作者：陆全根

　　此前我介绍过一款额定输出阻抗为32Ω/600Ω的电子管耳机放大器。本文再向读者介绍一款采用OTL（无输出变压器）方式工作的电子管耳机放大器，可供阻抗为300Ω以上的立体声耳机配用。
　　
　　电路简介
　　
　　图1是双声道耳机放大器中一个声道的放大电路，1另一声道与此完全相同。它采用了常见的ECC82/12AU7双三极管构成两级放大程式。如果改用E802CC，音质可望更好，如用E82CC则工作寿命更长，后两种型号的管子是ECC82的高性能管。

　　输入信号经音量控制电位器VR和耦合电容C1进入电压放大级V1a的栅极。该级的屏极负载电阻是R8，该级的增益主要由它决定。R2是该管的阴极电阻，其上直流压降作为V1a的栅偏压。同时，由于R2未接旁路电容，因而也是该级的电流负反馈电阻，对整机电压增益和最大输出电压有所影响。

　　经V1a放大后的屏极输出信号电压，通过C2耦合到V1b的栅极。V1b接成阴极跟随器工作方式，即它的输出信号从阴极输出，因而电压增益近似于1，其主要作用是降低输出阻抗，达到与高阻抗耳机匹配的目的。V1b的栅偏压也取自它的阴极电阻。不过，为了取得合适的偏压，阴极电阻一分为二，从R5上取出的偏压再经R4 C3退耦合通过R3加到栅极，以防止产生负反馈。V1b的输出信号经C4加到耳机，R7可使输出端保持地电位，防止插入耳机时产生讨厌的“喀喀”声。
　　
　　图2是本机的电源电路，它供左、右声道共同使用。它使用了两个12V电源变压器，其中T1（16VA）次级12V经桥式整流后再经稳压IC(LM2940CT-12)稳压取得加热V1所需的灯丝直流电压。该IC为12V稳压块，在它的接地端子上接一硅二极管（IN4148）到地，则在输出端可获得12.6V的直流电压，恰好可供V1加热之用。

　　小功率电源变压器T2（10VA）则“倒置”使用，即把原来的降压变压器倒过来用作升压变压器，再经桥式整流后取得V1所需的直流高压（约200V）。高压输出端的发光二极管作电源指示灯，R1和R2是发光二极管的降压电阻，它们兼作高压泄放电阻，关机后可很快泄放掉滤波电容（47μ）中的电荷。
　　
　　制作
　　
　　放大部分的C1和C2最好采用优质薄膜电容，如WIMA的MKP4型，它的耐压高，损耗小，用于音频通路中，可望获到较好性能。屏极电路中的退耦电容C6最好选用高频开关电路中应用的低电感电解电容器。屏极电源降压电阻R10和R11务必选用耗散功率不低于0.25W的金属膜电阻，这里用两只电阻串联使用，目的就是确保其散热良好，故安装时也要注意其周围留有一定空隙。其它电阻均可使用0.25W的，当然，应优选使用金属膜电阻。

　　有关电容的耐压要求均已注明在图中，未注明耐压者则可任意选用。整流二极管两端的并联电容是抑止高频噪声之用，其中高压整流部分的电容耐压应在275V以上，这一点务必注意。同时，高压输出端的发光二极管如不拟使用时，R2(图2)的下端应接地，这有利于开机时避免浪涌电压损坏元件。

　　三端稳压IC（LM2940CT-12）是一种低压降稳压器件，采用次级绕组为12V的电源变压器，已能获得稳定的12.6V直流电压。如果选用一般稳压IC，因其输入/输出端之间的压降较大，应适当提高整流前的交流电压，比如选用次级电压为15V的电源变压器作为T1。同时也要加大稳压IC的散热器尺寸。如果安装空间允许，散热器尺寸尽量大些。当电源变压器T1次级绕组为15V时，T2的次级绕组一般也可选15V的。图2中T1和T2的功率容量有所不同，这是严格设计所要求的。作为业余制作没有必要这么刻板，即T2的功率容量可以取得与T1一样大小。电源变压器的功率容量大些，有利于减小交流声，因为此时它泄漏磁场也弱一些。此外，电源变压器的次级电压高一些，对稳定直流灯丝电压也是有利的。这一切的代价是制作成本稍微高一些。

　　本机的样机采用印刷电路板安装。电源部分为一块，放大部分为一块。后者面积略小于前者，并用“长脚”螺栓支撑在电源部分的上部。放大部分印板离电源变压部顶部约30mm左右。在这种情况下，输入1kHz信号在600Ω负载上产生1mW输出功率时的频谱如图3所示。

