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DIY 2A3和300B单端甲类胆机（设计制作篇）
一直想做一台2A3和300B通用单端胆机，可以将1993年购买的2A3用起来，而且刚把300B推挽机改为EL34和KT88通用推挽机（见《老树发新芽-2A3和300B推挽胆机》），换下了1992年版的曙光300B。从设计和修改电路、购买半成品机箱、设计制作变压器和扼流圈，到实际动手制作安装调试，花了一年多的业余时间，到2013年10月完成。之后两年多时间里又修改四次。现在信噪比约90db，耳朵紧贴音箱才可听到一点非常轻微的哼声，稍微离开一点就听不到了。听感：中高频很好，尤其中频失真很小，低频厚实而富有弹性。
一、设计线路 本机电路图如下：
乍一看，此电路电源是CLC滤波，然而第一个电容取值很小（），只起到了使输出电压在～之间调节的作用。带负载的情况下，Vin=352V和403V时，Vout=308V和355V表明：Vout=，因此，其实仍是LC滤波。
最初LC滤波并没有采用聚丙烯电容与电解电容混合并联，而是用多个聚丙烯电容并联成180uf，结果通电试机感到哼声比较大，离音箱1米才听不到，而且不受音量电位器控制。很明显，哼声来源于电源和输出级。于是利用机箱剩余空间，增加了多个开关电源用的电解电容并联，使每声道总容量达到710uf。用于开关电源的电解电容具有更小的ESR。下面从理论上估算电源哼声的大小。 Vin=352V L=10H
C=530uf+180uf=710uf
V~= Vin/=352/×10×710== 功率管内阻ra与阳极负载RL（输出变压器）构成分压器，所以输出管2A3阳极处脉动电压： Va~=(ra×V~)/(ra+RL) =800×（800+2500）=
输出变压器只响应绕组两端的电压，因此它得到的哼声是： —=
在满输出之下，2A3的电压摆幅为92Vrms， 信噪比S/N=20㏒（92/）=
信噪比约80db，意味着靠近音箱仍可听到哼声。为了进一步提高信噪比，需要给驱动级和输出级的电源增设一级LC滤波。只要这一级滤波器在100HZ处有的衰减，就可令信噪比提高到100db。20db的换算为比率是25：1，所以要求增设的这级LC滤波器AC分压比是Xl/Xc=25。如果采用180uf电容，则扼流圈只需达到1H就已足够。同时要注意采用内阻（直流电阻）尽量小的扼流圈，以减少直流电压降。我实际采用～，Rdc=26欧的扼流圈，在70mA电流下的直流压降仅为，不会影响电子管原来的工作点。
根据2A3与300B通用和好声、耐用、不极限运用的原则，线路参数设计计算如下： （1） 电源部分
（a）左右声道的高压供电分为两组独立的绕组，采用两个整流管、两个扼流圈、两组电容器进行整流滤波。不采用CLC滤波，采用LC滤波，使整流电压中的交流成分绝大部分降在扼流圈两端（实测有100多伏），降低输出电压紋波，但电源效率较低。
（b）300B的高压B+为直流365V，减去输出变压器（直流电阻约100欧姆）的直流压降约7～8V和300B阴极偏压60V，300B的工作电压是手册规定标准电压300V左右；
2A3的高压B+定为直流300V，减去输出变压器的直流压降约7V和2A3阴极偏压45V，2A3的工作电压是手册规定标准电压250V左右。
两个整流管采用旁热式的CV2748（5AR4），减少对直热式2A3、300B的冲击。 （c）电源变压器给300B供电的次级高压为交流405V，给2A3供电的次级高压为交流355V。用两个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对405V和355V电压的4个抽头进行切换。
（d）300B和2A3的灯丝采用交流供电，用1个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对5V和电压的2个抽头进行切换。
