2009年3月29日 星期日

唱頭放大器捲土重來-(3-實作取義機)






這是原始規劃,實作如底下照片之後,證實沒有聲音的線路。








不用輸出變壓器,用電容,因為前一篇已經試驗過可行、少一個變壓器,少幾倍放大,有利無弊。
後段用低內阻的ECC99 雙屏併聯,直接交連進來,不用電容交連,希望頻寬好。
RIAA部分用6DJ8取其pin-9有遮蔽。整體放大倍數勉強可以。
B+, b+雙電源分開供應。
燈絲12.6 VDC現成品穩壓器。






新機殼



4個管座



先埋一對interstage transformer 10k//90k N=3,當備胎





黃色交連電容





輸出大電容 2uF


















接上MC唱頭,有哼聲,卻沒有音樂聲。


為什麼???


錯在哪裡?


傷腦筋了。先改6DJ8-ECC99為 12AT7-6DJ8提高放大倍數


如下線路圖


除了哼聲加大之外,還是沒有音樂聲。







   





 


找錯:


1.MC唱頭改接MM "成功機",可以唱。表示訊源沒問題。


2.接線、電阻、工作電壓再一次檢測無誤,如上註明的數字。


3.跳過Pr=250k,只是哼聲加大而已


4.跳過Rg3=970R, grid stopper時,無法工作,有低頻震盪motor boating 聲音。試過Rg3加大2.7k哼聲變小,採用了。


5.Cc1=2uF哼聲比5.1uF小很多。沿用2 uF


6.會是高頻震盪,不能工作嗎?在12AT7屏極輸出到6DJ8接個180 pF通地看看。試過了,哼聲減少,還是沒用。




可見沒有聲音,這是結構性的問題。


核對結構性的差異:


AA.電源B+, b+分開,頂多跟哼聲有關,不會沒有音樂聲,容易改機求證。


試了過一個6.8k 把b+改接B+。果然有低頻震盪motor boating 聲音。


BB.12X7更換為12AT7, 放大倍數小 10 dB,RIAA參數可能有改。容易改機求證。


CC.RIAA 輸出由電容交連改直接交連。要費手腳改機求證


DD.電容輸出取代變壓器輸出,前篇已經實正過,應該不是問題。



 


Apr. 17 2009編輯中


依照上列初步檢驗核對,懷疑CC點出錯,直交機可能有嚴重的高頻震盪而不能工作,因此先改機試試、回覆容交機, 6DJ8換12AU7 燈絲統一, 方便試驗BB點。12AU7改用SRPP比較安定。


線路如下圖。


 


試驗結果:


音樂回來了,而且非常好,低頻夠、結實,瞬間反應好表示高頻也好。唯一缺點還是哼聲有。


12AT7-12AT7-12AU7組合時,倍數還夠,但換上12AX7-12AX7-12AT7結果,動態更好。


可以再修改一下12AX7的負載, 填上 180 pF,如下圖,粉紅色的部分,看能否減低哼聲(Apr. 18試驗結果180pFx無效)。



 


剛查了老一代的preamplifier 線路,早期的交連電容都很低,只有0.01 uF,很少有超過0.1uF的,近代的輸出交連才有1uF。


RIAA衰減線路,低頻幾乎沒有衰減,放大20,000,--很可能有超低頻震盪。等我找個0.01uF替換Cc1=2uF看。(Apr. 21試驗結果無效)。




如果是這樣的話,變壓器交聯會減低哼聲,可能也是因為超低頻被變壓器切斷去除之故。


手上有Hammond interstage transformer,可以試驗一下,線路如下







April 25 2009編輯中


是兩個線路,SRPP-電容輸出


跟 輸出變壓器 如下圖。


同樣哼聲無法消出除。


輸入rg1按照Denon MC要求 高出100R就可以。試過 280, 860, 11K結果 280比原120哼聲有改善,超過280就無效了。


依照測得的電壓值,可見是低頻震盪,工作不穩定引起的。


放到Audacity電腦軟體上,看出波型也證實是這樣。














April 28 2009編輯中


想了一天,猜測低頻震盪是接地不良成分大。


因為6支菸囪鋁罐電容外殼是緊緊的鎖定在機殼上,無法做一點接地殼,而鎖緊時也忘了把機殼接觸面油漆刮掉,可能因此有震盪。


等我有空重新拉線,做好確實接地看


May 01 2009編輯中


確實一點接地後,還是無效,哼聲無法解決。


名叫"取義機",因為得了很多教訓,下場會跟"成仁機"一樣。



 



