[分立前级] 计划做几个分立元件前级

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 楼主| 发表于 2025-11-26 18:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 筑明 于 2025-11-26 18:20 编辑
mchoi518 发表于 2025-11-26 17:08
我现在TL431两端并联0.1uf电容,没啥问题吧?


这个真有问题,我试过,改成了10-22uF。
当初用431给共射共基线路作基准电压,发现有噪声影响失真,就天真的在431上并联了一个0.1uf电容,结果失真更大,后来查431的规格书才知道的,并联上10uF以上的电容就好了,所以我现在优先用LED作电压基准。

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发表于 2025-11-26 18:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 hwckent 于 2025-11-27 21:21 编辑
ZMH8771140 发表于 2025-11-26 16:54
哦,很有研究哟!这非常重要知识。我就是用18V稳压管做差分恒流源的基准电压,再并联1μF电容。想请教你 ...

非要讲究,稳压管,单论噪声的话,选择隧道击穿+雪崩击穿混合区(约5~6V附近)。

5.1V~5.6V的玻璃封装稳压管(如1N5231B、1N751等)正好工作在动态电阻最低、噪声最小的区域。
经典的5.6V(如1N5235B、1N957B)动态阻抗最低,温度系数也接近零,噪声也很低。(选玻璃封装,避开树脂封装)
最好搭配
恒流源。

ps:进阶知识(交叉验证)
这是LED和齐纳稳压管噪声测量的帖子https://www.mvaudiolabs.com/diy/modern-jfet-noise-measurements/
电压基准中的噪声http://www.dicks-website.eu/nois ... ferences/part1.html
LED中的低频和高频噪声https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pssa.202400869
LED和齐纳二极管的一些噪声测量https://www.diyaudio.com/communi ... zener-diodes.35821/

LED噪声比齐纳稳压管低我依稀记得我提醒筑明的,可惜没几个人重视,功放电路,个人觉得噪声比温漂比重大

想要一个滤波前噪声极低的电压基准,而且不太在意温度稳定性,那么你可以试试电压远低于5V的齐纳二极管(注意是真正的齐纳击穿而非雪崩击穿),可以是普通的硅二极管,也可以是LED。
mchoi518 发表于 2025-11-26 17:08
我现在TL431两端并联0.1uf电容,没啥问题吧?


37# 的知识点我只是简单提下,大家注意到 思考 这就任务完成
既然你问我再答些

使用 LED 或稳压管时,你可以在旁边并联任意大小的电容来滤波。
但 TL431 不行!TL431 有一个著名的不稳定区域。要么并联极小的电容 (<1nF),要么并联很大的电容 (>4.7μF)。
你必须查阅数据手册,根据手册的图和说明选择电容,保证稳定度

从降噪的角度来看,带宽越低越好,因为噪声会以√Hz的速率累积。
负载调整率则恰恰相反,它要求更快的控制回路——输出精度更高。
增加电容值不仅会延长建立时间,还会导致漏电流和热稳定性下降。
具体看应用了
Screenshot_2025-11-26-17-36-47-26_9862a5478b311bf48f04823fe76717e2.jpg

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发表于 2025-11-26 19:56 来自手机端 | 显示全部楼层
hwckent 发表于 2025-11-26 18:33
非要讲究,稳压管,单论噪声的话,选择隧道击穿+雪崩击穿混合区(约5~6V附近)。

5.1V~5.6V的玻璃封 ...