（e）滤波电容采用聚丙烯电容和电解电容组合并联，其中美国EC的5MP和法国苏伦MKP无感金属化聚丙烯电容并联成两组140uf.。美国EC的5MP电容的性能指标： 类型：metallized Polypropylene（金属化聚丙烯） 应用：工业和军用级开关电源
性能：相对电解电容，较好的电气性能，没有“Roll-off”电容漂移，ESR:4毫欧， 共鸣频率：1065KH，纹波电流：30amps，容值高达50uf, 过压保护：200％；完美的稳定性，低电介质吸收
（f）输入级管子的阳极工作电压用两个 OB2（WY2）串联进行稳压（215V）。电子管稳压可以使低频大讯号强劲有力，防止振铃，消除的感觉。稳压后经10K阳极负载电阻降压至150V作为6J5GT（L63）的阳极电压。稳压限流电阻的选择计算如下图：
最后选用(10W)。 （2） 线路部分
（a） 输入级的共阴极放大管不用6SN7GT，而用它的单管类型6J5GT（欧洲马可尼公
司生产的型号是L63），两声道两个输入管，互不干扰。
（b） 功率管采用2A3时，推动级的SRPP放大管用6SN7GT.。这是因为根据Morgan
Jones所著《电子管放大器》中结论：6SN7GT的原生失真是适合用作驱动级的电子管中最低的，而且在150V阳压下，栅负电压为-4V，实测音量调节后输入交流信号电压时，经SRPP放大后输出的不失真推动电压是交流60V，满足推动2A3至满功率输出的需要。
（c） 功率管采用300B时，推动级的SRPP放大管可用6SN7GT，也可用5687，用自
制的转换座实现。根据Morgan Jones《电子管放大器》，5687的原生失真也很低，仅排在6SN7GT之后，其2次谐波失真仅比6SN7GT高1db，3次谐波失真虽比6SN7GT高13db，但低于E182CC、E288CC、ECC82等约2～16db。在180V阳压下，5687栅负电压为-7V，实测音量调节后输入交流5V信号电压时，经放大后输出的不失真推动电压是交流85V，满足推动300B的需要。
（d） 2A3与300B转换时，用1个继电器（每个继电器内有两组10A转换触头）对750
欧和1000欧阴极电阻的2个抽头进行切换，实现阴极电阻的阻值转换。
（e） EF184、E180F三极管接法时，单级可推动2A3和300B，因此利用6J5GT的空余
管脚，接上EF184的阴极电阻，再自制转换座，并设置开关切除SRPP推动级。实测信号电平时，EF184输出的交流电压达到80V，足以推动300B。
（3） 元件参数部分
1、 功率级输出变压器：初级阻抗采用。因为300B的参数手册上，300V屏压下的
负载阻抗是3K，2A3的参数手册上，250V屏压下的负载阻抗是。考虑到将会以使用2A3为主，所以采用。
2、 各级电子管的阴极偏置电阻：必须设计计算，使其工作在栅压-屏流曲线直线
段的中间位置，这就是A类放大的工作点。
a）输入级6J5GT工作点
阴极偏置电阻选用620欧。如想进一步提高输入管的线性范围，还可以选择430欧的阴极电阻，此时Vg=，在150V阳极电压下，阳极电流8mA。由于调节性滤波电容最终由增大为1uf，所以增加2mA电流应该不至于影响输入级稳压管正常点亮工作。 由于6J5GT阳极电阻不大（10K），可以预期其负载线比较陡峭，有可能产生失真，所以在选择了工作点以后必须验证它的最大不失真输出电压摆幅。先做6J5GT负载线：
在6J5GT阳极电压Va、电流Ia与栅极电压Vg关系曲线图横轴上找到高压Vht=215V（即稳压管稳定电压）那一点；
再求出在高压Vht =215V下，负载电阻RL=10K时的阳极电流： Iam=Vht/RL=215/10=。
连接这两点做出RL=10K的负载线，正好通过工作点Q：Va=150V，Ia=，果然很陡峭，如下图中的黑线。
