很好。
虎年春節連續休假9天，待在台北，天天下雨，冷到10度。吃飽閒閒，動點腦筋，設計一台多管5687單端機吧。
Colin 5687單端機單屏1 watt出力，我diy湊8屏，出力也許會有8w，那才叫做 唬唬生風，5687＜偶又發機＞了。
1. 高頻跟米樂電容Miller capacitance:
我要是有電子魔眼，站在輸入端子，一頭看進5678柵極，就會有一個所謂Miller電容，這是柵極、屏極之間的電容Cg-p，因為放大A倍數的作用，膨脹為A*C-g-p，再加上本身的Cg-p，等於Miller capacitance (A+1)*Cg-p, 還看到Cg-k(C-in), Cg-p(c-out), 配線潛佈電容C-stray。這些電容可以看做併聯接地。
另一頭看輸入訊源，有音量Volume 可調電阻Pr(一般100k)，還有前級輸出的內阻（個位數的電阻可以忽視），當作R-out。
如上圖，形成一個低頻過濾器Low pass filter。
隨著頻率F提高，訊號流失下地的越多，當R-out等同於電容抗時，這個頻率叫 F-cut-off -3db，算式
F-3db=1/2-pie*R*C
5687單屏的電容依上圖,方便起見，算做76+14＝90 pF
R-out最壞、最大的情況是當Pr轉到中點，兩頭50k併聯，得到 25k。
如上圖紅色算計得到 F-3db=70kHz。
要問70kHz夠不夠好？
按照Mr. Morgan Jones計算F-3db= 131kHz時，20kHz衰減 -0.1db
日本 黑川達夫 桑diy 26 台amplifier，每台有測試報告。我查了單端機，沒有feedback的性能，F-3db一般在70kHz上下，少數到達100kHz以上，但這是整體含輸出變壓器的。
20k Hz的一個8度音程是40kHz, 兩個8度是80kHz, 3個8度是160kHz
所以說 70kHz只能說是勉強及格而已，最好有150kHz以上。
這也就是Colin一向主張Pr要小，用50KB 併聯30k，約相當於 R-out=50/4並30k=9k的道理。這樣 F-3db=196kHz。
如果8屏併聯，要達到 F-3db=150kHz, R-out需要低於 1/6.28*150k*8*90pF=1.5kr
2. 輸出功率：
Amplificaton factor不大受plate milliamp的影響, 受Eb工作屏壓影響稍大。最受屏流影響的是transconductance 互導 及 plate resistance屏阻，特別是屏流低於15ma時候，屏阻急速上升，要避開。
按照T.S.的3個 class A1工作例，如上表列屏壓120, 180, 250 V。
最大的250 V*12 ma = 3000 m W還沒有用到上限,
到頂是250 V*15 ma = 3750 mW.
輸出變壓器接1.6k/8r反映到每屏負載是 1.6k*8=12.8k, 在上圖裡劃上綠色線（平行320v/ 25m a=12.8k。也可以把plate milliampers乘8，劃上1.6kr負載線）。
其實功率計算我看只能當參考而已。
因為喇叭的負載是電抗，變壓器也是。頻率不同，負載值也未必是1.6k。
大負載一般是低頻，功率因素低的大電流，B+供電內阻大、接續不上的話，也發不出大功率來。
不過以純電阻計算也有參考之用。拿最簡化的方式：
Ec最大擺幅0-24 V下，Ep/Ip分別是 70V/30ma—390V/4ma
P=(390-70)*(30-4)/8=1040 mw 每屏 ，8屏有8W。
另一種算法：(12/1.41) Vrms *14(V.G of 5687)*0.07(V.G. of output trans)= 8.34 Vrms@ OPT
8屏有8.34*8.;34/8=8.7 W
功率大，需要屏壓高、偏壓深。
如果以T.S.第二例 180 V, -7 V, 23 m a計算
（7/1.41）*14*0.07=4.87 Vrms, 4.87*4.87/8= 3W 8屏只有3W
5687換用7119也可以，放大倍數高24/18=1.3倍, 整體提高1.33＊1.33＝1.78倍＝+5 db、會更嗆。也許要調一下Pr2.，降低偏壓值，補升屏流。
4. 驅動級：
依前計算，驅動級的輸出內阻需要小於1.5kr.
最方便是一律用5687，工作在90V, Ec= -2V .Ip= 20 m a, 放大13倍，輸出阻抗 1.5k.
輸入靈敏度全8W輸出時需要0.68 Vrms（12.5V/1.41/13），因此Ec= -2 V＝ -1.4 Vrms已經有足夠超載的空間了。整體放大13倍＝22 db，勉強夠用。
直接交連的話，務需採用雙電源，否則發熱量太大。
用LED當陰極RC，之前做過，效果不錯，接線方便。
200V B+採用Zenner穩壓，驅動級工作點固定好，則功率級的偏壓可以調整Pr2到需要的電流。
全機9管5687燈絲串接110 VAC/9 = 12.2 V還在12.6 V誤差之內。最好是整流後，調到12.6*9=113 VDC。 這樣省下燈絲加熱變壓器。
LED改用正統的RC，可以測每屏的電流。R=10r, 1ma=10mv, 要是R再大，會增大內阻，有助於高互導管5687的安定。好壞難說。用RC則配置太繁雜了。
如果驅動級用417A取代5687，整體放大倍數29 db最恰當。
之前用 417A直交2A3總覺得倍數稍嫌不夠。
8*5687+ 2* 417A燈絲串連照樣可以，只要417A並個82R, 吃掉多的0.15A。
5.實作：
實作的話，雙電源較費事。需要隔離變壓器110/220V兩隻。一隻B+電流300ma不小。還要4個大電流的choke, 一個小電流choke。整體機重近乎 20公斤
這樣的架構，高電壓放大倍數當功率管併聯，比傳統的低放大倍數單功率管，不知道聲音如何？值得撩下去嗎？
6. 8*5842:
規劃時，起頭是2*6V6驅動直交8*5842-417A的。
因為我有現成的一台"發久久"單端機用8支JJ的ECC99 上頭還有兩個8腳插座給6V6。
原來是兩支整流管，因為電源變壓器5V燒了，我改成diode 整流，改名」發不久」機。
容易改機，不必打孔做無聊事。像照片一樣。
就怕5842震盪、起童。
網路上有人說，震盪會爆裂玻璃管，是真的嗎？
我想頂多是，不能工作而已吧
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