5687直接交連PP機（3-接電試機篇）

跟報廢的300B比大小

耳機監聽。
拔掉RCA， 音量轉到最大，沒有哼聲。
但有極細微的糙音。可能是電阻熱騷動的。

開機後 約 15 秒  LED 亮，出聲音

B+串一個 1.5 uF-630 V Solen Cap，線路沒有的。聽起來 沒差。

堅新的電源只用到 67％, 但電壓在 112 VAC接到 110 VAC, 還是明顯不足 3% - 4 ％。
6.16*110/6.3*112= 0.96
276*110/280*112= 0.97

如原先設計的參數一致。
如原先估算的，工作電流，不因為電壓是 112V 或 100 V, 管子是 5687 或 7119 會有大差異。

2 個 小小 50 grams 的 OPT，轉鈕由 6點到8點 就把 LS 3/5推的嚇嚇叫。
低音強勁、有Q度, 高音細緻。
不過想一想 小小的 OPT線圈已經 比 喇叭的大上好幾倍了。

29th Sept 2011 補記：

這兩天出差林口，早出晚歸。

我一向是把輸出功率大小當參考而已。
計算的話，是假設 1kHz負載線之下畫出來，而接上純電阻的負載，量測出來的跟喇叭電感性的負載，一樣有距離的。

Colin兄說到了重點：opt 磁飽和, 低頻、高電流、虛功引起的切割才是關鍵。

剛接上
Colin 6BW4-7119-7119單端機
交互對照
Stein 6BW4-6DJ8-7119-推挽PP機
以人聲-洪榮宏，樂器-(故鄉調CD）接
Harbeth LS-3/5A

單端機 Vol 由6點轉到底4點，音量大約是 阿孫開始抗議的中低音量。
跟PP機 由6點轉到8點相當。

明顯的 pp機 低音 少了一個8度音階，沈不下去，而高頻則明顯多出。
PP機 1點開始有切割的感覺，2點到底的3點 有明顯的切割破裂聲音。
這是之前，聽電台人聲廣播，沒聽出來的，可能是沒有放這麼大聲的緣故。

初步的結論是：

1.這線路做 PP直交可以工作。
2.單端OPT兩支 挪用當 PP機 也行，交流哼聲並沒有出現，應該是在喇叭線圈裡抵銷掉了。
3.尺寸小的opt高頻可勝出，但低頻無法下探，更有高頻 磁飽和、切割的天限。

回 小郭兄：
我的 "方波"是書上看的。特別是 日本仔的書，MI雜誌裡。

說來慚愧，我已經幾十年沒有摸過 示波器 了。
1965年離開高雄煉油廠工作的儀器維修單位，最後3個月跟一位美國派遣來的老技工安裝一部叫做什麼 Mass 質譜儀，
有一間專用的冷氣房侍候，放大器有一人高的開放架子，插了幾十支6550, 印象中那台 雙頻示波器 Tektronix 相當笨重，我幾乎抬不動。

我想現在二手的 20 MHz Oscilloscope 可能比 獎勵 阿孫的幾套 "樂高" （ 最貴的超過 0.5k 一套）便宜，
也不知道台北哪裡有賣？不用時要擺公寓的哪個角落裡討罵？

我還是先紙上作業。
目前想再規劃第二種直接交連 PP機。
就是把那個僅有的反相交連的電容踢掉。
http://dl.dropbox.com/u/12867678/5687-PP/cross%20coupling%20inverter12AU7.jpg

還有一個可以動手的實驗：
把手上有的一對 單端 Hammond-opt 它 200 mA -25W 初級 1200R 有 40％中心抽頭，次級 4/8/16 r 可以接成 2.4K屏對屏//8R 上這個 PP 如何？

01 Oct 2011 記錄下來今天試驗的經過。



原 7119-PP機開腸剖肚，把right聲道的兩隻opt從下面的端子解除，換接Hammond 30W 單端 1250R 有40%抽頭的引線接B+, 其餘兩線接屏極。
喇叭接 4R, 相當於 PP機屏對屏 2,500R, 比 left聲道的 屏對屏 10,000R 有4倍的差異。