TL431输出容性负载稳定区域是所有电子工程师的常识,若有人因为不知道这个而转投LED实在因小失大。
LED不能保证每一颗电压在1%范围,也有老化问题,而且不同的人很难买到同一种LED(更别说跨越多年后)而基准电压芯片一直都会有

噪声是431的大问题,但具有一定对称性的差分输入级对尾电流噪声的抑制作用你应该知道(即尾电流处到输出电压的增益非常低)当然驻明做的那些连电流镜都不用的东西对尾电流噪声没啥抑制力

何况本人原帖已说嫌弃431噪声可换ref5025

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发表于 2025-11-26 21:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 MT4S301 于 2025-11-26 21:15 编辑

基本固态电子技术扫盲


1、假设一个带隙基准电压芯片如TL431产生1.23V基准并叠加噪声电压V2,
用三极管Q1和电阻R1从基准电压产生300uA基准电流。
问噪声电压V1会产生多大输出电流噪声?
答:0dB噪声电压将产生-67.2dB噪声电流,或者说噪声跨导约1/2300
屏幕截图 2025-11-26 203348.png
思考:为何2300这个数字非常接近2200Ω+(26mV/300uA)?


2、假设电流源I1和I2给两个单端输出差分放大器提供恒流偏置,其电流均为200uA并均含电流噪声;
I1的差分放大器采用电流镜负载(R2R3降低电流镜噪声)、I2的差分放大器采用电阻负载R5R6,
差分放大电路输入端差分电压均为0,
问:两种情况差分放大器单端输出的噪声电流是?(将差分放大器视作跨导放大器是当今行业惯例)
答:电流镜负载差分放大器的输出比尾电流噪声低50.7dB,电阻负载差分放大器单端输出噪声仅比尾电流噪声低6dB
屏幕截图 2025-11-26 204348.png
思考:-6dB相当于除以2,为何右侧电阻负载差分电路只能提供6dB尾电流噪声抑制力?


附加思考:
假如电压基准芯片431的噪声电压在变成偏置电流的过程中衰减67.2dB,又在电流进入差分放大级之后衰减50.7dB,
那么431芯片的噪声会对最终整机输出产生多少影响?

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发表于 2025-11-26 21:26 来自手机端 | 显示全部楼层
怕基准噪声大的可以买ag34401用的lm399,淘宝30包邮可以叠红包,对比立创还是华秋不记得那家了,用稳压串电阻用34401台表测只有末跳动,噪音应该不是很大。

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筑明 发表于 2025-11-26 18:15
这个真有问题,我试过,改成了10-22uF。
当初用431给共射共基线路作基准电压,发现有噪声影响失真,就 ...

多谢,我把0.1uf换成了47uf了,

另外有个疑问,LED这么好,431的位置是否也可以换成LED? 蓝色的电压高类似431

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本帖最后由 mchoi518 于 2025-11-27 08:57 编辑
hwckent 发表于 2025-11-26 18:33
非要讲究,稳压管,单论噪声的话,选择隧道击穿+雪崩击穿混合区(约5~6V附近)。

5.1V~5.6V的玻璃封 ...


多谢大师细心指点,受教了,看来TL431可以用蓝色LED替代,,或者按您说的齐纳二极管 不就是如1N4728  3.3v稳压二极管对吧? 之前大家说稳压二极管噪音大啊,这个应该比431噪音大吧?

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MT4S301 发表于 2025-11-26 19:56
TL431输出容性负载稳定区域是所有电子工程师的常识,若有人因为不知道这个而转投LED实在因小失大。
LED ...

大师就是大师~  一针见血

请问TL431特点是啥?噪声低还是电压稳? 比1N4728噪声低 更稳吗?

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发表于 2025-11-27 13:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 ls0001 于 2025-11-27 13:34 编辑

既然搞这么贵的电压源再去转换成精度不可预测的电流源,直接用精密的电流可确定的,可以0温票的电流源LM234DT不好么

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本帖最后由 hwckent 于 2025-11-27 18:35 编辑
MT4S301 发表于 2025-11-26 19:56
TL431输出容性负载稳定区域是所有电子工程师的常识,若有人因为不知道这个而转投LED实在因小失大。
LED ...


