续《二十一世纪的三重(Three-Winding)超线性放大器》
左增军 / 2026-02-28
接上期《二十一世纪的三重(Three-Winding)超线性放大器》
前面简单介绍了我设计的“三重(Three-Winding)超线性放大器”的一些设计理念，本文继续。
初期的放大器，输出变压器作为功率输出管的负载只有一个屏极负载绕组（次级输出绕组未考虑）。大约在1945年前后，英国声学制造公司（也就是后来的QUAD）的创始人P.J. Walker提出了屏极与阴极负载分担理念，也就是分负载输出。这个理念可能也有D.T.N. Williamson（也就是Williamson创始人）的参与，只是Williamson并没有采用这种方案，走的是他自己一套路。这样输出变压器就有了双绕组的定义。当时QUAD做的比较保守，阴极匝数占总匝数的10-20%（如此的话直接使用次级输出绕组作为阴极绕组，也是有一定道理），Walker“沃克”的名言“the perfect amplifier is a straight wire with gain（完美的放大器是一根带增益的直导线）”，实际上他的理念是，这条线需要人为的“拉直”。
1949年成立的美国的McIntosh（麦景图）放大器则将这种理念发挥到极致，阴极线圈与屏极比例相同，各占50%，如此带来诸多优点，比如内阻降低对输出变压器的要求降低，不会做变压器的人也可以“轻松的”制作完成（请接着往下看）。最初的麦景图是6V6推挽输出15W，抱歉这部机器我没有找到真正的对应电路，我们看到6L6推挽输出50W一代机，6V6推挽输出20W，直到6L6推挽输出50W（实际输出47.5W，失真1%）的50W-2二代机。
到后来的30W、40W、60W直到成熟、经典的75W电路系列胆机，基本都是相同的设计。在此期间麦景图申请了很多专利，也购买了很多专利（说句题外话：起步的米国鼓励人们申请专利，哪怕是窃取他国的技术都完全可以获得专利保护）。麦景图从追求输出功率最大、失真最小、效率最高，到后来综合改进稳定性、可靠性等方面，电路整体结构基本相同，输出牛从屏、阴双线双绕组，到增加第三绕组用于推动级，基本就是这几种变化形式（有关麦景图放大器我会有专题介绍敬请留意）。
我在上一期简单提到了，在实际的超线性电路应用中，电子管的帘栅极（Screen）直流电压始终≥屏极电压，实际上束射管（Beam Tetrodes）比如6V6、6L6、6P3P之类，手册规定的帘栅极最高电压都小于屏极电压，这是电子管自身构造导致的（这个上一篇文章已经提及）。KT（Kinkless Tetrode）管比如KT66、KT88或常用的五极管（Pentodes）比如EL34之类，大多根据超线性的特点做了特殊设计，提高了帘栅极耐压，也就是增加了与其他电极的空间距离，可以承受与屏极相同的电压，以便适应超线性电路的应用。诸事都有利弊，KT90、KT100甚至KT88同样饱受诟病~当然责任并不在一个方面。
先来看一下实际电路分析：早期的麦景图20W胆机，使用6V6功率放大，上管屏极与下管帘栅极接在一起，直流电压相同为340-360V。再看RCA电子管手册给出的6V6数据，标明帘栅极最大电压275V，很明显帘栅极电压超出很多，虽然可以用且输出功率大，但是安全问题画了个问号。
再来看英国的Quad，QUAD的本义是Quality Unit Amplifier Domestic，也就是优质的放大器。Quad II的首发年代大约是1953年，跟麦景图50W-2代机年代相同，Quad II功率管用的是KT66，与麦景图50W-2用的6L6G基本相同，且KT66根系上是6L6的改进升级版，屏压更高，但是Quad II手册标称输出功率15W，实际输出功率可达30W左右，屏压包括帘栅极电压为340V。麦景图50W-2用6L6G，屏极、帘栅极电压420V，输出47.5W，失真1%，与Quad II相同。从市场来看，麦景图“卖相”明显胜过Quad II。我不懂市场所以这里我们只谈技术，从电路设计上看，麦景图“敢”设计，Quad II较保守。从多半个世纪以后机器的维修上看，两者都差不多，反正这些经典的机器我都维修过不少，主要是维修输出变压器、电源变压器，至于说客户的电子管使用多久，我没有发言权，因为我没有一直使用任何一台机器。至于说声音感受方面，见仁见智吧，哪个型号都有很多的“粉丝”，甚至奉为传家之宝。