CD player 還是用UltraPlex代用。因為不常聽 CD，以前有的Quad CD player掛了就送"福德坑"焚化爐了
UltraPlex輸出低，要轉最大量。
先用Sony MDR-V6破爛（泡棉）的耳機聽。
拔掉 RCA輸入，把Cosmos 雙連VR轉到最大6點到3點。
聽不到哼聲，只有輕微的蜂鳴聲，不會因為VR大小而有差異，大約是關機，開機可以感覺出來的程度。

輸入RCA只插入 right 或 left， 不同時聽 兩聲道，但是左耳、右耳 交替聽。
明顯的left勝過 right 巨無霸HM。小opt比較大聲、高音明亮、低音強。


取下耳機，改插喇叭 LS 35。每次換left 或 right聲道時 RCA 輸入跟 輸出端子是同步一起換的。
left小opt在1點-3 點有切割的破音，而 right HM巨無霸不會有破音。


搬來 Colin的 5687-5687單端機作陪比較。
先把 7119-PP機換上同牌的 Philips 5687. 馬上可以感覺 7119 比較嗆聲，5687比較溫馴、甜美。




5687-PP機 一樣在 1點 -3點時 left 小 OPt 破聲，巨無霸 跟 Colin 5687 單端過關。

RCA 輸入 改接電腦網路電台（Onkyo 音效卡）輸出信號撥到最大。
5687-PP機 left right 分別在 11點以上（小opt) , 2點以上 （HM opt )有破聲。
5687-Colin單端機在 3點以上到4點 有破聲。
全部無法避免破聲。
意思是說，連巨無霸 HM opt也是無法避免5687管子給它的切割破音。

在平常音量、阿孫沒有大聲抗議之下，綜合的印象是：
mini-Opt的音響品質還是不能忽視的，或者說高音相當漂亮，低音還可以接受。
這個AES-TA 983當初貪便宜，買了8支，一對用在 417A交給 Dewen, 一對用在 71A, 目前在David 處。都沒有嫌棄，一樣同意讚好。



LS 3/5A還是用 5687-PP機推比較 5687單端機夠勁。

5687直接交連PP機（2-Drill-It-Yourself篇）

先紙上作業，排列一下

機殼貼上白紙畫作

開 20  mm 圓孔

挖方形孔

挖好孔，邊毛修掉

備好料

鎖定管座，RCA頭，電容、喇叭端子， Choke

固定電源變壓器
銲上燈絲
電源線

輸出變壓器固定在底板

關鍵時刻還是要再次描畫一次

整理綁線

細部

特寫

要上火線了

今之古人Reaching for the moon

我對 "西洋流行歌曲" 一向是 "隨緣" 而已，過耳即忘。

Dewen 在 Face Book上貼的連結

Reaching for the moon by Ella

平塗的彩色抽象畫、夢幻般的卡通人物插畫 都很耐看。
Ella的歌聲我不熟，只聽過大名而已。

Reaching for the moon by Frank Sinatra

還在 You Tube 連結到 瘦皮猴 唱的。
我一直把 Sinatra定位在電影 亂世忠魂 From Here to Eternity的電影明星，現在才聽到他磁性迷人的歌聲。

好奇之下，上英文版的維基，解密一番，知道這是1930年 Irving Berlin 譜寫給 黑白電影片的配樂。
失敬了。

Moon在這裡只是個引子，主人要訴說的應該就是那個在
reaching for the moon
後面的
and you
跟
looking for the tune

真是活到老學到老。
Stein也該算是 "今之古人"，一個活在當今，卻又醉心老古董的人。

席德進的畫作

上週日，乘坐高速鐵路台中當日來回，抽空看了 台灣美術館 席德進的紀念展，展期到 10月2日。
回來找出 1978年1月13日在台北市南海路美國新聞處 展覽時買的幾本畫冊。
那次展出的大幅黑白水墨，以金門的古厝為多。席先生當時精神還好，簽名的筆畫照樣一橫一豎，無拘無束，但已經面露病狀，有點憔悴了。

