一起学习相位裕度仿真和DIY一个超低瞬态失真的功放

mchoi518

HuBin168 发表于 2026-8-15 21:28
看了一楼补充的内容：
      40Hz~15kHz频段，频响偏差只有 + 0.03/-0.20dB，全频段差不多一条 ...

没事，我贴着喇叭听不到哼声， 最高的50hz噪音-96db，问题不大~   


不折腾地线了， 手腕疼，整理线是最累的~

HuBin168

      其实问题很明显，一大一小两个环牛都布置在机箱上部，两个漏磁形成叠加效应，整个机箱上半区都是工频磁场覆盖区，变压器也没有屏蔽，电源区和信号放大区之间没也有金属屏蔽板，漏磁可以无阻挡地扩散到整个机箱内部，无任何磁屏蔽隔断，信号电路都在干扰环境中。
      变压器的次级交流线、电源线都是散开的，没有紧密双绞，导线自身就会向外辐射工频磁场；同时强电线与信号线路径重叠或交叉，进一步通过互感耦合把干扰带进信号回路。

      如果是我的话，所有交流线手动双绞，把主牛、小牛的初级 220V 线、次级交流输出线全部拧紧绞合（每厘米扭个1~2 圈），利用反向磁场抵消导线自身的工频辐射，这个方法我试验过非常有效而且又简单。如果能换屏蔽线单端接地，也很好。

      再给两个环牛加屏蔽罩，然后加一块隔磁挡板，在环牛和电路板板之间，竖直加装一块冷轧钢板或者坡莫合金片，挡住变压器向电路板辐射的漏磁，把上半部分的电源区整个封隔起来，把工频磁场限制在电源区内，不扩散到放大电路。

无语密码

感觉功放得住洋楼。底层住变压器，二层住保护，整流，稳压，3层住功放和前置等

其中一个优点，就是单块功放板，噪音更容易处理

mchoi518

HuBin168 发表于 2026-8-15 22:01
其实问题很明显，一大一小两个环牛都布置在机箱上部，两个漏磁形成叠加效应，整个机箱上半区都是工 ...

你说的都对，主要以下原因

1. 100db noise 耳朵听不到。

2. 测试系统底噪140db足够低，显得50hz突出

3. 线、罩子、隔断、底板 折腾太累

4. 我再研究一个全对称，平衡输入BTL输出，天生抑制共模干扰。

mchoi518

无语密码 发表于 2026-8-15 22:40
感觉功放得住洋楼。底层住变压器，二层住保护，整流，稳压，3层住功放和前置等

其中一个优点，就是单块 ...

你说的都对，主要以下原因

1. 100db noise 耳朵听不到。

2. 测试系统底噪140db足够低，显得50hz突出

3. 线、罩子、隔断、底板 折腾太累

4. 我再研究一个全对称，平衡输入BTL输出，天生抑制共模干扰

HuBin168

mchoi518 发表于 2026-8-16 08:47
你说的都对，主要以下原因

1. 100db noise 耳朵听不到。

      楼主这台机器一看就是用心做的，现在已经很好了，只是被工频干扰拉低了一点素质。
      虽然不整改也可以，但是强迫症表示如果再弄一弄，工频噪声再压一压的话，整体素质还能再上一个台阶，就太完美了。

无语密码

的确已经很不错了
各参数的测试，应该没有我的好，不过听感一定比我的强，。我的就败在阻尼系数过高，
实际上1KHZ以内的频响，想要还原音质好，是相当难的，低频纯度难以超标，导向孔的音质就是严重的败笔，但也是无奈的低频声压补偿

mchoi518

HuBin168 发表于 2026-8-16 09:28
楼主这台机器一看就是用心做的，现在已经很好了，只是被工频干扰拉低了一点素质。
      虽然不整 ...

mchoi518

无语密码 发表于 2026-8-16 09:44
的确已经很不错了
各参数的测试，应该没有我的好，不过听感一定比我的强，。我的就败在阻尼系数过高，
实 ...

longlong

也来看看啥电路？

菠萝

全对称电路，最适合听大编制的音乐。比如像交响乐，大合唱这些。

mchoi518

菠萝 发表于 2026-8-16 11:47
全对称电路，最适合听大编制的音乐。比如像交响乐，大合唱这些。

是吗那太好了头一次用全对称～
主要是稳，希望可以用久点

无语密码

菠萝 发表于 2026-8-16 11:47
全对称电路，最适合听大编制的音乐。比如像交响乐，大合唱这些。

与失真度无关吗？
这电路失真不是很低的，玩靓声的确得选全对称，尤其是这种电路的设计要求，应该特别优先全对称，否在输出波形的对称性就不会理想。

zxhdoop

我转的测试软件有TIM的测试项，楼主可以试试。http://bbs.hifidiy.net/thread-1517619-1-1.html

mchoi518

zxhdoop 发表于 2026-8-17 00:29
我转的测试软件有TIM的测试项，楼主可以试试。http://bbs.hifidiy.net/thread-1517619-1-1.html