 


2009年3月28日 星期六

氫燃料電池Fuel cell





1964年吧?我服務的中國石油公司高雄煉油廠,來了位貴賓 做專題演講。

題目是Fuel Cell 燃料電池。

記得 朱博士穿黑西裝,打蝴蝶結。古銅圓臉,不像白面書生,倒像是體操健將。

開場就說抱歉,他不說中文,要broken English。

全程確實一句中文也聽不到。3Q也是thanks,不是謝謝。

說的是我們初中化學反應第一課的

                                                               2H2 + O2 = 2H2O

 Hydrogen as fuel and Oxygen as oxidant 的 fuel cell 應用在太空艙上。

他剛在蘇俄莫斯科發表論文,那一趟是回美國,順道台灣一行。

小禮堂大約坐了廠裡大頭以下二十幾位吧?

我這菜鳥,為什麼有幸聆聽這種高檔的演講會?

可能是當時借調到化驗室,協助一位老美安裝Mass Chromagograph那台超大的儀器,化驗室主任拉我去捧場吧?

末了有幾位資深老鳥發問。

我是內容不懂、英文也不懂。

只學得一句broken English。

       next slide, 下一張幻燈片

 

我看了 諾貝耳 獎得主 朱棣文 博士的自傳,才知道 朱汝瑾 博士 就是他的尊翁。

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/chu-autobio.html




以下是2009年3月21日台北自由時報的報導。













2009年3月14日 星期六

唱頭放大器捲土重來(2-比較cap vs opt)


成仁機輸出是417A放大40倍之後,在經過輸出變壓器縮減18倍,放大倍數相當於40/18=2.2,目的在於降低輸出阻抗,配合連接的後段放大器。
要是我知道使用的後段放大器,輸入阻抗不會低於15k,那就可以用電容交連輸出,沒有縮減18倍的必要。

為了試驗可行性,把右聲道維持,把左聲道改接電容交連輸出。
接線如下。
只要把22uF電容移位,輸出變壓器拿掉,換上電容、串接一個250k可調電阻Pl,大約縮減0-16(250k+15k)/15k=16)倍,不再是18倍。
如果Pl調為零,就沒有衰減作用,這時負載約5k,  417A約放大30倍而已,不再是40倍。
總結來說,左右聲道的放大倍數應該相差不多,可以聆聽比較。





細心比較過10天,幾點結論:
1.接到12AX7-6AS7G-SE直交機,Pl=250k時,正常音量約由6點鍾轉到7-8點鍾,OPT的右聲道要轉到12-2點鍾。
2.相當的音量之下,哼聲很難分出高下,因為Pl不好調。

3.直接用耳機聽時,Pl大約要轉到底Pl=0。
4.相當音量下,哼聲也難分出高下。
5.OPT右聲道音頻比左聲道Capacitor較窄, Capacitor 比較寬鬆細膩。這是經過兩位年輕的耳朵證實過的。

幾點推論:
AA
放大倍數整體最少要10,000以上。
相當60 dB @ 1KHz,0.5  mV-rms MC輸入,得到 250 mV輸出。
20,000倍,相當 66 dB @ 1KHz , 0.5  mV-rms MC輸入,得到 500 mV輸出,應該適當。