水彩比油墨好上多倍

特別能夠抓到台灣 熱帶溫濕的氣氛
例如 這甘蔗園

後期的水墨簡化到像這樣，還是穩穩的抓住空氣的感覺。
像這標題叫 淡水漲潮時，越看越有味道。

5687直接交連PP機（1-規劃篇）

DIYer自作派動手之前，必然要在紙上規劃一番。

規劃通常反反覆覆，一改再改，有時經年累月，甚至胎死腹中。

PP推挽機裡 驅動管到功率管通常是分相之後，電容交連過去，也有級間變壓器，分相兼放大，一舉兩得。

這兩樣，我都作了。

不用電容，不用級間變壓器，直接交連的PP機的線路 書上我還沒看過。

也沒有看到任何說明，為什麼不像單端機一樣，用直接交連。

幾年前曾經思考過，規劃過。

結論：事不容易，也就作罷。

PK分相法是沒有希望的，因為輸出電位相差太大。

陰極耦合分相法，可行。可能也是最好的方法，但是需要"長尾巴"的陰極電阻，或是負壓供電 或是動用半導體，這是我能力不及的。

剩下的paraphase自動平衡分相法，如下圖的 auto-balance，稍加修改，插入一個交連電容，隔離電壓，也就可行吧。

這樣直接交連到功率管勉強也算是直交機吧。

反過來說，陰極耦合分相法，一樣會牽連到一個反相用的交連電容，還是去不掉的。

 

 

上圖少畫了一個另件，照超穩"當"  down機

 

最近盤點一下 "庫存"，還有些東西，可以作個實機。

小3極管 JJ 的ECC99 做過的PP機，有"小便當機"，  "便當機",  "保不當機"。3機都還可以。

這次想換個口味，採用5687, E182CC, 7119.

For Tung Sol 5687 or
(Philips E182CC=7119), twin triode:
Pmax= 2*3.75 W, (2*4W), @ Eb= 203(204) V, Ip= 12.5(12) mA,
Eg= -9.5(-8) V, A= 16(24), rp= 3(2)k

 

5687跟E182CC=7119可以交互插用，只要考慮到燈絲電流5687會高 0.2 A 一點。

在1 kHz純電阻負載之下的輸出功率，單端機一般簡易的估算法是：

在屏流、屏壓特性曲線上，經過靜態工作點畫一條output transformer OPT的負載斜率線，讀出 屏電流、電壓最大的擺幅，兩者相乘之後，除 8.

5687單端機單屏輸出, 按照工作點選定的電壓高低，可以做到 1-1.5 W.

照說PP機等同兩屏串接，出力是單端機的兩倍，約2-3 W, 但是PP機出力一般不只兩倍，通常是單屏的2.5倍以上。

理由是 ：

1. 單端機一定要在甲類 Class-A工作，不允許屏流截止歸零，因此工作電壓的選定受到限制，不能太高，否則屏電流會截止掉。而PP 機可以在乙類Class-B工作，完全截止屏電流也無妨，屏電壓可以提得更高。
2. 按照數學嚴謹計算，可接受的失真度下，輸出最大是負載阻抗兩倍於屏輸出內阻，而在 1-4倍之間，變化不大，約 在 90％之內。但是考慮到更好的damping factor，更低的失真度，可能用到3倍。
   

但是PP機因為偶數副波可以抵銷，負載可以降低到跟內阻相等，輸出不止兩倍以上。

詳見鄭氏中文書裡寫的。

PP機輸出功率估算一樣在屏流、屏壓特性曲線上畫負載線，不同的是：

不論是Class A, Class B或是 Class AB，一律從工作屏壓/零電流那一點畫起，不通過靜態工作點，而且負載線斜率是取 OPT初級 屏對屏阻抗的4分之1.  然後取 最大屏流、屏壓擺幅，相乘之後，只要除 2, 不是除 8

 因此 4687 PP機可以做到 2.5 到 4 W.