感谢分享~ 回头我试试

qa6153

学习一下，感谢分享

卖油翁

　　很热闹呀，才看到这样一个有技术分析又有实践的好贴子。谈些看法：

　　这后级功放电路比较常规，30年前金嗓子305做得比较出名，20年前论坛也有多人制作，比较出名的有狂狼，我的鹤顶红前级也是此架构。此架构优点多多，但缺点是声音似乎不够有力，速度有点慢。世人为解决此问题，便从电压级着手，电压级有采用两组渥尔曼并联的如狂狼，我也曾做过３组并联的，除了加强力度外有点“打散”极点的作用，不需密力滞后补偿了。也有从输入级打主意的，输入级加上电流镜，对电压级施以电流激励，提高了开环增益，降低THD失真但输出的直流工作点不好控制。后来我在输入级与电压级之间插入射随器便解决了问题。

　　输入级共基管的基极直流电位偏置方式，也有两种，一种如楼主，用稳压管到地稳压或电阻到地稳压，另一种是接至共射管射极端，蔡贤前辈对后者赞赏有加，认为前者失真较大。

　　楼主的稳压电路，用2.5Ｖ带隙做基准，稳出60Ｖ，分压比高达24倍，以及误差放大未作差分处理，我觉得对抵制噪声特别是共模噪声有不利影响。

　　至于相位裕度，不是越大越好吧？就如阻尼系数，三五百为佳，如做到成千上万，对音箱控制过强，便没有余韵了。

　　一己之见，大家讨论。

mchoi518

卖油翁 发表于 2026-8-17 11:08
　　很热闹呀，才看到这样一个有技术分析又有实践的好贴子。谈些看法：

　　这后级功放电路比较常规，30 ...

感谢大师热心回复，受教了

1. 这贴重点是“相位裕度”理论和仿真，做功放只是陪衬

2. 相位裕度和瞬态失真没有直接关系，其实是两个分开的主题，只是都写到一个帖子里了。 也是赶时髦，去掉电流镜，去掉多级放大，瞬态失真仿真结果相当好~

3. 我选择这个功放电路主要是因为想体验全对称，文中也写了是为了低瞬态失真，放弃了多级放大，也是为了高相位裕度，thd自然不会出色。不过实测和仿真结果thd还可以~

4. 现在的管子增益都高，除了LSK489/LSJ689。应是末级管的IRFP240/IRFP9240的功劳，低频和瞬态尚可~ 当然不能和我去年做的SANSUI X1111那种thd变态的电路比~

5. 稳压电源没仪器实测纹波，仿真结果是纹波1uv以下

mchoi518

2026年8月17日补充： BTL全平衡双反馈电路的Tian仿真

仿真功放原理图：
把一楼功放OCL改成了BTL，上下左右全对称，差分输入差分输出。


原参数基本没变，密勒电容6pf，超前反馈电容1.5pf。 只改了输入电阻R3/R4 4.99KΩ --> 1KΩ。

环路增益如下图：

0db点相位-120°，相位余量60°。  低频增益大概37db。

闭环增益如下图，低频增益32.9db


开环增益如下图，低频增益72.6db



BTL不能像单端反馈那样简单的套用LTSPICE的示例，需要BALUN_DM_PROBE子电路(原件)

BALUN_DM_PROBE 的理论与来源

本设计采用 BALUN_DM_PROBE 对 BTL 全差分反馈环路进行 Differential-Mode（DM）环路增益测量。
由于 BTL/fully differential amplifier 的两个反馈节点均为 floating differential nodes，不能简单地将其中任一节点作为单端反馈测量的地参考，否则可能改变原有反馈网络的工作方式。
因此，需要将 floating differential port 转换为适合环路测量的 ground-referenced differential-mode port。

该方法的理论基础来自 Hurst 和 Lewis 对 balanced fully differential feedback circuits 的研究。
Hurst 和 Lewis 指出，全差分反馈系统应从 Differential Mode（DM）和 Common Mode（CM）两个正交信号分量分析其 return ratio 和稳定性。

对于本文的 BTL 功率放大器，主要研究的是 DM feedback loop：

V(DM) = V(+) − V(−)

因此目标环路增益为 TDM(s), 而不是某一个输出节点相对于地的单端 loop gain。

需要特别说明的是，Hurst & Lewis 的论文提供的是全差分反馈稳定性及 DM/CM return-ratio 的理论依据，并未直接给出本文所使用的 BALUN_DM_PROBE SPICE 子电路。

本文采用的具体 BALUN_DM_PROBE SPICE 实现来源于 diyAudio 论坛关于差分反馈稳定性分析的公开讨论 “Feedback, differential? the next advance”。
该实现利用理想变压器构成 differential-mode balun，在保持差分信号关系和浮地拓扑的同时，将 floating differential port 转换为适合环路增益测试的参考形式。
该电路中的大阻值电阻主要用于为 SPICE 提供 DC reference，避免 floating node 导致数值求解问题，而不属于实际反馈网络。

因此，本设计中的 BALUN_DM_PROBE 应理解为：

Hurst-Lewis DM/CM theory + differential-mode SPICE implementation
        ​
而不是一个实际音频变压器或实际放大器元件。


反馈网络接法及仿真子电路(原件)BALUN_DM_PROBE.sub文件和.asy文件下载：

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