自己画的LME49830推两并管2SK1530/2SJ201功放PCB，请大佬们帮瞧瞧哪里还有BUG，谢谢！

zergxia

读书那会儿，还简单玩玩电子元件的时候就想着自己要做一稍微上得了台面的功放，结果这么多年过去了，特别是工作后，离那个愿望越来越远
最近突然发现LME49830电路结构简单，集成度和一致性高，调试简单，指标还不低。用这块IC做出指标很好的功放肯定不容易，但做出音质尚可，超过及格线的功放，我觉得难度应该不是太大。而且有官方电路辅佐，不容易走歪路，成品的功率和失真比绝大部分集成IC功放好一个档次，同时结构还简单，感觉非常适合自己DIY，于是突然就心血来潮想自己做一台

电路图

论坛的图片压缩看不清楚，弄了好久没办法
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2019-3-13 14:06 上传

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在百度和论坛上翻阅了很多资料，参考了很多坛友的设计，同时也拜读了很多遍官方PDF，于是就有了上面的电路图终稿。电路图整体复制官方电路，lme49830推两并管2SK1530/2SJ201，部分地方有改动。

反馈、输入回路的6.8K、249R保持不变，只是249取整250R方便备料。本来想改动阻值降低增益到21倍，但百度了一圈有说LME49830这类开环增益特别高且施用大剂量负反馈的IC不建议继续加大负反馈，不建议把增益设置过低，建议设为30-40db,同时官方PDF也提到增大这两个电阻虽然方便进行输入阻抗匹配，但同时也会增加噪音降低信噪比，于是就保持原样没有改动，增益保持28倍。

官方电路的反馈回路R5上原并联了一个未知容量的小电容（额外选装，不是标配），虽能小幅提高电路反应速度和高频曲线但电容取值困难且副作用巨大，严重影响稳定性，所以舍弃。0.1UF的小薄膜电容并联在C1上可以改善电解电容的高频响应，这里予以保留。

输入端保持250R/6.8K阻值不变，输入阻抗低的问题通过在前级增加运放缓冲解决。官方电路在输入落地电容上取值180PF，对带宽外的高频信号进行滤除，极点设置为130KHz。当取值为150PF时极点约155KHz、取值120PF时极点约195KHz，取值越小电路的稳定性越差，这里使用120PF/150PF/180PF三个容量备选，最后根据电路的实际稳定性进行选取。

官方电路中对于压摆率选择电容的取值为20PF（单极点补偿,压摆率27V/us），同时也提供了如上图所示的双极点补偿方案。通过一些细节我发现官方电路在想尽办法提高高频响应，这应该是有原因的，于是这里就选择了双极点补偿方案。PDF提到到C11的容量选取建议为C9的5倍，R10的取值以5.1K为起始值，同时给出了计算公式示例6.2K+62PF计算出极点414kHz ，同时提示“双极点补偿方案可以在高频段增加环路增益，其结果是增加了压摆率和动态范围，并降低了高频失真。带有这些元件的实验将显示高频段降低失真的好处，但须注意不能将这个极点向外扩展太远，否则会带来不稳定因素。” 这里我取值较为保守，6.8K+75PF ，计算极点大约在三百多KHz ，对高频段进行提升，后续根据电路的实际稳定性进行调整；压摆率调整电容从20PF改为15PF，适当提高压摆率和功率增益带宽积，提高高频段的响应，但提高压摆率的同时自激的风险也相应提高，参考论坛某网友一直使用10PF最高压摆率使用LME49830，并依靠良好的PCB布局来限制分布参数镇压稳定性的做法，遂取值15PF，压摆率37V/us ,后续根据实际稳定性进行调整。