关键42#
两个红色LED产生的电压几乎正好是 2.5V,噪声将降低约 40 倍。虽然大部分噪声不会传递到差分信号路径,但总体改进可能提高了几个 dB 的信噪比的。

下图deepseek的回答,虽不怎么权威,但足已兼听则明,偏听则暗。金刚狼迭代也佐证了LED非常合适模拟音频放大器
IMG_20251127_143947.jpg

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发表于 2025-11-27 21:31 | 显示全部楼层
来看一个实际分离放大器电路对尾电流噪声的抑制能力
线路是经典2级弥勒放大,初级差分级负载是电流镜。基本就“无缺陷”的架构。
电路形式是一个跨阻增益80dB(=10kΩ)的VI变换电路

电流源I1是信号输入位置、I2代表尾电流噪声。
定义变量TEST和NTEST=1-TEST,于是当TEST为0和1时NTEST对应为1和0
step语句相当于进行2次仿真,分别仿出只有信号和只有噪声2种情况的输出电压。
屏幕截图 2025-11-27 212023.png

结果是信号端子输入电流I1到输出的增益是80dB(符合10kΩ设计);
尾电流端子噪声源I2到输出的增益是21.7dB。维持到20kHz左右才恶化。
低频范围内两者之差58.3dB,约合1/822。
加上之前说过基准电压转基准电流已有60dB左右电压噪声衰减,
基准噪声在输出的贡献可谓非常非常低

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发表于 2025-11-27 21:48 | 显示全部楼层
MT4S301 发表于 2025-11-27 21:31
来看一个实际分离放大器电路对尾电流噪声的抑制能力
线路是经典2级弥勒放大,初级差分级负载是电流镜。基 ...

再找一个高频20dB电压放大器,向其差分级尾部注入噪声电流I2查看到输出的增益,
结果在音频段内噪声电流到输出仅有0.162dB增益,约合1.019欧姆跨阻
由于采用高频三极管做仿真线路  差分级尾电流噪声抑制力持续至3MHz左右。

屏幕截图 2025-11-27 214026.png


P.S.
趁此机会再次向大家推荐电流镜,电流镜太好用
无论直流工作点偏置还是交流信号均衡性,更有抵消大部分共模噪声的好处
哪怕2管+2电阻的最简形式也远超电阻负载单端输出
请大家以后多多使用电流镜负载来制作单端输出的差分放大电路

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发表于 2025-11-28 13:01 | 显示全部楼层
用一枚约16元的运放给一楼的电路做直流伺服,可能会出现一个有意思的结果:最终的性能在各方面都不及直接用这枚运放做的放大器。当然有人会说自己弄几个管子焊的电路就是比运放好听些~~~

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本帖最后由 断桥烟雨 于 2025-11-28 13:38 编辑
MT4S301 发表于 2025-11-24 21:25
笑死,还在用直插电阻直插运放
更搞笑2025年还搁这LED做基准产生工作点,大把国产TL431都不买
哪怕说 ...



实战中TL431不适用,噪音会传到到输出。



楼主使用TL431看看实际效果吧。

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ls0001 发表于 2025-11-24 22:48
建议用贴片。其一,贴片工艺先进,品质有保障,精度和温漂是插件无法匹敌的,其三,插件的如果不在大公司 ...

用热风枪也不会比电烙铁难闻,当你看到每个贴片元件自动归位时,其乐趣大大高于电烙铁焊接元件。另外,贴片用热风枪几乎不需要洗板。

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lin889889 发表于 2025-11-28 13:01
用一枚约16元的运放给一楼的电路做直流伺服,可能会出现一个有意思的结果:最终的性能在各方面都不及直接用 ...

