[DIY制作] 我做我的“熊猫耳放”

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发表于 2017-1-3 23:41 | 显示全部楼层
最喜欢这样的帖子,你慢慢做我慢慢看,很有意思。

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发表于 2017-1-4 20:05 | 显示全部楼层
问下熊猫耳放可以当前级使用吗?

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发表于 2017-1-5 00:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 vxovfp 于 2017-1-5 00:06 编辑

像樓主單純買板子
加以改造是可以當前級使用
例如
加強穩壓電源
驅動,輸出的晶體換小訊號晶體
即可當前級

如果是全套包括箱子的Panda MK2
因為是所有控制器
包括保護,訊源觸控
也使用一個相同電源牛
可想而知所有控制器元件對電源的污染
輸出產生底噪對後級很不利
最好不要直接當前級使用...

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 楼主| 发表于 2017-1-11 23:01 | 显示全部楼层
vxovfp 发表于 2017-1-5 00:02
像樓主單純買板子
加以改造是可以當前級使用
例如


虽然不曾见面,但从回帖能看出你是一位充满激情的热心的人士,在这样一个□□□□□□□□□世界真的很难得,尽管犹如萤火之光般的微弱,却也能够照亮论坛这样一小片天地,至少也温暖我心。感谢!

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 楼主| 发表于 2017-1-11 23:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 无声游侠 于 2017-1-11 23:09 编辑
slt009 发表于 2017-1-4 20:05
问下熊猫耳放可以当前级使用吗?

我不常来,所以回的有点慢了。热情的vxovfp已然说了他的一方见解,也说得很好,论坛本就是一个自由言论百家争鸣的地方,我要是不说出点什么,那也太没有意思了。


耳放,也可以理解为驱动耳机的功率放大器,重点就在于功率放大一词。所以,耳放也好,前级也好,功放也好,其实并没有什么不同,不同的只在于它们所驱动负载的不同,或耳机、或扬声器、或其它不同的后级放大器,而且为了适应不同的负载会在设计机器时各有所侧重。所以,经过简单的修改它们是可以通用的,甚至于在细心设计下,可以实现一部机器在这样三态下良好工作,而现实里还真的有这样一部机器的存在。


翻翻资料,还真找到了,SoulNote2007年推出的型号为SA1.0小型放大器。因为这部机器这样子的设计很有意思,所以留意了一下。电路无负反馈设计,使用120VA电源变压器,使用两级电子滤波给电压级供电,电流输出级使用了TO-220F封装的C5171A1930,我也因此首次接触到这俩中功率管,当时就进了几对,却一直等到现在用在我的熊猫耳放中了;电压级跟电流输出级是使用背靠背串联的电容器耦合,这样是不是跟所谓的HIFI理念不大一致啊?其实,我个人是不反对使用电容器的,这要看你怎么用;放大器的增益为22dB8dB,使用在串联在输入端的电阻式衰减器改变增益。


如果,一定要将熊猫耳放改为象这样一部三态的放大器的话,可以参考一下SA1.0的做法,具体的资料你可以到网上查一查,不过应该很小众的样子。至于vxovfp所说的驱动和输出的三极管换成小信号的则大可不必,谁说前级就不能使用中功率管输出?谁说后级功放的输入阻抗就不能是几百欧姆的呢?


下面资料来自杂志和网络,如涉及版权或者其它什么问题,则有请论坛删去。




SA1.0简略电路_调整大小.jpg
SA1.0规格参数_调整大小.jpg
SA1.0 电源_调整大小.jpg
SA1.0 TO-220_调整大小.jpg

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发表于 2017-1-13 01:28 | 显示全部楼层
无声游侠 发表于 2017-1-11 23:01
虽然不曾见面,但从回帖能看出你是一位充满激情的热心的人士,在这样一个□□□□□□□□□世界真的很 ...