栅极电阻保持原电路22欧/10欧不变，如果自激不能控制再尝试成比例加大

在输出部分按惯例增加了电感、电阻补偿网络，以避免容性负载对功放稳定性造成影响。考虑到DIY自用，音箱线和喇叭单元的分布电容较小，同时也为了尽可能降低对原电路的影响，这里电感取值较低。直径1.5mm粗漆包线在1cm直径圆柱上绕15砸，电感量大概在1-2uH之间。同时，参考很多日本厂机家用功放和很多大功率专业功放的做法，把茹贝尔网络后置，接在了电感电阻网络之后。

目前还有一个比较低级的小问题没弄清楚，看2SK1530/2SJ201的PDF，那个封装结构示意图我没看明白，我觉得应该是有字的那面朝向自己，元件竖直放置，引脚从左到右分别为GDS，但因为没看明白那个封装图，不确定是不是看反了……





  接二楼

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补充内容 (2019-3-17 18:50):
第二版改进：http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 39&pid=29048746

zergxia

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2019-3-13 16:31 上传

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图片上传压缩太厉害，补个原图


上面几张图是我根据电路图画的PCB板子，是我第一次自行设计功能复杂一点的PCB，用网友分享的Sprint-Layout 6.0软件，边学边画，一点点优化，一点点扣，花了数不清的业余时间

参考论坛多位网友的设计，同时也拜读了官方PCB，采用横板设计。板子长17CM，宽7.5CM，能放进大部分机箱。散热孔、定位孔坐标尽量取证方便自己钻孔。为方便业余DIY安装全部采用直插件，且留有合适的元件间距方便拆装调整，关键元件也留有合适的空间余量方便更换。最小间距安装的0.1UF去耦电容采用贴片元件，同样为了方便DIY安装和提高可靠性，选用个头较大的1812贴片电容。

功率级和驱动级分别位于板子两端，没有重合部分，且功率级、驱动级电源分开走线，方便独立供电，同时电源线尽量走PCB外围，远离信号走线。
喇叭的GND端直连电容阵列负极，大电流不从板上GND走线过，有大电流的正负电源走线尽量短且设有开窗拖锡。
双面板走线尽量少重叠，如果要重叠也尽量是和地线重叠，或者极间干扰小、无关紧要的部分重叠。
负反馈部分、信号输入部分、压摆率调整部分，都尽可能缩短引线就近排布。信号输入部分板子上预留了10UF薄膜电容的安装空间，选装。

板子没有采用大面积铺地，目前有点纠结的问题是驱动级没有采用一点接地，大面积一点接地能力有限暂时还做不到，只是信号输入端的地线就近连接IC地线引脚
翻了下官方PCB也没这么讲究，不知道这点要不要忍~~
另外还有一点，板子上是依照功率管竖立字朝人，从左到右GDS来画的，我到现在都不确定2SK1530/J201对管的封装是不是画正确了 ，PDF的封装图我就没看明白那个123顺序，到底是正面还是反面，我也对自己的理解能力感到着急，如果画反了还得重来~


因为是第一次画板子，也是第一次想做一个大家伙，心理没底，还请有经验的朋友们帮瞧瞧哪里有明显的错误或者哪些细节还可以再改进，谢谢了！

谢谢大家！

holts

不错，能画板的都支持

jacksl528

LME49830 这枚IC的负载能力和失真度 跟它的供电电压息息相关，我看到楼主给此IC的供电电压是对称60V 与末级的供电电压一样，是否采用同一个供电电源？

zergxia

jacksl528 发表于 2019-3-13 17:19
LME49830 这枚IC的负载能力和失真度 跟它的供电电压息息相关，我看到楼主给此IC的供电电压是对称60V 与末级 ...

我初步打算驱动级独立供电，然后驱动级的地线和功率级的地线在电容负极单点接地，个人觉得分开供电而且驱动级电压比功率级略高一点可能会更好一点

但是这里有点顾虑，前级、驱动级、功率级都要独立供电的话电源会过于复杂，如果左右声道再独立供电，那这个电源……

看网友反馈，功率级电源串接二极管压降0.7V后给驱动级供电，貌似直接合并供电影响并不大？

jacksl528

zergxia 发表于 2019-3-13 17:30
我初步打算驱动级独立供电，然后驱动级的地线和功率级的地线在电容负极单点接地，个人觉得分开供电而且驱 ...