灯泡大师我觉得你如下引导更意义,更容易共鸣

音频系统设计涉及核心权衡“信号路径的纯净性与增益管理的必要性。”任何额外的电路(包括前置放大器)都会在信号链中引入潜在的噪声!
许多现代音频源(如DAC、CD播放器、流媒体设备)输出的信号电平已经很高到达2V输出阻抗甚至能直接驱动32欧的耳机。80年代放大器需要的阻抗匹配和缓冲不复存在。
前置放大器提供必要的控制和缓冲,其性能指标(例如THD+N)也比现代功率放大器(原件工艺改进)好不了多少,更长信号链中引入潜在的噪声和失真。(增加任何新的电子元件都会增加噪音和失真的潜在来源)
当然
如果您的音源输出电平不足以将功率放大器(后级)驱动到您想要的响度,或者不足以达到后级的最大输出功率,那么您需要前级提供额外的增益。
如果你追求调整音色(均衡电路)也是有必要

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本帖最后由 hwckent 于 2025-11-28 15:32 编辑

56#
水平不同,看法不同,犹如侠客岛学武功
赵客缦胡缨,吴钩霜雪明。
银鞍照白马,飒沓如流星。
十步杀一人,千里不留行。
事了拂衣去,深藏身与名。
闲过信陵饮,脱剑膝前横。
将炙啖朱亥,持觞劝侯嬴。
三杯吐然诺,五岳倒为轻。
眼花耳热后,意气素霓生。
救赵挥金槌,邯郸先震惊。
千秋二壮士,烜赫大梁城。
纵死侠骨香,不惭世上英。
谁能书阁下,白首太玄经。

****************
1. 2V RMS 已经足够驱动几乎所有32Ω耳机2V RMS ≈ 2.828V peak-to-peak
对32Ω负载,功率 ≈ 2² / 32 = 125mW
125mW 对绝大多数32Ω耳机(包括很多高灵敏度易推的,如森海塞尔、AKG、拜亚、Grado、甚至很多圈铁)都已经属于“推到爆”的级别了
很多经典易推耳机在1V RMS(约31mW@32Ω)就已震耳欲聋,2V基本是它们的4倍功率

输出阻抗已经能驱动32Ω → 阻尼因子足够假设你的源输出阻抗 ≤ 2Ω(很多现代DAC/手机/接口已经做到0.5~1Ω)
对32Ω耳机,阻尼因子 = 32 / 2 = 16(非常好)
即使输出阻抗5Ω,阻尼因子也有6.4,已经足够控制绝大多数动圈单元
再加耳放,除非那台耳放输出阻抗更低(比如<0.3Ω),否则意义不大,甚至可能更高(很多管机耳放输出阻抗10~100Ω)

增加一级耳放大概率劣化而非改善,多一级有源放大 = 多一级的失真、噪声、相位移、频率响应偏差。现代顶级DAC芯片(AK4499EX、ES9039PRO、RME ADI-2 Pro FS R等)搭配好的运放输出阶段,本身THD+N已经做到0.0001%以下,底噪低到-120dB以下,很多纯耳放反而做不到这个数字。

除非你要推高阻抗难推的静电/平板/HE6之类 。。






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hwckent 发表于 2025-11-28 14:16
灯泡大师我觉得你如下引导更意义,更容易共鸣

音频系统设计涉及核心权衡“信号路径的纯净性与增益管理 ...

我自己做的是带音调调节的合并式功放,很多人认为我这不hifi,但我自己乐意~~~

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lin889889 发表于 2025-11-28 14:44
我自己做的是带音调调节的合并式功放,很多人认为我这不hifi,但我自己乐意~~~

这样说
​“HiFi”的真正目标是忠实再现原始声音。然而,由于个体听力曲线(特别是高频听力随年龄的自然衰减),即使是完美的信号,对听者而言也“不是”完美的。利用前置的均衡器(EQ)补偿听力衰减,以“听起来更HiFi”。

把实用听力学与音频工程结合起来说服力更强

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MT4S301 发表于 2025-11-27 21:48
再找一个高频20dB电压放大器,向其差分级尾部注入噪声电流I2查看到输出的增益,
结果在音频段内噪声电流 ...

非常赞同使用电流镜,同时推荐BCV61/BCV62这两个电流镜专用管
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