不是好現象

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发表于 2017-1-13 12:36 来自手机端 | 显示全部楼层
工艺不错

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 楼主| 发表于 2017-1-17 00:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 无声游侠 于 2017-1-17 00:35 编辑

20170116


是日有暇,见地上耳放也觉零乱,于是再简单地修整一下,然后就变成下面这般模样了。其实耳放如今都是可以放心使用了,已经是每天24小时不停地运作了两个月了。唯有整机工作电流随着外界气温的变化而在90-100ma之间缓慢波动着,想想这是因为三极管的Vbe随温度波动而变化着,装箱之后应该就会稳定下来了。


回想一下自己制作这部耳放过程,由于客观的和主观的原因,实际制作时是有一些修改的,虽机器尚未完工,事先简单地总结一下也是好的。


记到这儿,朋友过来,小酌几杯,没有心思再写了,容后再续罢:)





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 楼主| 发表于 2017-2-14 20:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 无声游侠 于 2017-2-14 20:58 编辑

20170214
熊猫耳放制作的几点小结

从开始制作耳放至今已过三个月,机器也早正常运行,在制作过程中元件大都是顺手粘来能用则用,所以也有许些改动和理解。

输入端
从输入端看,原设计直接使用一个100K电位器耦合,没有使用电容器或变压器耦合以隔绝直流,这样看来就是一个100K VR并联1M电阻器接地,这使得这个1M电阻器除了容易引入干扰而变得没有任何好处;所以我使用一个2U2的电容器耦合和一个100K的电阻器接地,2U2的容量在这里很合适。

从电路图来看输入端的低通滤波器,原设计初看起来是不存在的,而K246本身就有一个9.0pf的Ciss存在,联同1K5的输入电阻器构成一个11.8MHz的低通滤波器,只是我们真的需要这样延升至射频的带宽吗?我使用的是453R的电阻,100P的电容,K170Ciss有接近30P,这样组成的低通滤波器转折频率大概是2.7MHz;现在还考虑的是453R有点大了,也许更换为100R和330pf的组合,这个以后再试试看。

滤波及电子滤波
原设计的2R2的电阻器和4700UF的电容器组成RC滤波为整机供电,按每路供电100ma估算,大约是以1%的纹波选取的,这已经是一个很高要求的设计了。手头上仅有两个4R22的电阻器,可是有四个2200UF的电容器,所以组成一个CRC的滤波电路为整机供电,供电电流也大约100ma,计算纹波的话也大约为1%。

电路的电压放大部分原设计的是以18V稳压供电,由于没有18V的稳压管,也曾以LM317/337稳压电源代替试听,可在同电子滤波供电试听对比后我选择了后者;稳压的声音是严谨的,但我更喜欢电子滤波器带来的跳跃的灵动感,或者前者更适用与严肃的古典音乐,只是音符更像是一个个的精灵。电子滤波器在这里的作用就是电源去耦,我想有个100~200UF的容量就足够了,这里三极管使用的是649A/669A,查看datasheet,hfe大约在60~200之间,所以可以使用高质量的小容量电容器,而这也是在这个地方使用电子滤波器的主要原因。如今我已拆除原来的220UF电容器,挑了四个1.03UF的WIMA电容,B级的电容器一致性很好。

------未完待续

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发表于 2017-2-14 23:53 | 显示全部楼层
在商城看到这款印板就手痒,板子太漂亮了,就是没有找到线路图,能提供嘛,不会涉及到商业秘密吧。

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 楼主| 发表于 2017-2-18 00:29 | 显示全部楼层
20170218

输出级及其偏置
熊猫耳放的输出偏置使用一个3V9的稳压管,输出三极管的基极还串联了一个100R的电阻器,从电路结构看更像是一个使用场管输出的设计。我的机器使用的是A1930/C5171的中功率管,这样每一个Vbe大致在0.6V左右,实际使用时也正如此,四个PN结的Vbe总和就是2.4V了,我是以一个LED串联一个1N4148代替稳压管的,偏置电压稳定在2.53V,这样余下有0.13V的电压可以用在静态工作电流的设定上;现在唯一顾虑的是LED光电转换过程中所带来的噪音,是否要添加一个10UF~47UF的电容器?我短路了四个100R电阻器,末级三极管的射极电阻使用2R5的电阻器,这样末级静态工作电流就基本维持在26ma左右,由于Vbe其实受外界温度影响颇大,特别是近些时间气温变化有点大,所以静态电流也是会缓慢波动的。

许多人以为甲类放大器都是大电流高热量的,其实这是很片面的想法。放大器的工作状态是要看负载的,象耳放这样的小功率放大器,在工作电压足够的情况下,带个额定阻抗几十欧姆、几百欧姆,额定功率不过200mW甚至100mW的耳机,有个几十毫安的电流就足以工作在甲类状态了。

