忙里偷闲DIY，国半新芯繁化简——LME49810

天与地

待续

bigzhb

我发现，楼主起了个好大的头，然后，就没有了下文。。。。。

没有人

另一个就是末级采用了3级电流放大（专业流行而HiFi忌讳）。

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你这见解从哪来的？

大功率大电流输出电路采用三级达林顿的多了去，而大功率大电流正是现代HIFI高烧标准之一，

话说回来，你如果用这高压芯片只做耳放或前级不用外置大管都行。

关键你认为HIFI忌讳3级电流放大有何依据？

没有人

一个是信号输入处理电路并非全对称；

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厂家发布资料只有框图，你从何知道不是全对称？

再说输入电路不是全对称又不是缺点，不同架构有不同的声音特点，这个取决于不同用户的喜好而已。

你对49810分析出来的两个缺点都没有依据，这可是你设计的基础啊。

bigzhb

虎头蛇尾贴，我还以为能看出点什么新东西。结果。。。。玩49810建议大家移步：http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... &extra=page%3D3

nwg0926

太监贴

land

另一个就是末级采用了3级电流放大（专业流行而HiFi忌讳）。

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你这见解从哪来的？

大功率大电流输出电路采用三级达林顿的多了去，而大功率大电流正是现代HIFI高烧标准之一，

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没有人 发表于 2009-10-12 16:45

很高兴与你探讨！这里大多数人的HiFi是一种爱好，这个爱好没有明确的规范和标准，对吧？请别把HiFi看得太严肃 。

首先我说的是“忌讳”，并非“禁忌”，换言之并非“决不允许”，正像ALEPH还用LM3886做他的一款功放一样。

三级达林顿无论在带宽、速度还是瞬态响应方面都比2级达林顿要差（3级构成在交越时结电容的退电荷能力有限），因此现代分立元件的功放设计都驱使半导体厂商尽量推高增益高带宽的功率管，利用高增益的驱动管加高增益的功率管用2级达林顿实现过去需要三级才能完成的电流放大，这是任何一个设计师都会愿意去做的。

现代功率器件已经可以在100W级的输出上不用三级达林顿的电流放大。至于你说的更高功率的HiFi放大需要，那是不得已为之。

反过来，以49810的60mA的驱动能力，用2级达林顿去实现50W以下的HiFi小功率功放可不可以？完全可以！我就准备DIY一个这样的功放试试，并考虑采用双管并联，尽管输出功率不大，但是阻尼可以做得很高，具有很好的驱动能力（期望），名字我都起好了——“小身材，大胃口”。

许多家用HiFi功放一般都是在最后一级电压放大级设计一定的驱动能力，并在这一级上用温敏偏置调节电路，然后是接达林顿形式的电流放大。对吧？（不是所有的）

另外再给你一个49810的应用指南：

Applications
■ Guitar amplifiers                           吉他功放（电子乐器的外接功放，现场演出用）
■ Powered studio monitors               立体声监听功放
■ Powered subwoofers                     低音炮
■ Pro audio                                     音频预放
■ Audio video receivers                    音视频接收机（AV功放一类）
■ High voltage industrial applications 高电压的工业应用（是否指大型场馆级的专业功放？）

以上是摘自49810的Datasheet，你可以看出49810设计师的设计目的。

从电路上说，49810在内部的电压放大及温敏调节电路之后加了一级射随，这一级射随的驱动能力对于设计百瓦级的功放来说很尴尬：外面只加一级电流放大最多做到60W（8欧）左右的输出，按照手册指导外加达林顿形式的电流放大，加上它可以承受高达正负100V的供电，设计输出500W（8欧）都可以。

land

一个是信号输入处理电路并非全对称；

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厂家发布资料只有框图，你从何知道不是全对称？

再说输入电路不是全对称又不是缺点，不同架构有不同的声音特点，这个取决于不同用户 ...
没有人 发表于 2009-10-12 16:51

我曾经看过一份Application Notes，那里面有49810的内部框图，输入级采用单差分（NPN）输入电路，印象很深，因为他能解释外围电路的设计原因（我在寻找是否可以加大正向端的6.8k阻值的依据）。