日本達人 畫的是Class B的PP機示意圖

如果是class  A 或是 class AB 不同的只是 c, d 波形, 不會切掉下半段，而是上、下波形 class A 會呈現對稱，或 class AB 呈一大一小，不對稱而已，在e上的波形大小相加之後，還是跟Class B 相等的。

輸出功率只跟電壓有關，無關於Class A或 class  B

庫存有堅新的電源變壓器，原來要作唱頭放大用的。

只有 280 V-1 A  但有 3個燈絲供電。

可以用 6Bw4管整流.

還算適用。

 

 

輸出變壓器有 4支 單端機 迷你 TA-8037，雖然 只有 0.4 lb= 180 grams, 用在 6BM8單端機 還是嚇嚇叫。

要是把初級、次級串接起來當PP機用，會是 10k/6.4, 相當屏對屏 12.5k / 喇叭8。 這樣每屏負載＝12.5k/4＝3.15 k。   3.15k  對於 5687 內阻 2.5k來說，還算可以。

OutPutTrans, Hammond Audio Interstage P-TA-8037
3W, Pri= 5k, Sec= 3.2, Frequency resp. =100-15k HZ
Connected as 10k-ct/6.4, N=39.5,

庫存還有PT-983  更小更輕，只有0.2 lb＝90 grams, 用在 71A單端機上，高低音超好的。

把它們初級串連、次級併聯，就相當於 10k/8.

算法是：初級串連圈數加倍、次級併聯圈數不變，圈數比由 N變成2N, 反映的阻抗變成 2＊2＝4,    因此 4＊2.5k=10k。

每屏負載10k/4= 2.5k   等於屏內阻。

可以接受，輸入會更靈敏。

Output transformer AES PT-983
Pri=2.5k(dcR=133), Sec=8(dcR=0.0), N=18, rated 3 W,
2*OPT Pri in series Sec in para or Pri = 10k  Sec= 8  
Frequncy =100-40 kHz,

 

 

 

 考慮到機殼只有 5＊7 吋的話，OPT 也只有選擇 超迷你的 983了。

合照如上。雖然比十元硬幣大不了多少，要塞入 5＊7吋的機殼內，還是傷透腦筋的。

 

 一共5支管。

 

 敲定的線路如下：

紅字是無訊號時靜態工作的預估數值。

訊號以藍色、紅色旗表示偏離靜態的正、負擺幅。

 

 V1輸入管是陰極共地，不用陰極自力電阻-電容，改用LED。

LED代替電阻-電容，用在好幾台的經驗，證明功能好。既簡單又省空間，還可以當指示燈，因為本機不要電源開關，而在這裡通過的電流幾乎穩定在 7 mA, 不因為訊號變化而改變。

LED 工作電壓約再2V上下，可以應付滿載輸入訊號 0.3 V-rms  以上高度脈衝需要的允餘，因為 5687允許Class AB1, 1代表可以有柵極電流，更高的輸入。也因此採用 6DJ8低內阻、低屏負載 22k.

V1-upper屏輸出跟RCA輸入是反相的. 輸出透過Rg1=470k, Rg3=470k接共地，分得一半的反相電壓。

反相電壓透過 Cc1=0.1 uF 交連到 V1-lower柵極輸入放大，同樣產生一個跟RCA輸入 同相的屏壓輸出，達到PP機需要的分相作用，分別由 V1-upper 跟 V1-lower 直接交連輸出到5687。

V1-lower 屏輸出一樣透過Rg2=510k, Rg3=470k接共地，分得一半的正相電壓。

結果是在Rg1,Rg2, Rg3交接點上，反相的V1-upper, 跟正相的V1-lower 兩屏輸出，同等值的部分互相抵銷掉了，而殘餘大小不相等，但是同相的部分, 會相加起來，被檢出交連到V1-lowe放大。

因此V1-upper, V1-lower 兩屏輸出雖然是反相，但是輸出V1-upper大, V1-lower 小，永遠存在一個誤差值。這就是所謂的"自動" 恐怖的 "平衡" paraphase auto -balance。