接下来再看一下麦景图电路设计中，对前级推动管和电压放大管应用电压的选择。
早期的麦景图电路，20W-2、50W-1、50W-2的推动管与输出管的耦合都采用级间变压器，这样供电电压不受牵扯，可以选取合适的电压。1953年推出的30W的A116，以及后来定型的MC-30、MC-40到MC-60，推动管甚至前级电压放大管，也与输出管屏极供电电压绑定在450-470V高压。
为了大家能看得清楚，下面贴图只选取功率输出相关部分，整机图大家可以在网上看或联系我索取。
上述电路中，推动管是12BH7、12AX7或12AZ7，查看相关电子管手册，12BH7-GE标注屏压最高450V，其他品牌的12BH7基本规定都是250V。12AX7手册规定屏压也是250V。麦景图上述型号都使用了450-470V屏压，还要加上阴极-52V电压，这样就算是正常工作期间，屏阴之间电压都有500-520V电压，冷态也就是电子管未导通时，电压甚至达到650V以上-虽然很短暂。麦景图这几个型号没有成为经典胆机，个人认为安全性不够也是一个方面，抛弃了推动牛的危险，电子管的工作电压超限也并不是好事。
直到后来成熟的75系列电路，给推动管独立一个绕组，可以单独供电，从整体上各管电压问题得以解决，安全性、稳定性得以解决。我们知道，电子管不同于晶体管，稍有不甚就可能损坏。电子管的“超载”能力强，超出适用范围不至于立马损坏。只是我认为电路设计最好给每个元件留有一点余地，而不是“超能力”工作。话又说回来，没有“超常”表现，就不会“脱颖而出”，平淡无奇不要说现在这个时代，就算早期社会也只能”靠边站”，不会被“众星捧月”。
后来，University of Cincinnati辛辛那提大学（麦景图本人1946年就读于该校）的一名学生，在1954年发表了一篇论文，重新设计了麦景图50W-2电路，在初级线圈中使用了第三个绕组作为帘栅极线圈，如此帘栅极脱离屏极约束，可以自由选择供电电压。
下图是这位学生改进的麦景图50W-2电路：
他还亲手绕制了这种模式的三线变压器，并获得了很宽频响指标。这表明麦景图输出变压器无需复杂分段，任何人都可以轻松绕制出C 型铁芯的高性能输出变压器。这里顺便贴出麦景图50W-2输出变压器的绕制方法，大家可以自由拿去。
这位麦景图的“校友”在当时能对麦景图电路进行改进，其中也说明了一些问题的必要性。
接下来我们再来看一个现象，就是多绕组变压器绝缘问题。对于麦景图输出变压器多线并绕，这个留作专题文章详细介绍，这里省略，这里主要看推动变压器。我们看上面麦景图早期型号20W-2、50W-1还有50W-2，这些机器推动级采用独立推动变压器，供电电压可以根据需要选取，而不受功率级供电电压牵涉，看上去机器可以稳定可靠的运行了。再看推动变压器，依然采用输出变压器相同的初级、次级双线（多线）并绕的形式，这样可以做到百分百的耦合，只是受推动牛体积小巧限制，用线较细，相对耐压不足，从而导致故障率提高。尤其是推动级，一旦出现漏电现象直接导致功率管甚至输出变压器的烧毁。
下面是那位辛辛那提大学（University of Cincinnati）的学生，在发表论文里给出的推动变压器的绕制方法，这名学生基本不懂变压器的制作，但也顺利的绕制成功了全套变压器，并且获得了很好的性能指标。只是忽略了整机的安全性，推动变压器一旦绝缘出现问题，直接导致故障率提升。这一点也是麦景图早期型号不能成为经典成熟的胆机的一个原因，所以后来的麦景图彻底放弃了采用推动牛的结构形式。因为在当时的情况下，制作一颗指标合格的推动牛几乎是不可能的，似乎在那个年代的机器，整个欧美没有一个采用推动变压器性能又很好的胆机。
麦景图后期的一些型号，比如输出功率为350W的MI-350（MI属于专业级型号）其功率管帘栅极使用了独立绕组，方便配置合适的电压，并采用了推动变压器。
但是，看到今天的有些胆机采用了推动变压器，为了获得好的指标，依然采用这种双线并绕的推动变压器（经本人更换过一些），真不知道应该说些什么。我上篇文章给大家列出了一些多绝缘层高耐压漆包线，希望那些双线并绕推动牛的生产者采纳，毕竟大家都买胆机是用来安静的欣赏音乐的，不愿意总找麻烦。这里顺便说一句，今天的变压器材料和工艺已经有了质的改变，不用双线并绕，依然可以获得很好的性能指标。实际听音远非双线并绕推动牛所能比，因为双线并绕优点是高频好，而低频较差~这一点很多指标派很喜欢，然而实际听音派并不喜欢甚至反感。
