由3只晶体管构成的超低失真前级音频放大器

jacksl528

HI，dear friends

之前发过一些后级放大或合并式放大的小制作，我偶尔也开直播 捣鼓些音频类的DIY，朋友圈一直有人问我希望能搞一款简单易做，失真度低的前级放大器。碍于能力有限，很多年以前就陆陆续续搞过一些OP放大器类别的前级电路，但那些东西已经有很多高人做过诠释，并且这些基于运放的前级电路，我认为已然是巅峰之作，成熟的电路，按部就班拿来就可以用，DIY的乐趣似乎会大打折扣。

为什么很多发烧友喜欢制作分立件的放大器，我想究其个中原由， 那就是分立件的可塑性与DIY的乐趣更大一些。 制作出成品的“可能性”更大一些。

前级放大器在整个高保真系统中 起着承上启下的作用，抛开附属功能（线路切换、音调控制、音量控制）而言，它最重要的功能就是小信号放大，其最重要的指标应该就是“THD”（失真度） ，在尽可能保证电压增益的前提下，失真度越低越好。

如何评价一款好的前置放大器（厂机）主要看两大指标：低失真与信噪比。

本文发布的由3只晶体管构成的前级放大电路，主要就针对这两项指标展开构思与实作。 仅此献给喜欢音频DIY的朋友们。

12月25日 14:02分 ：在面包板上搭建试验电路 完成，并实测参数http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28309604

12月26日 13:03分 ：参考“牛骑兵”同学 在45楼给出的建议，开始修改这个电路

12月26日 17:30分 ：增加Q4的射集电阻，并仿真，达到了一个更好的结果
12月27日 09:02分 ：着手开始画板
12月27日 15:02分 ：画板完成，审图，并送去打样了。详见96#楼 http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28313889

12月29日 15:02分：整理了一下带装的元件，并把晶体管筛选配对

2018年1月1日 13:31分：所有的元件焊接完毕，准备通电调试。

补充内容 (2018-1-1 14:06):
2018年1月1日 14:08分。 通电调试完毕，已出声。具体调试+故障排除，查阅#楼

补充内容 (2018-1-1 15:36):
通电完成http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28322844

补充内容 (2018-1-1 15:47):
调试&意外
http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28322989

补充内容 (2018-1-2 14:48):
装机&工艺

http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28324919

补充内容 (2018-1-2 19:30):
噪音、波形测试图 请感兴趣的朋友翻阅

http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28325500

补充内容 (2018-1-2 19:53):
总结&评价
http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 54&pid=28325579

jacksl528

上传一张初稿，
这张初稿是我手绘的，时间大约是12月初。

jacksl528

再来一张，完善之后的 打样电路图。

实际打样电路图比手绘的初稿，主要改进了一个地方，就是差分级输入的 射集电阻，换成了一个“恒流电路”  ，这样除了进一步提高电路的稳定性之外，降低了由这一级引入的互调失真。虽然复杂了一点点，但非常值得。

这个恒流电路由 也可以由一支 3.8ma的恒流二极管 或 GS短接的 2sk30A GR档代替，都可以达到良好的效果。

jacksl528

在仿真环境下，20hz、20kHz、50Khz 的失真度比较图。 失真度均 达到NI Multisim 软件的模拟最小值 0.001%（软件失真仪最小表达值就是0.001%）

jacksl528

分立件做电压放大电路，最重要的一点是工作点的选择。
在此，提供一个拓扑图，
我根据实际的试验电路 和仿真电路对比调试， 精确的测得以下的几个关键点的参数
提供后来者参考。

jacksl528

在这三只核心三极管的选择上，我颇为纠结，也选择了很久


考虑的管子如下：

西门子 BC560;BC547;    飞利浦的 MPSA42；MPSA92； 5401;5551 ;  Toshiba 2SA970 / 2SC2240







我个人是个东芝、飞利浦的粉丝， 最终锁定了 东芝 SA970/c2240音频管。 GR档以上 BL档最好。
这对音频管倍受许多名厂青睐， 日系的金嗓子、铁三角、欧系的麦景图、马兰士、高文、皇冠

超低失真之梦

jacksl528 发表于 2017-12-25 13:44
上传一张初稿，
这张初稿是我手绘的，时间大约是12月初。

看标题我还以为很简单。   我也能发个贴   只有一个运放的超低失真前级。比你这低一个数量级。

2sc3223

马兰士PM功放前级

lbx

看了一下，比较难吧
1、Q1\Q2并不是低噪管，工作电流也大了，不利于信噪比。
2、这种大环路结构特点了利于大批量生产，静态指示也非常好，但动态指标就一般了。
3、还有输出无缓冲，带负载能力弱，抗干扰能力差。

jacksl528

lbx 发表于 2017-12-25 14:03
看了一下，比较难吧
1、Q1\Q2并不是低噪管，工作电流也大了，不利于信噪比。
2、这种大环路结构特点了利 ...

稍安勿躁。 仿真测试的晶体管只做仿真测试

jacksl528

2sc3223 发表于 2017-12-25 13:56
马兰士PM功放前级

理论上 这个3管的放大 比 您发的图，在非线性失真对比上，更有优势。

lbx

jacksl528 发表于 2017-12-25 14:09
稍安勿躁。 仿真测试的晶体管只做仿真测试

你这个是二倍放大电路？

jacksl528

lbx 发表于 2017-12-25 14:17
你这个是二倍放大电路？

增益可以根据自己的需要，调整， 在超低失真的状态下，输出电压摆幅可以达到5V左右，驱动大部分后级是绰绰有余的

lbx

jacksl528 发表于 2017-12-25 14:10
理论上 这个3管的放大 比 您发的图，在非线性失真对比上，更有优势。

何解呢？
我觉得你是动态失真比他好。

jacksl528

lbx 发表于 2017-12-25 14:21
何解呢？
我觉得你是动态失真比他好。

电路特性决定的。电压放大级单管模式下，没有交越失真。

xdming

厂机降低成本，用这个不错，效果也不差。DIY还是运放比较好，简单、出好声比较容易。

jacksl528

理论&实作

昨天晚上，利用休息时间，在面包板上搭建了这个试验电路。

牛皮就不吹了。。只说一句:开机有惊喜

听感效果暂时就不说了，就这样的飞线，信噪比惊人的好 ，让我着实有点意外。

不过第一次通电，只听“清脆的一声噼啪声”一支 S8050 炸裂，
检查了线路没错，没接退偶电容，导致电压放大级的管子高频震荡，直接炸裂。。。。真是猛， 加上两枚0.1uf的退偶电容，顺利通电 出声。

柳暗花明

lbx 发表于 2017-12-25 14:17
你这个是二倍放大电路？

3.3倍！

jacksl528

柳暗花明 发表于 2017-12-25 14:47
3.3倍！

lbx 发表于 2017-12-25 14:17
你这个是二倍放大电路？

20倍左右的电压增益。输出摆幅在5V的情况下，失真度依然维持在一个极低的水平

jacksl528

lbx 发表于 2017-12-25 14:17
你这个是二倍放大电路？

20倍左右的电压增益。输出摆幅在5V的情况下，失真度依然维持在一个极低的水平