6L6WGB(5881)三極接法擴大機威廉森放大器 (Williamson Amplifier)

- 9月 10, 2018

6L6WGB(5881)三極接法擴大機威廉森放大器

威廉森放大器 (Williamson Amplifier)可說是經典架構，電路解析說明如下

http://azsheen.com/2006/09/27/post-0/

取自沈澔中老師網頁的說明:

由1947年發表了著明的威廉遜放大器線路。其電路架構相當傑出，全機由四支真空管組成，分別是2支6SN7與2支807。1支6SN7擔任電壓放大級並藉直接交連方式作成一個P-K分相器，另一支6SN7則擔任推挽放大的驅動級，一樣具有電壓增益。二支807則接成三極管的方式作為功率放大之用。

威氏放大器具有幾個特點:

1.從頭到尾所有的真空管均不使用旁路電容器。如此，各級都能單獨地擁有本級負回授，使各級頻率響應更寬廣，且具備很高的電壓穩定性。雖然降低了些微放大率，但經過準確的增益設計，這點並不成問題。

2.由於放大電路及輸出變壓器處理極低或極高的頻域，較易產生相移，嚴重時還可能發生振盪，減損了輸出功率，甚至使真空管處在過荷的情況下而毀損。發生這種情況會降低放大器的穩定性，必需儘量減少使用非線性的被動元件。根據所需功率，精良設計製造的輸出變壓器，其初級AC阻抗兩邊需盡量減少誤差，達致電路很高的平衡性。

3.全部的真空管均以三極管方式工作。

4.少量的整體負回輸。滿足了這些條件，就能將擴大機的總諧波夫降至低於百分之一以下。

本次實作感謝LINEPOWER網兄出讓6L6機箱，這機箱之前也正巧是安裝威廉森放大器，所以以孔位相當合適，只有加鑽一些電容孔位就可以用，省去不少麻煩。在此鳴謝。

電路分析摘要:

三極6L6是更適合於高電壓低電流的工作，因此屏壓340V每管僅須約70mA之屏流。相對地，陰極電阻Rk=22V/70mA≒310Ω，我們就使用300Ω。陰極旁路電容本機用4支220uf/50v電解電容。畫成圖上這樣是比較正確的作法。Rg柵漏電阻270K，算是中等數值，兼顧了偏壓和訊噪比，非常理想。輸入的1K抑制電阻，用來防止自激振盪;對A類放大而言因為不會產生柵流，這枚電阻可以用到l0K阻值，但是阻值太大對高頻段的衰減比較嚴重，故不建議超過2K2。這個電路即使不用抑制電阻，也沒問題，個人就拿掉不用，可是在輸出變壓器的品質和施工佈線上需要特別講究。

由於強放級是A類工作，靜態時的電流很大，推挽兩管輪流接替工作，所以總消耗電流70mA×4＋14mA×2=310mA幾為常數。強放級也不需推動功率去驅動，因此推動級使用一支12AU7(5814A)來負責，相當符合需求，B2+電壓305V左右，我們讓l2AU7內之兩個三極管於靜態時各流通約3mA的電流，Rk=lK時，陰極上約有2×3mA×l000=6V的壓降，屏極負載RL=5lK，所以在屏極上約有150V的屏壓。

電壓放大級的陰極電阻Rk為620Ω、Rg=220K、RL為l20K，主要的增益都由這一級完成，這組數值在低的屏壓下，尚能維持良好的線性操作，且噪音更低;方便我們拿來直接交連至下一級的分相電路。P-K倒相，沒有電壓增益，此處RL=RK=75K是配合電壓放大級屏壓及B3+和l2AU7的特性來設定，電流大約在4mA左右，整體負回授量非常小，回授電阻之阻值高達56K，除了線路穩定、頻應良好，最重要還得有優秀的輸出變壓器配合才能辦到。

值得注意的是這篇文章除了網路版，最早是發表在音響論壇。而裏面對於電流及電阻的設定與網路版本不太相同，不知道是否是更精緻的設定這就不清楚了。主要差異是網路版本的電流量設定較小，而論壇的版本電流量較大。有興趣的網友可以自已參閱。

電路圖如下，威氏放大器網路上版本眾多。本次實作採用沈澔中老師的版本，不過其他版本的電路我比較過，相差也不會太多。

由於本機需要四個高壓電容。因此鑽出四個孔位電容選用日系大廠的產品。

理線

安裝OPT及電源變壓器

這裏試著用一種叫「拉璜」的工具。嘗試用來固定功率管。後來試過以後發現這跟本不實用，因為功率管有高有低。而且玻璃很容易碎，用拉璜並不是好主意。例如你的新管子比較高，而舊管比較低。那這拉璜就會不合用會變的松松的。後來我就把它拆了。

來一張頂視圖

組建B+高壓電源的部份

高壓測量，因為沒上管子因此電壓會比較高。

使用電源變壓器時遇到一個問題。那就是這變壓器只有5V電壓。我本來想把高壓合併供電，然後5V 5A也合併供電。這樣就有5V 10A的電量。但是用橋整卻整不出我要的6-7V電壓，整流後還是5V，後來只好用5V串聯成10V，再用電阻壓降成6-7V。結果電阻的發熱量十分驚人，測得約180-200度。雖然沒有燒，但不能長時間使用。