单机音频输出变压器的摆放是电子管放大器设计中至关重要的一环,其位置和方向直接影响整机的信噪比、频率响应以及是否会产生哼声和振荡。一个不合理的布局会引入严重的电磁干扰,即使电路设计完美,最终性能也会大打折扣。

核心摆放原则
输出牛摆放的核心目标是最大限度地减少其磁场对输入级敏感元件(如电子管、输入引线、电位器)的干扰。以下是需要遵循的几个关键原则:
1. 远离输入级与电源变压器: 输出变压器应尽可能远离放大器的第一级电压放大管(如12AX7)及其栅极输入回路。同时,也必须与电源变压器保持足够距离,因为电源变压器是强大的50/60Hz交流磁场源,两者磁场叠加会使问题复杂化。
2. 调整 orientation(朝向): 这是最关键的技术。变压器的磁场泄漏方向与其铁芯叠片和线圈绕制方向有关。通常,磁场会从“E”型铁芯的窗口侧面和顶端泄漏最强。应将输出变压器的铁芯叠片面与电子管或电源变压器的叠片面相互垂直,这样能使磁场耦合最小。例如,让输出牛的芯柱轴线与电源牛的芯柱轴线呈90度角。
3. 利用机箱进行屏蔽: 金属机箱本身就是一个良好的屏蔽体。将变压器固定在机箱上,可以利用机箱吸收和导走部分杂散磁场。此外,为输出变压器加装磁屏蔽罩(如铜罩或铁罩)可以极大地抑制磁场向外辐射。
4. 信号走线避让: 连接到输出变压器次级端的音箱线(大电流信号)应远离输入级的微弱信号线和元件布局区域,切忌平行走线,最好能正交跨越。
实践方法与测试
在实际安装时,最可靠的方法是进行实验性定位。不要急于固定变压器,可以先将其大致放在预定位置,通电后使用示波器监测输出端(不接负载或接假负载),或者用高阻耳机输出。然后缓慢移动和旋转变压器,找到一个使交流哼声和噪声最小的位置和角度,再最终固定。此方法对于解决顽固的 hum 问题非常有效。
常见错误布局与推荐布局对比
| 布局类型 | 示意图描述 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 错误布局:线性排列 | 电源牛、输出牛、输入管在一条直线上紧密排列 | 布线直观,节省空间 | 磁场耦合严重,信噪比极差,极易产生哼声 |
| 错误布局:堆叠排列 | 将输出牛与电源牛上下叠放在一起 | 极度节省平面空间 | 磁场干扰最为剧烈,是绝对要避免的布局 |
| 推荐布局:L型排列 | 将电源牛与输出牛呈90度角放置,输入级位于远端 | 有效减少磁场耦合,结构紧凑 | 对变压器自身品质要求较高 |
| 推荐布局:一字分隔排列 | 电源牛与输出牛分别置于机箱两端,输入级在中间 | 最大限度地分离干扰源,效果最好 | 需要较大的机箱空间,布线较长 |
扩展:输出牛自身品质的影响
摆放只能优化,无法从根本上改变变压器自身的品质。一个工艺良好的输出变压器,其初始磁感应强度和漏感都控制得更好,本身就具有更低的磁场泄漏。采用高质量硅钢片、精心绕制并有良好浸渍工艺的变压器,其电磁辐射更小,对摆放的敏感度也会降低。因此,在注重摆放的同时,选择一款优秀的输出变压器同样是提升放大器品质的基础。
总之,单机音频输出牛摆放是一项结合了电磁理论知识和实践调试经验的综合性工作。牢记“远离、垂直、屏蔽”三大要点,并通过实验找到最佳点位,是获得宁静背景和纯净音质的关键步骤。

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