　　由图可见，各次谐波分量中以二次谐波为最大，最高谐波分量不超过7次，总谐波失真约2.3%，显然，主要是二次谐波为主，对听感的影响不会很明显。另外，从图中还可看出残剩的50Hz和100Hz交流声分量。100Hz分量是由高压整流滤波电路不够完善产生的，50Hz分量则是由灯丝和变压器的电磁感应所引起的。100Hz分量在-75dB以下，50Hz分量则更低小于-95dB,一般使用是完全可以接受的。对于要求高的发烧友，可通过加强对电源的屏蔽和加强滤波来进一步降低交流声电平。

　　鉴于上述情况，建议动手能力强的仿制者采用图4那样机壳“搭配”安装。整个机壳分上下两层，上层安装放大部分，下层安装电源部分，中间加一屏蔽板，这样可较好隔离50Hz电磁感应。另外，机壳可适当大一些（深度大一些），以便通过加大滤波电容或加装电源滤波器来进一步降低50Hz或100Hz交流声。电源开关、指示灯和耳机插座等在机壳上位置，请仿制者自己酌定。

　　为了降低100Hz交流声，可采用图5所示的RC有源滤波放大器。它采用高压MOSFET BUZ41A(500V/4.5A)接成源极跟随器。由于源极输出跟随栅极信号波动，因此只需在栅极接入滤波网络R1C1，即可明显降低源低源极的输出纹波。其滤波效果比把C1直接接在源极好得多，而整个滤波器的直流压降主要取决于MOSFET的栅-源截止电压，通常仅3~4V，对200V的高压来说，是微不足道的。图中C2和C3是防振电容，D1是10V/1~1.5W稳压二极管，保护MOSFET栅极不致过压而被击穿。

　　图2的200V直流高压接入这一滤波器后的测试结果如图6所示。与图3相比，100Hz纹波几乎全部滤除，它的二次、三次谐波则完全看不出来。另外，这个滤波器还有高压延迟作用。开机通电后，由于R1 C1的时间常数很大，MOS管源极电压随栅极C1上的充电电压缓缓上升，大约需要4分钟时间才能达到正常工作电压。而这段时间大致上也是电子管灯丝预热所需的时间。采用晶体二极管整流而不使用高压延时电路时，对电子管工作寿命会有一定的影响。至于是不是需要这个滤波器，可以装好图1、图2电路后通过实际试听来确定。只要在正常聆听音量位置时不易听出交流声，即可不必加滤波器。

　　还有一点要注意，安装图1电路中的耦合电容C1、C2时，最好把这个薄膜电容的内层膜片引脚（无标记的一端）接到电子管栅极上，这样它的外层膜片（通常有条形标记）就能对栅极起到一定的屏蔽作用，有利于降低其它感应杂散干扰。

　　性能和音质
　　
　　最后，我们来看一下它的其它主要测试性能和规格。当带有图5所示的滤波器时：

　　图7为右声道的THD+N曲线，随着输出功率的上升，失真呈线性平缓上升，1mW输出时失真为2.3％，最大输出达5mW以上，足以驱动大多数耳机并有足够的裕量。

　　从失真指标看已经不错，有条件的读者可通过换管或选择图1中R9的阻值，使V1a处于线性更好的工作点上等来进一步降低失真，是完全有可能的。

　　至于交流声指标，还可以通过合理布线，加强电磁屏蔽以及加大滤波电容等措施来提高。

　　测试性能数据反映了该机总体上的性能，比方说哪些方面还存在着什么问题，这为制作提供了判断的基本依据，也为进一步改进制作提供了方向。另外一方面，听音评价也很重要，它不仅使我们对总体质量有更全面的了解，而且有利于我们把主观量与客观量联系起来，提高我们对性能和音质的实际判断能力，对今后的制作或设计大有裨益。

　　本文所介绍的耳机放大器，声音温暖宽厚。也许在大音量时高频端的清晰度会感到略微欠缺一点，但对人声的表达不会产生什么影响，声音相当委婉动听，欢喜听歌剧的发烧友对此不必过于担心。它的低音也没有什么问题，因此聆听低频强劲的摇滚乐、爵士乐和流行音乐也有很好的效果。

　　最后值得指出，本机采用两只普通的电源变压器，免除了要用专门的胆机变压器的不便，应该说是一大特色。