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楼主 |
发表于 2009-5-6 23:32
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今天说说这个功放的调试。
1、先说说噪音的去除。
这个功放一开声,除去音乐外,哒哒哒嗡嗡嗡的声音也有点,一米之内就能听到,明显是工频干扰。干扰从哪里进来的呢?
一开始俺想一个闭环20多倍的放大器,输入阻抗也不高最多几十千欧,信号频率高不过100KHz,那还不手到病除。找了几下还真没找到原因,只好动用示波器了。用示波器测放大器输出发现噪声信号的幅度才4mV,算算功率才2个微瓦!考,看来人耳够灵敏的!
4mV的输出折算到放大器的输入,大概是152μV。如此说来功放也算个灵敏的放大器了,看来有点非正常的信号就可能形成干扰。
一个非正常信号要干扰放大器无非通过空间电场、磁场耦合、电源、地线几种途径进入放大器。
接地屏蔽俺处理了,空间电场的干扰可以排除。
放大器的输入也没有磁性器件,磁场的耦合也可以排除。
电源吗,整流滤波电路的纹波大概0.5V,按照49810 110dB的电源抑止比,0.5V的电源纹波折算到放大器的输入也才2μV,远小于152μV。这说明干扰也不是电源造成的(实际上给49810供电的是稳压电路,电源纹波干扰更小了)。
看来只有找地线的原因了。
俺关掉CD机,拔下CD电源插头。干扰信号仍然存在。这表明干扰也不是CD机机壳(地线)和功放机壳(地线)之间的电位差造成的,也就是说干扰与CD机无关。如此基本可以确定这个干扰就是功放自己产生的。拔掉CD输入,干扰就消失。而且俺发现,仅仅拔掉R声道输入,L声道的噪声也同时消失。同样仅拔掉L声道输入,R声道的噪声也消失。这个现象挺有趣。坐下来好好想了想,画了画图,终于明白了原因!地线的问题大有门道。
网上消除噪声的文章常见的都是如何处置,道理呢似乎说明白的不多。今天详细分析一下,与大家共同探讨。
下图是俺的功放的简化图。
俺的功放电流级和电压级各用了一个变压器。也就是说一个变压器的输出分两路分别送到左右声道独立的电源板进行全波整流滤波。整流滤波后的直流电压再送到左右声道放大板上。由于这些地方与干扰无关,为了看得清楚,图中未画出这些部分。
先看看干扰是如何形成的。图中O点是变压器次级中心抽头。假设C点到O点这段地线上有一个电位差Uco(后面再讨论这个电压是如何产生的),同样从C′点到O点也有一个电位差Uc‚o。这两个电位差叠加后在C和C′两点间形成一个电压 Uc‚c 。
如果不接CD机,电压Uc‚c 就在那存在着,对功放没有什么影响。
但是,一旦接入CD机情况就有了变化。由于过机信号线地线(同轴线的外屏蔽层),将图中A和A′点连通(即在放大器的前端将左右声道的地线连接起来 ),此时由于Uc‚c 的存在,在 C→B→A→A′→B′→C′→O 这段路径上就会产生电流 I。看出来吧,这实际就是一个地环(ground loop)。而电流 I 在B→A→A′→B′这段路径上形成的电压降刚好处于放大器的输入回路上。显然,这个电压降将被放大器拾取并被放大。
如果Uc‚c是一个噪声(工频干扰)电压信号,它(的一部分)被放大器放大后经喇叭输出那就是工频干扰声了。
其实,只要从烦杂的实际接线里把这个图抽出来,再看干扰信号是如何进入放大器就挺简单了。
至此我们算是知道干扰是如何进入放大器了。现在再来看看那两个电位差Uco 和 Uc‚o从哪里来的?
这个问题很简单,就是滤波电容充放电电流在电源板地线上产生的压降!见下图。
由图可见,在地线上的充电压降就是淡橙色和淡蓝色重合的那一段。电容放电压降则在电流往外走的地线上。如果没有音乐信号,功放的中点电压为零,地线上没有放电压降。一但有音乐信号,扬声器的返回电流流过地线时,则形成放电压降。另外如果功放板设计不对称,比如保护继电器只用了一侧电源,那么地线上也会有压降。
按道理对于本图的正负电源,充电压降在地线上是相互抵消的。但可能由于,变压器绕组的不对称、整流管特性的离散以及电容容量的不一致等原因,地线上总会有一个残留电压。
现在,我们已经知道交流声干扰是如何形成的了。只要知道怎么回事,那就好解决了。下面说说解决办法。
(明天接着说) |
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