如果 V1的放大倍數是＝A的話，這個誤差值大約是輸出大小的1/A。
這裡A＝22, 誤差＝1/22＝0.045 ＝ 5％ ＝＋/─ 2.5 ％可以算是相當好了。
為什麼Rg2不取 470k 要取 510k，是因為 V1-upper 輸出比 V2-lower大，稍微偏袒一下，有助於減低誤差值。這是相當然而，聊勝與無。

5687陰極共用3.3k， 只要6DJ8 靜態屏壓固定在 72 V,  幾乎決定了 屏流是 25 mA , 因為 偏壓 10 V 跟80 V 比起來，不影響大局。

5687工作在 200 V,  屏流取 12.5 mA 因為電源供應能力 100 mA 有限, 算是Class AB。

陰極電阻 3.3k 刻意不加 旁路電容，希望局部電流負迴授，有助於平衡 上下管的差異，功能像是 差動放大器一樣。而且空間也擠不下了。
OPT兩隻初級串接、次級併聯，接法應該是對的。
加上耳機插座，有助於監聽。
那個Rsp=150k 可有可無，有人說喇叭沒接開路，初級會感應高壓，破壞絕緣，估妄聽之。
不作負迴授的話，次級也不用接地。

用6BW4,,沒有把握會整出來 300 V.
濾波可以用推挽機檢約的方式，哼聲不應該很大。

所謂哼聲是指拔掉RCA輸入時聽到的 120 Hz 交流聲。
以下分析也是拔掉RCA的狀況。

舉些具體數字，便於說明，先把 Cb2/Cb3電容暫時拿掉，哼聲也排除電源變壓器感應來的部分，它跟距離成 "平方反比"。

B+2低壓直流150VDC如果殘餘1.5V-rms AC成分 經過Rp1, Rp2, 還是忠實的反應 1.5Vrms AC 輸出給 5687 柵極。

但是兩個 1.5Vrms AC 是同相等值的，有別於RCA來的訊源輸出是反相。
因此理論上，同相等值的1.5Vrms AC在後段推挽機是抵銷掉了，不應該造成太大的哼聲。
要是在單端機上 1.5V-rms AC 會跟著放大 到不可聞的程度。
例如 5687柵極偏壓是 - 10V, 送上 1.5 Vrms (相當擺幅 正/負 2.1 V）當然是 不能接受的。

要 是1.5Vrms AC 是同相，但是因為Rp1/Rp2或者 6DJ8兩屏差異引起 不等值，例如還有 0.15 Vrms AC交流120HZ,  它經過 5687 的15倍放大，輸出變壓器 (OPT) 0.028 倍數的放大之後，在 8R- 90dB/m-W 喇叭呈現了
0.15*15*0.028=0.063 Vrms
0.063*0.063/8= 0.0005 W
0.0005W*90dB/m= 0.045 dB/m (距離喇叭1m 幾乎不可聞）

至於B+1,
假設 殘餘高到 15 V-rmsAC它在正常OPT因為"反相等值"，照理也應該抵銷掉了。
如果不幸，OPT不良，沒有等值，還有 1.5 VrmaAC的話，同理，
1.5V*0.028=0.042 Vrms
0.042*0.042/8=0.00022 W,更寬鬆了。


在本圖，沒有用正常PP的OPT，而是以單端機OPT 併聯，雖然不可能在分開的兩個單端機OPT底沖殘餘AC ，但是想一想，最後還不是在喇叭的單一個線圈上抵銷掉了。

至於剛剛拿掉的 Cb2/Cb3
它們設計上是用來做訊號短路之用，目的不在濾波，雖然對濾波也有幫忙。觀念上應該要有區別。

在PP機裡，一推一挽，B 電流變化不大，不像單端機裡，低音低頻時，虛功量大，電流超大，Cb3容量不夠，B電供應不上（內阻大）電壓下降，低音就會軟腳。

有了Rb3=10k高電阻值，其實B+2 不用Zener 150 v 也可以相當穩定的。

燈絲電壓接地零電位，沒有掛正電壓。燈絲、陰極電壓差值 90-100 V是 5687的上限，200 V是 E182CC=7119 的上限. 希望開機時候，不會跳火。