沿负载线向左，将栅极电压接近出现栅流的Vg=0V以前的Vg=-1V作为电压摆幅的限制点，对应电压是115V。
沿负载线向右，一直到Vht=215V都没有限制点。
于是：最大不失真输出电压摆幅峰峰值是工作点电压与饱和限制点电压的差值的2倍： Vp-p=2×（150-115）=70V，
最大不失真输出电压摆幅交流有效值： Vrsm=Vp-p/2√2=70/=
由于本机调试时测得：输入现代音源标准交流信号电平时，6J5GT的输出电压是交流有效值，小于最大不失真输出电压摆幅的交流有效值，所以不会产生失真，阳极负载电阻RL及工作点阴极电阻Rk都是合适的。
为了提高输入管的线性范围和不失真输出电压幅值，可以选择560欧的阴极电阻，并且取消稳压，阳极负载电阻增大为17K，使输入管工作点改为： Va=175V，Ia=8mA，Vg=， 此时VHT=310V，
Iam=VHT/RL=3102A输出功率P=V/R=120/2500=
2
2
西电300B手册上，在阳极电压300V，阳极电流60mA下给出的输出功率是6W。
2）2A3的工作点：
在2A3的Va-Vg-Ia特性曲线图上，从工作点沿着负载线向左，与Vg=0V的交点处，Va=105V：
沿着负载线向右，与Vg=-87V的交点处，Va=365V：
所以阳极交流电压摆幅的峰峰值是Vpp=365V-105V=260V， 交流有效值是Vpp/2√2=92Vrms. 输出功率P=V/R=92/2500=
RCA的2A3手册上，在阳极电压250V，阳极电流60mA下给出的输出功率是。
英国Audio Note Kit 1功放输出管的阴极交流旁路电容的容量是220uf，同理，也需要校验在本线路工作点条件下是否合适。
由于本线路输出管的Va、Vg、Ia、RL都按手册规定的标准取值，所以ra、u也取自手册数据，不必作图求出。对2A3，ra=800欧姆，u= ，RL=2500欧姆，Rk=750欧姆，等效阴极交流电阻：
rk=（RL+ra）/（u+1）
=（2500+800）/（+1）=欧姆 阴极总电阻：rk′=rk‖Rk
=（×750）/（+750） =欧姆
设定f-3db=1HZ
与RK并联的交流旁路电容的容量为： Ck=1/2∏f-3db rk′ =1/2××1×=463uf
最接近463uf的电容容量标准值是470uf。
我在8个220uf/100V瑞典PEG124长寿命电容中，实测挑选容量230uf左右的，两只并联成约460uf。
二、设计制作变压器和扼流圈
1、电源变压器 初级：220V加屏蔽
次级：400-340-0-340-400（V）（0.18A）——L声道B电 400-340-0-340-400（V）（0.18A）——R声道B电 （V）（3A）——L声道300B&2A3 的A电 （V）（3A）——R声道300B&2A3的A电 （V）（3A）——前级（6J5+6SN7）×2或（EF37A+5687）×2的A电 0-5（V）（5A）——5Z4P×2的A电 采用武钢H12 35WW270全新退火片，磁通17000，114×95，舌宽38， 片厚，叠厚70mm，截面26.6c㎡。但是武钢H12的表面绝缘不好，直接叠片可能产生涡流，造成较大的铁损，于是又买了一半叠厚（35mm）的日本Z11硅钢片，与武钢H12穿插使用，剩下的武钢片只能丢弃。
计算时取磁通12500，
从计算图查出截面26.6c㎡的变压器功率425W，每伏圈数V，取V。
电流密度j=2.5A/m㎡时，d=2×(I/×j)电流密度j=3.0A/m㎡时，d=2×(I/×j)
1/21/2 =×(I)1/21/2 =×(I)
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一般电源变压器电流密度取j=3.0A/m㎡