补偿电容和加速电容
补偿电容,就是电路里那八个22PF的小电容,我使用了10PF的电容器代替,因为查看datasheet A970或者A1015的Cob典型值仅有4PF,手头上也仅有这八个银云母电容,或许补偿充裕度不是很高,但也应该足够用了,实际上也是如此,顺便也提高一下放大器的转换速率。如果极点补偿充分的话,这八个电容器其实有一半就足够了,所以很有点要拆掉其它的四个电容器的想法。

至于加速电容,原机设计是存在加速电容的,就是哪两个0.1UF的小电容。加速电容的作用就在于加速PN结的关断,而这可以有效的减小输出级的失真;我们也知道PN结的电流流向象是单行道,0.1UF小电容的加速并不作用于最末级的三级管,哪末级三极管为何不增加一个加速电容呢?于是我增加了一个330PF的小电容器。为何是330PF?因为我仅有这个容量的全新小电容器。这几个称之为加速电容的电容器,容量及型号的变化会影响到放大器的音色,何为至佳?当慢慢试过方知。

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 楼主| 发表于 2017-2-18 00:31 | 显示全部楼层
caoxingcheng786 发表于 2017-2-14 23:53
在商城看到这款印板就手痒,板子太漂亮了,就是没有找到线路图,能提供嘛,不会涉及到商业秘密吧。

我也觉得这块PCB挺不错的,粗略想想,好像用处还挺多的。熊猫耳放本是论坛提供的套件,所以这个好像是公开的:)购买PCB时会有一张电路图和零件清单,也可参考如下链接PANDA耳放装机说明

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发表于 2017-2-18 23:29 | 显示全部楼层
看这线路图真爽,稍加改进就是一个hifi后级,进一套玩玩很值得。

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发表于 2017-2-19 00:16 | 显示全部楼层
感谢楼主分享经验,有点想弄套玩玩!

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 楼主| 发表于 2017-3-8 23:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 无声游侠 于 2017-3-8 23:19 编辑

20170308

输出电阻与保护电路
输出电阻原设计是没有的,这样相对于DT880 600Ω之类的高阻抗耳机来说,这意味耳机放大器有着比较高的阻尼系数,在我的系统来说,接近2000?而加入输出电阻以后最直接的就是增加了放大器的输出阻抗,这意味着也影响了机器的输出功率还有阻尼系数,虽然阻尼系数对于机器来说虽然并不是一个重要的指标,但在于参考的意义还是聊胜于无吧。至于输出电阻的选择,有外国朋友已经做了详细的研究,在这里“借”来说明一下罢。

“What outputresistors does it have and which HP (impedance) do you want the numbers for.
The power levels are dependant of those 2 values.

Here are the powers for a Panda with a NO (0 Ohm) output resistor (rounded offvalues):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............640mW.......3,125mW
64 Ohm ..............1,280mW ...1,560mW
150 Ohm ............670mW ......670mW
300 Ohm ............330mW ......330mW
600 Ohm.............170mW ......170mW

Here are the powers for a Panda with a 10 Ohm output resistor (rounded offvalues):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............640mW.......1,800mW
64 Ohm ..............1,170mW ...1,170mW
150 Ohm ............580mW ......580mW
300 Ohm ............310mW ......310mW
600 Ohm.............170mW ......170mW

Here are the powers for a Panda with a 22 Ohm output resistor (rounded offvalues):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............640mW.......1,100mW
64 Ohm ..............640mW ......870mW
150 Ohm ............510mW ......510mW
300 Ohm ............290mW ......290mW
600 Ohm.............160mW ......160mW

Here are the powers for a Panda with a 47 Ohm output resistor (rounded offvalues):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............500mW.......500mW
64 Ohm ..............500mW ......500mW
150 Ohm ............380mW ......380mW
300 Ohm ............250mW ......250mW
600 Ohm.............140mW ......140mW

Here are the powers for a Panda with a 75 Ohm output resistor (rounded offvalues):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............280mW.......280mW
64 Ohm ..............330mW ......330mW
150 Ohm ............300mW ......300mW
300 Ohm ............210mW ......210mW
600 Ohm.............130mW ......130mW

Here are the powers for a Panda with a 120 Ohm output resistor (rounded off values):

HP impedance ....Class-A......Class-AB
32 Ohm ..............140mW.......140mW
64 Ohm ..............190mW ......190mW
150 Ohm ............200mW ......200mW
300 Ohm ............170mW ......170mW
600 Ohm.............120mW ......120mW

So pick your headphone impedance and you will have a pretty good idea.

