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谈谈电子管的测试和筛选

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发表于 2019-12-23 10:20:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
 很多同学可能对ARM,CPLD什么的了如指掌,对电子管却一头雾水。毕竟电子管很老,甚至超过各位的年龄。
 在现代电子技术已经跨越10nm的9012年,讨论这个老古董似乎不合时宜。但是具体到hifi,却无论如何也绕不过胆机,几乎所有的天价铭器都是845的天下。多数胆管的thd只有1%左右,很多甚至在5%上下,用示波器看波形只能是“形似”。SN也多仅在90db左右。而最新的opa1656运放可以把thd做到0.00001%。有的整机s/n甚至宣称有140DB的。(总之我对此有深深的疑虑)。

1.jpg
(我们测试中胆管失真度,其中一个为0.4%,另外一个为0.8%)
为何胆管性能如此不佳的情况下,却能赢得众多烧友的心呢?

其实这也从侧面暗示了thd也可能只是hifi的一种安慰剂。
大家喜欢胆管的声音我感觉可能有如下原因:胆管由灯丝加热的电子飞溅效应而工作,天然的麦克风残响效应其实是声音的一种调味品。

当然这些也可理解为一种失真。但是“失真”也很好听呀!我就喜欢不行吗?非要一本正经声色俱厉的搬出AP测试仪来指责这是“伪烧”,那就不好玩了。

另外可能是电子管工作于高压小电流状态,对电源的要求比较低。
好吧。扯得有点远了,前面分享了1969胆播测试的一些问题,下面我们再来谈谈怎么筛选电子管。
先筛选出灯丝电流较大和较小的管子,因为灯丝电流较大意味着电子飞溅多,反之则较少,这样都是不合要求的。

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首先对灯丝电流进行筛选,剔除电流过大和过小的管子

我本人玩胆多年,也只是局限于用家的程度,拇指管也是没玩过。具体到电子管播放器,为了系统的可行性(毕竟随身结构能放两只管子就不错了),所以这里用前胆后石结构,即胆管润色,石机出力。有些玩胆的朋友可能会说随身玩胆都是耍流氓,我觉得不必键盘上谈兵,梨子的味道甜不甜,自己试试才知道。多实践,多探索,多尝试总没有坏处。

   一个胆管需要调整的电阻有三个:第一阳极,第二阳极,阴极。两个声道就要调6个。在寸土寸金的pcb上,我们选用了最小的2*2mm的松下可调电阻,当然这个电阻没问题,但是非常小和脆弱。
可调电阻的机械寿命是多少?答案可能颠覆你的想象,50次。pdf标注的,没错。
而三个电阻要调整到理想的配合状态,可能需要半小时之久(有时候根本就调不到理想状态),这时可调电阻就滑丝报废了。
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我们要保证几次调整就能OK,那么电子管在上机之前100%测试是必须的。
我搭建了一个测试架,模拟其工作环境,输入输出电平阻抗工作电压。然后把电子管一个个的焊接上去测试。接上外接电源和信号源,然后测试失真度。测试10多个以后,发现通过率很低,只有30%。
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考虑之后,感觉这个办法不佳,毕竟管子的工作条件和真机还有有差距。最好的办法是直接用一台真机,把管子一个个焊上去测试,这样才能完全真实在使用条件下测得准确结果.
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为了便于焊接,用一个6pin的排针将引脚引出。同时将3个可调电阻用3个标准的09型电位器取代。这样即便调整数千次,也不必担心可调电阻损坏了。

可能你说要用测试针。其一是电子管测试不是秒测试,至少要10秒左右灯丝热了以后才有结果。其二量不大,就两三百个,测试针搞好了,活也搞得差不多了。可以说这就是个爱好的活,量产性低,纯属没事找事吃力不讨好。

然后机器反复播放一个标准的1k,0db正旋波信号,将音量调整到100%
此时在输出端接示波器和失真仪,这样可在1分钟内判断胆管的放大能力和失真度。
如下图所示:
7.jpg
有些管子存在严重的削顶失真(或者是电阻调整不当),下图可以看到,失真仪的显示已经爆表。
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更多的是这种情况,波形上下不对称。此时失真仪显示也是爆表的。
下面是比较理想的情况,极品级别,失真度在0.15%左右。
实际测试大约60%以上可以达到失真度在0.5%以内,这些将给我们上机使用,其他的管子均退回供应商更换。
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最后装机后,所有机器电子管会进行36小时老化,前中后多次的失真测试以判断胆管的稳定性, ,同时会做成报表以便溯源。毋庸讳言,小厂没办法,只有多老化测试,然后烧香,以保障机器出去后没问题,说实在的大厂做样机也不止这个数,当年在先科做vcd的时候是200台小试,1000台中试。
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成品图:
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15.jpg
(电子管工作后会有一些发热以及残响声,是女毒爱好者的福音)
(全文完,多谢你关注学林)

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发表于 2019-12-23 22:10:28 | 显示全部楼层
这个还是用专用的测胆机测试才是正路。
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发表于 2019-12-24 21:24:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 vendetta 于 2019-12-25 21:48 编辑

古时美帝ARC是先预热灯丝50小时候用工作点挑选分级.全都经过寿命曲线前端易死期.管子分标准,低杂音,参考三级,
除外盒外无差别.现转手后不知.仅知焊锡已换较便宜Kester.
电子管也不适合直焊!这种摆置方式机械强度不足.热对流几乎零.
更可怕的是从PCB上看来是以电脑的方式制作完全没HiFi概念!只算多媒体东西.



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