我看这枚IC 的说明文档上，有一个电压与THD的曲线图， 你可以参考一下。

另外：我还是建议你 单独为这枚IC做一个独立的稳压电源为其供电，  左右声道就没有必要再独立了。。

前后分开供电效果肯定优于你说的  前后共用简单的限流电阻带二极管的方式。   

zergxia

jacksl528 发表于 2019-3-13 17:35
我看这枚IC 的说明文档上，有一个电压与THD的曲线图， 你可以参考一下。

另外：我还是建议你 单独为 ...

我又去看了一下PDF，给的±50V和±100V的THD曲线图差别貌似很小，老实说如果没造假都很优秀
如果最终驱动级采用独立供电，我把驱动级的电压提高5V吧

感谢提醒

jacksl528

zergxia 发表于 2019-3-13 17:48
我又去看了一下PDF，给的±50V和±100V的THD曲线图差别貌似很小，老实说如果没造假都很优秀
如果 ...

PCB布局很好，学习了


我建议您把这个IC的供电电压 稳压在 ±55V 曲线图上 ，正负55V的时候中低频段的失真度是最理想的。

2SK1530/J201  这对管子， 面朝自己， 管脚位是 G、D、S

牛骑兵

电源去耦的0.1uF电容，最好不要用贴片的。特别是放在大管附近时，温度对电容的影响可不小。

牛骑兵

MSO管栅极保护的二极管倒是建议用贴片的，TVS管。

zergxia

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我建议您把这个IC的供电电压 稳压在 ±55V 曲线图上 ，正负55V的时候中低频段的失真度是最理想的。

2SK1530/J201  这对管子， 面朝自己， 管脚位是 G、D、S

感谢朋友的帮助，谢谢

电源去耦的0.1uF电容，最好不要用贴片的。特别是放在大管附近时，温度对电容的影响可不小。

MSO管栅极保护的二极管倒是建议用贴片的，TVS管。

我去百度了一下，发现这确实是个问题，但是这个电容最好尽可能就近安装，直插件不是很好摆放了，目前想到的折中解决办法是选用特殊介质的高压瓷片电容，对温度和电压的耐受能力大幅度超越普通贴片电容

另外栅极保护二极管，我观察官方电路用的1N4740直插件，管子非常小巧，漏电流10uA,结电容未知，但观察体型结电容应该是很小的，我猜测原电路有可能认为稳压管子够用，所以没上TVS管，这个我记下了，可以选一个结电容小的10V TVS管备用

感谢提醒

zhangyan

非常好

老友记

K1530的123脚为GDS，与C5200等大功率管一致，另外，栅极防震电阻一般为100欧，太小了电路易引起不稳定。

zergxia

老友记 发表于 2019-3-13 18:59
K1530的123脚为GDS，与C5200等大功率管一致，另外，栅极防震电阻一般为100欧，太小了电路易引起不稳定。

我也略担心这点，打算先依照原图使用22R/10R
如果自激不能控制，则按比例继续加大
哈哈，为了做一台功放，我可能还需要购入一台示波器才行，这成本啊

谢谢

zergxia

自己顶一个~~~~~~~~~~

zergxia

最后顶一次~~~

一路风景

场管K1530：亅201。G极电阻100R合适。引脚套滋管。不自激。正在听。场管声音好听。

一路风景

R8上并热敏电阻。控制温度。

zhangyan

大管DS脚加根阻焊层连线

zergxia

一路风景 发表于 2019-3-16 10:30
场管K1530：亅201。G极电阻100R合适。引脚套滋管。不自激。正在听。场管声音好听。

朋友有试过更低的阻值么，引脚套磁环？具体怎么操作的呢？