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楼主 |
发表于 2019-1-11 09:39
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要解决的问题:
1、电路增益的确定
两级放大电路需要的放大量才能满足要求?其实求解很容易,775MV/5MV=155倍(43.8DB),但是指的是1KHZ信号的放大倍数,参照标准的RIAA曲线,如果从高低频两个极端频率的情况看,在20HZ的频率下要有大约10倍(20DB)的放大量,在20KHZ的频率下要有大约10倍(20DB)的衰减量。
这就要求电路的放大倍数在不考虑RIAA衰减的情况下平直放大各频率信号,要有1550倍(63.8DB)的放大量。一个简单的单管共源放大是不可能完成这么高的放大量的,使用2级放大来分配63.8DB的放大量是比较合理的。
2、电路的两级增益如何分配合理
如果说两级放大需要63.8DB的放大量要由两级放大电路来实现,就有多种分配方案了,如果两级放大的电路架构基本相同,那么两级的放大量分别为31.9DB就可以。
但是我的想法是因为在两级中间要插入一个20DB的衰减网络,如果按照两级对等放大量的做法,输入到衰减网络的信号比较小,可能会使经过衰减的信号太小而失去一些音乐的细节,所以要保证需要衰减的信号要足够大,如果信号本来就很小再衰减,然后再大幅度放大会让很小的信号淹没在器件的噪声中。所以我的想法是第一级的放大量稍大一些,第二级的放大量稍小一点。比如我们可以让第一级的增益为40DB,第二级的增益为23.8DB。
问题来了,按照单管共源放大线路,单级提供比较大的增益时,带来的线性失真也比较大,看来因为采用了相同架构的放大电路,第一季和第二级的增益还是不能差别太大了。折衷考虑一下仿真的结果是:让第一级的增益大约是91倍,折合约39.2DB。第二级的增益大约是31.52倍,折合约30DB。仿真结果总增益为2793倍,折合68.9DB。
实际制作中的增益可能会小一点,但是应该还能满足要求。
3、信号幅度的问题
平直放大5MV的信号,43.8DB的放大量,输出信号的幅度为775MV。如果经过第二级的20DB放大,总的增益为63.8DB的情况下输出信号的幅度为7750MV,需要注意的是这个输出幅度足可以让很多的低压晶体管放大器产生很大失真了。
V-RMS=7750MV的电压信号器V-PP=2.828*7750MV=21917MV=21.917V,这就要求放大器的供电电压必须高于24V,才不会产生切顶失真,所以看到有一些设计采用IC运放做放大,+-15V供电,其实已经很勉强了。
4、RIAA网络的RC参数
因为网络比较发达了,去网上找了个工具软件,经过一番操作之后,得到了RIAA的阻容数值。实际应用到电路中,经过仿真,发现与标准的RIAA曲线吻合程度很高。
在20HZ以下的增益偏差比较大,有增益减小的趋势,这是故意的要减少因为LP唱片的翘曲等因素引入的超低频信号,滚降形式衰减20HZ一下的信号,有利于提高声音的清晰度,较强的超低频信号会让声音浑浊,尤其是让低频浑浊,缺乏定位感。高频60KHZ的偏差也比较大,衰减的大了一点,希望能获得轻松自然的高频,又不会影响听感。
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