以上这些问题，也是我设计《三重(Three-Winding)超线性放大器》的主要原因。大家可能认为这都是一些“鸡毛蒜皮”的小事儿，细枝末节的东西，没必要认真。我以为，成功的关键是细节，一部胆机能应用过世那才是应该有的。很多机器看上去都不错，可实际一听就不是那么回事，甚至有天壤之别，为何？买衣服时大家可能只关注什么品牌，样子是否好看，布料是否高档。我首先看针脚的疏密，再看口袋伸进去是否舒服。这些细节做不好，其他方面就不用看。要知道服装出口时，检查每厘米的针脚数这样的小事儿是一个硬性指标。
这里顺便再说一下，如今典型的6L6推挽电路，基本就是输出功率20多瓦，这种可以输出50W的推挽电路，为何制作者寥寥？首先商业活动不允许因为美国专利保护，个人行为主要还是受输出变压器限制，没有变压器生产者跟进，发烧友并不方便制作。
还有我上期贴出来的6146推挽输出100W的电路，摘自1955年的ACRO变压器产品手册，本电路也是屏极、帘栅极（Screen）分开绕组的超线性结构，并没有采用阴极绕组，由于施加深度负反馈，输出变压器可以简单制作（体积小、圈数少，无需复杂分段）。本人也亲手实验测试过，其性能比较满意，只是线路复杂，初烧友禁入。
上世纪初，人们主要追求的是明显的指标，比如输出功率大、失真小、效率高（麦景图广告宣传页明显表明效率达到50·70%）等。然而1934年成立的Leak公司，在1940年发表的Leak TL12被BBC商用（型号是LSM/8A），采用KT66推挽，输出功率却只有区区十瓦左右（三极管模式功率输出）。电路设计功率管工作在三极管模式，电压放大、倒相推动设计的中规中矩，元件参数留有一定余量，追求性能，但同时注重听音感受，为何被BBC商用？我们都知道，被BBC采用的音响设备都有一定的水准，比如LS 3/5A等。
以上我的观点，我的说法，只对事物本质，不对任何人或者任何品牌，我只针对电路应该如何设计才好，并没有考虑其他人什么感受。假如您不喜欢可以略过，假如您喜欢请给我点赞。
人都不是万能的，古代分文官和武将，打仗也有将才和帅才。项羽带3万人马，打刘邦56万人，最后刘邦弃儿独逃，项羽可谓人中豪杰。吕布有虓虎之勇，矫健过人，人中吕布，马中赤兔之称。然而，吕布骑赤兔，画戟捅义父。
有的人只琢磨工作，想的是这工作如何做，怎样才能做好，而不考虑人，不考虑应该如何待人才能“周全”；
有的人只琢磨人，想的是人们喜欢什么，如何被人们喜欢。不考虑工作，不考虑如何做技术做好“产品”；
有的人只考虑结果，想的是怎么样能获得更多受益，无论采用什么方法，利用什么人，不考虑“后果”。
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当然我们每个人可能都有两面性或多面性，我就是一个愚钝之人，只会考虑事物的本质，这个电路应该是怎么的设计才更好，并不去考虑人们喜欢的就是好。每个人的环境、阅历、想法不同，都会有自己的见解和看法，这很正常。上期文章发布后，有香港用户留言，说他的推挽胆机使用R型铁芯绕制，声音很好，以致后来不能接受普通铁芯的声音，他可能想说R型铁芯好。只是未靠考虑R型铁芯闭合磁路，不能存在直流成分即便是很小的直流。香港朋友可能电子管配对了得，以至于听了十几年，上下臂电子管的电流都绝对平衡，不出现任何不平衡电流。社会上有种现象，就是有时候请假和尚念经，他念的是什么大家听不懂，真让他念正经的经他也不懂，所以嘴里嘟囔的是：“你糊弄我我糊弄你，你糊弄我我糊弄你。你不糊弄我我也糊弄你，嗡嘛昵叭咪吽”。真的也是假的，假的也是真的。真真和假假， “共性相吸”，自己大脑的想法，总会与相同观念的人连通。
“要么写一些值得读的东西，要么做一些值得写的东西。”—富兰克林， “Either write something worth reading or do something worth writing.” – Benjamin Franklin
不知不觉又写了这么多，很高兴您能看完。更喜欢您的 转发、评论、关注。我会更加努力！