BB.
交流電源來的哼聲只能靠濾波解除。
假設MC-0.5 mV-rms @ 1 KHz 經由第一段放大30倍,得到屏壓輸出0.5*30=15 mV-rms.
但是@ 20 Hz時 輸入只有十分之一,or 15/10=1.5 mV-rms, 60-120Hz保險起見也算它這樣吧。
如果允許哼聲-20 dB(1/100),則供應屏電壓的交流成分允許1.5/100=0.015 mVrms
再假設整流之後、濾波之前交流成分是300 V-rms * 0.2= 60 V=60,000 mV-rms。
那麼需要濾波 60,000/0.015=4,000,000/1,相當 -6.6*20 dB = -132 dB
如果一段R-C濾波是-33 dB, 如 2.7kR-22uF(Z=60 ohms @120 Hz)=(2700+60)/60=46/1=33 dB), 那要 132/33=4段R-C濾波。

CC.
用昇壓器,有助於哼聲的減低嗎?
1/10=20 dB的昇壓器,如果對哼聲120Hz沒有添油加醋,那他貢獻了20 dB/(80~86 ) dB = ~25%放大的區塊裡沒有哼聲。
如果昇壓器 號稱20 Hz/-3 dB,約相當 200 Hz/-0.1 dB. 推測 120 Hz/ -1 dB,那對整體哼聲降低約-1*10= -10 dB.
代價是低頻等量的損失。
如果昇壓器感應電場的哼聲,當然是有害無利了。
昇壓器這貼藥是有副作用的。


DD.


配線引起的哼聲,以RCA輸入端子到第一支管子之間,信源強度微弱,最容易受電場干擾、感應、多段放大。對策是儘量縮短引線長度、靠近管子,做不到就加遮蔽線。總放大倍數的比例,儘可能在第一管子達成,盡快"轉大人",輸出之後,比較不容易被欺負。


EE.


如有1/3 or 1/5 昇壓器(或極間變壓器代用),次級直流電阻>1kR, 可以  12AX7-RIAA-12AX7-cathode follower-capacitor output的架構,昇壓器次級當陰極電阻,柵極共地輸入,有效減低哼聲。


FF.


如有1/3 or 1/2 極間變壓器, 可以用在RIAA之後,少一個交連電容。
 


2009年3月6日 星期五

愛樂者的電腦工作站




這是在電腦博物館拍到的珍藏。

愛樂者的工作站應該像這樣吧?







2009年2月24日 星期二

小便當機




Bendo Amp.    By  Stein   2006/2/28


1.破題


Bendo者,日本話<便當>、飯盒,取其巧小便利攜帶之意。


Amp是Audio Vacuum Tube Amplifier 的簡稱。


Bendo Amp是<自己來> DIY Audio Amplifier裡最<冷酷>的成品.


<冷>到24小時不關機,摸起來不燙手。


<酷>到外型有異於一般市售品。


<苦>到裝機、拆機、再裝機,折騰好幾次。


這是延續兩年前原本要做個7"x 5"便當盒大小,卻陰差陽錯做了個大一號10"x 6"的<狗頭牌amp>,不屈不撓,再度努力的成品。




















 


7"x 5"的Bendo Amp 擺在5年前 17"x 10"廢棄機殼上的樣子。


生物要是設計出來的話,恐龍可能是早期的作品。








2.踢到鐵板


2.1.


原計畫是採用4支6BM8 做push-pull,不用高壓電源變壓器,直接110V 市電做倍壓整流取得280 V DC, 共接點不接機殼,浮在50 VAC上,輸入RCA端各有電容隔離。


結果是:機殼雖然不會麻電,接Quad CD player會唱,但音源器材(DVD,PC 等)要是接地的話,交流60HZ照樣經過電容進來,引起幹擾,哼聲大作。




2.2.


原機有3極/5極ultra-linear切換. 試過UL還是不能聽。只好放棄,改用3極接法。那就乾脆用3極管ECC99, 拔走6BM8, 換上12AT7, ECC99, 也把切換開關的開孔 改裝上自力偏壓調整用的可變電阻。




2.3.


把原裝的一隻燈絲變壓器110/18x2 V反接,移做高壓300V時,變壓器會震動,不合用,只好連同Choke取下,讓出空間,硬擠進1只110/220 V變壓器。


過了一段時間,才知道這只變壓器跟本不是甚麼隔離變壓器,而是自偶變壓器。


因此文章開頭貼的線路圖,變壓器劃錯了。後頭的圖就更正了。




2.4.