NOTE: Most headphones can handle a power of around 100mW to 200mW.

You can clearly see that a higher output resistance of the amp leads to safervalues for all headphones where 0 Ohm or low Ohmic values can seriouslyoverdrive (destroy) low Ohmic headphones ! file:///Z:/temp/msoclip1/01/clip_image002.gif

High Ohmic headphones are always in the 'safe zone' with this amp.

Amps with a 120 Ohm output resistor in the output are also always in the 'safezone'.

Some headphones, however, perform sonically better at lower output resistancesbut you must be aware that these low output resistance values can destroy lowOhmic headphones.”
引用这位外国朋友的结论,大部份的耳放如果接上120Ω的输出电阻的话,耳机总会很安全,也可以节省一个保护电路。不过,这样子的做法对于声音有正面的影响吗,我看这只能算是一个折冲的选择。是不是真的需要一个输出电阻?如何做才是最佳的选择呢?放大器的输出阻抗当然是越小越好,一个10Ω~120Ω的电阻器相对于放大器内部以mΩ为单位的输出阻抗,都算得上巨大了;而对于熊猫耳放这样的深度负反馈类型的放大器,按照经验来讲,阻尼系数选值大致在50~2000之间;所以对于DT880 600Ω来说,如果一定要一个输出电阻的话,也许10Ω的电阻器会是一个比较好的选择。

至于保护电路,你真的需要放大器输出保护电路?对于我自己来说,虽然一开始就将保护部分的电路元件安装好了,但一直没有使用过,因为真的觉得不需要。另,保护电路的取样电容器C26,在取样电阻51K的情况下,100U的容量自然没问题,但好像选样有一点错误,取样电容器应当使用无极电容吧;再一个,继电器由于触点的存在,总还是会影响到机器的声音表现的。所以,保护电路的使用与否,这也是一个选择。

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 楼主| 发表于 2017-4-3 19:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 无声游侠 于 2017-4-3 19:48 编辑

20170402

前些时候事多心烦,除了夜晚的Whisky,闲事都放下不理了。今日有暇有心情,对熊猫耳放再进行一点点修改。既有拆除补偿电容C8,C9,C16和C18的想法,那么就拆吧。拆除了这四个10P的补偿电容器,这对于耳放的高频表现是非常正面的。只是随后发现一个声道有近200mV的直流偏压,应该是自激了,遂将拆下的电容器并联到连接A970BC两极的10P电容上,这样电容器的容量扩充到20P,也和原来电路图要求的22P容量相当,放大器回复了稳定。对于放大器的补偿,我更偏向于使用密勒电容进行补偿;放大器不稳定了,直接增大容量即可,简单方便。虽然放大器现在依然使用八个电容器,但其概念却是大不一样。

因为差分输入使用了K170V,这同原设计使用的K246必然会有所不同,认真仔细地研究一下这俩的Datasheet ,相对于K246,要充分发挥K170的性能,那需要更高的工作电流,记得我所选用的K170是11mA的,这样令其工作在4-6mA电流的状态也许会是更好的选择,保守一点选择4mA,只是D极使用了1K的电阻器,这样为A970的偏置电压将达到4V,电压放大级的工作电流将会接近30mA,显然在没有修改其电路参数的情况下是不现实和不安全的,所以临时将VRD设置为1.5V,这样差分级的最大工作电流将达到3mA,电压级工作电流为7.3mA,末级40mA,整机工作大约在100mA多一些,实际测量也是如此。受制于电路,未能尽其用,如今使用DT880听音,声音变得柔顺耐听,渐具宽松之态,奈何明显尚具改进之处,当日后图之。

小结篇尚未写完,机器也尚未装箱,机器何日能成?