開關<DPDT>雙極雙投,加兩隻<紅、綠>指示燈。 原意是1極接高壓變壓器,另1極開關併聯上1N4007半導體 接到燈絲變壓器。插上電源後,綠燈亮,砍掉一半的60HZ電力,只給燈絲1半功率 加熱、待機,避免按上開關時,功率管冷啟動時高壓電引起的cold stripping。沒想到負載是電感性的變壓器,引起超高頻,震動,如意算盤打不成。



2.5.


改機之前外觀





 


 


2.5.


改機之前內部, 沒有電源變壓器,但有choke and filament transformers








 


3.改弦更張:


3.1


自力偏壓一邊固定做class-A,另邊可調做class-A到class-B放大,但是都裝有旋鈕、一真一假,共A-B比較。我聽不出來有何差別。偏壓陰極電阻用470 Ohms應為合理。




3.2


沒有Choke,接到最靈敏的Lowther speaker也聽不到交流哼聲。




3.3


靈敏度太夠了,把12AT7陰極傍路電容拿掉,做局部feedback,不用擔心管子老化變性。


 


3.4


改機之後,實際內部照片如下,,沒有choke只有自偶變壓器


 



 





3.5


實際線路如下


陰極偏壓電阻還是加上傍路電容



 




4.風評


辦 公室 小姐看了,有流口水,想要OEM不敢開口的,有<忘年會>沒摸到大獎、建議年底把它當大獎的,更離譜的是有位新進的小姐問道: 許 先生您下班後還在那裡兼差嗎?我說:沒兼差,是擺地攤咧>


拿回家擺在personal computer,不佔地方,接線到Lowther speaker,原來用Single-ended amplifier有點輕浮、毛躁的缺失好像因此改善了。


老妻看了說:


不要常在上班時間作這些,壞榜樣 ! 做那麼多台,幹什麼?


這問題跟:論重量,10只皮包比1只Bendo Amp輕,1只皮包花的錢卻比10只Bendo Amp多,那又買那麼多皮包幹什麼? 一樣合乎理性,但是如果膽敢發問,下場肯定不同。


 


Bendo Amp成品外觀照片如下





5.尾聲:




市售電源變壓器110/220V是自耦,保證會電人。


一量,果然是自耦式,可是不電人。


 


 

我做兩件事:


1.


小便當機Bendo Amp不接輸入,不接負載,電源3腳插頭 加上一個轉換頭變為兩腳加上地線(像是用在洗衣機上的),但不接地。


拿電子數位表,一腳接 接地良好的鋁窗,一腳接機殼, 量約 6V-AC,量不到DC-V.


相對的有隔離變壓器的 "大便當機" 量 0.6V-AC.


 


2.


費了一番功夫,作線路分析,<只電有緣人>,應該沒錯吧?


"檢堂"的小孩子碰到機殼,異常接法時,會承受D2-diode的順向電壓降x-V。






 




我的結論是:


小便當機現在不會電人,打赤腳、脫衣服也不會。


要是整流2極體,斷路一個的話,會有半週交流電的娃娃叫。


 


萬一改裝管子整流,因為壓降大,20-30 V,也保證會電人。


實機用了兩年來,還沒電過人。



機殼不會電人。當有人摸到機殼共地common的時候, 是透過diode 跟負載load才會跟AC電源交流火線構成回路。因為Diode順向電壓降很低,才幾個Volt,而負載阻抗也很大,麻電機會沒有,除非Diode短路壞了,或以真空管取代,順向壓降20 Volts以上才會麻電。





 


2009年2月20日 星期五

Happy birthday to me


 


I AM BORN


Whether I shall turn out to be the hero of my own life, or whether that station will be held by anybody else, these pages must show.


To begin my life with the beginning of my life, I record that I was born (as I have been informed and believe) on a Friday, at twelve o'clock at night.  It was remarked that the clock began to strike, and I began to cry, simultaneously.


David Copperfield                     by Charles Dickens

 


這位19世紀的大文豪在他自傳體材的小說,開場白裡說道:
午夜時刻,鐘敲12點,分秒不差,他哇哇墜地,來到這個世界上。