IMG_6851_调整大小.JPG
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 楼主| 发表于 2017-4-15 00:26 | 显示全部楼层
20170408

黄昏时分,为耳放增添四个原设计没有的电阻器,选取阻值为240K,直接并联于A970的补偿电容上,目的是为电压放大级引入本级负反馈,这个做法理论上可以有效拓展放大器开环带宽,又不会影响高频增益,同时对于电压放大级的正电源纹波抑制是非常正面的。尽管听音上没有听出明显的改善,但一部机器最终得以良好工作不正是由这样每一个看似简单的优化一点点地凑出来的么。

室温26℃了,发觉整机电流上升至130mA,测量K170D极1K电阻器压降已经上升至1576mV,遂重新调回1500mV,然后整机电流缓慢回到近120mA达到平衡。夏天快来了,气温还会继续上升,三极管的Vbe会随着温度的上升而变小,这必然导致静态工作电流的变化,特别是最后的电流输出级,这必然对耳放的工作稳定性提出了更高的要求。而这又会引出了另一个问题。




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 楼主| 发表于 2017-4-22 21:06 | 显示全部楼层
室温26℃了,发觉整机电流上升至130mA,测量K170D极1K电阻器压降已经上升至1576mV,遂重新调回1500mV,然后整机电流缓慢回到近120mA达到平衡。夏天快来了,气温还会继续上升,三极管的Vbe会随着温度的上升而变小,这必然导致静态工作电流的变化,特别是最后的电流输出级,这必然对耳放的工作稳定性提出了更高的要求。而这又会引出了另一个问题。
论坛不能修改回复这真是修改一下什么都得专门引用。

上面的1576mV肯定是输入错误了,应该是1517mV,1%的波动才是正常的。

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本帖最后由 无声游侠 于 2017-4-22 21:10 编辑

20170419

其实机器做到现在,完成度已经很高了,从听音上也不复刚刚开声时那般粗糙大力,慢慢地已具宽松自然清晰透明之感,所以再要继续修改实在是有些纠结。由于使用K170代替K246,继续沿用其工作参数实在是不得已而为之的事情,不是不得发声,但从理论上来讲怎么都是有瑕疵的。上回说到,我所选用的K170V可以保守地选用4mA的电流作为工作点,但由于在恒流管的选用上我用IDSS 5mA的K30A,这样在恒流的调整上最大不超过80%,也许4mA是一个可以将就的选择。这样,电压放大级的电流将上升至11.5mA,如果考虑80℃的恶劣环境,这时对于A970来说将会是一个严重的负担;想想解决这个问题可以有两种方法,一个是减小K170 D极电阻,另一个是恢复A970射极电阻到原设计数值220R;这样可以让电压放大级和末级依然保持如今的工作状态。

想法决定行动。遂选用简单地为A970射极加大电阻的做法,挑起110R的一只脚再串联一个110R的电阻器就可以了,这样A970射极与V+这间的电阻数值修改为230R。然后在调整K170静态工作电流的时候发觉竟然无法调到2mA!这是由于K30A IDSS的限制,为此在K30A与V-之间的110R电阻器并联一个110R,修改之后恒流源最大可以提供4mA多点的电流,差分两臂的电流于是调整到2mA,这与原来的计划还有一半的差距,但在没有更换K30A的情况下也只能这样将就着用了。这就是现实与理想的差距:)

由于电流的调整,输出端的电压漂移达到20mV以上,重新调整了并联在1K电阻器上的电阻阻值,此次使用的是45K,基本能够达到-3mV左右。这时在正负22V的电源电压下,整机工作电流有差分输入4mA,电压级6mA,输出级6mA+40mA,一共110mA多一些,基本维持与原来相当。或者,可以加大K170 S极10R电阻为50R左右,这可以为K170的Vgs由现在的-0.36V加大到-0.46V,这时K170将流过超4mA的电流,但还是要受到恒流K30A的IDSS限制;又或者,彻底将K30A更换为K170 V,继续向理想迈进。





补充内容 (2017-5-29 00:43):
“或者,可以加大K170 S极10R电阻为50R左右,这可以为K170的Vgs由现在的-0.36V加大到-0.46V,”

重新看一下,这句完全说反了就没人说声什么?应该是加大K170的Vgs到-0.26V!!!
这是工作电压值 V+.JPG
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发表于 2017-4-22 21:12 | 显示全部楼层
现在做分立耳放毫无意义,性能比运放差了远去了。
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