我正在找这份资料，找到了我会把它贴出来。

zclmxx

顶楼主。论坛需要您这样的人 28# land

land

昨天晚上在出差的车上再看了一下帖子，很抱歉让各位久等了。我说了我是忙里偷闲，请各位多给我点耐心。

车上颠簸，不方便续，这里接上。刚才想编辑首贴，才发现超时不让改了。就在这里续吧。

手册推荐应用构架图

先贴一个手册上的电路，以便于说得明白。

     （1）输入阻抗
     国半的49810手册上使用了6.8k+243构成的30dB增益反馈网络，由此从对称出发，输入端也由243串6.8k构成输入阻抗网络。专业功放前端无论是前放还是调音台，均有很好的驱动能力，这个约7k的输入阻抗也许对专业功放来讲无需多虑，但从HiFi的角度，传统的纯后级（非平衡输入）一般输入阻抗都在20-47k左右，现在大量前级都是运放构成，在保证输出带宽的前提下带载能力都不错，已经了解的是大多数前级带10k的负载基本不影响性其能的发挥。但是我还没有足够的资料来看到在7k的负载下会有什么性能劣化，但肯定会有些影响。
     想提高输入阻抗，从对称考虑，反馈网络的阻值也要相应提高，但手册上说提高反馈网的阻值可能会带来噪声的提高，网上有人试验的结果是电路工作不稳定。因此我想在后面的试验中尝试几组高阻值的方案并探讨其负面影响以及如何消除这些负面影响。还可以选择的反馈网络阻值是9.1k/330Ω、10k/360Ω和11k/390Ω。
     
     （2）反馈网隔直电容
     很多人认为通过加输出中点的直流伺服电路，这样就可以取消反馈网络里的隔直电容Ci。对于这个看法，我不敢苟同。纯直流负反馈放大电路是不能简单经由AC负反馈电路简单去掉隔直电容就行的，原公版的设计电路是很严谨的，无论是电路的直流工作状态和交流工作状态均达到了严格对称，这时正反向输入端的交直流对地阻抗都是约6.8k（Rf、Rs），如果将Ci短路，反向端对地阻抗将因Ri直接接地变为243欧，电路直流对称被破坏，除非将图中Rs更换为243欧才能构成新的对称，但那样对于整个电路的输入阻抗而言就只有数百欧了，显然不可取。
      可能有人会说电路既然有零点伺服，虽然输入不对称，但仍然可以确保输出始终在零点，没什么问题的。  错了，这样不对称的结果不但会对49810内部电路的参数和稳定造成较大影响，进而会对音质产生很大影响。我们都知道大环路负反馈电路完全可以通过深度负反馈消除电路元件的不对称带来负面影响，达到指标上的完美对称，但对于HiFi来说却是音质提高的忌讳。因此这样的简单去电容的电路如果为追求低频的下潜而带来电路其他性能劣化我认为是得不偿失的。
     我曾试想过考虑如何去掉这个隔直电容，但因为49810为单差分输入电路，外围电阻还涉及到49810的输入级偏置问题，设计上比较难考虑，最后只好放弃。从玩HiFi的角度，我很希望论坛有高手来指点一二。

     （3）Cc取值和自激问题
     论坛里有很多前辈包括wj_88、sunvio等兄弟都已经有49810的大作，一个很重要的反馈信息是这个Cc的取值，很多人最后都将其换成20pF，这样以牺牲Slew Rate换来稳定，从这一点我怀疑国半有把一个行险的成功换得手册50v/us的漂亮参数的嫌疑。不知有没有哪位大侠成功地用10p的？请不吝推荐出来。我估计我也得采用20p。当然，这也跟PCB布板有一定的关系。

     （4）驱动级选管
     这里我指的是图中Q1和Q3的选管。从安森美、三肯到东芝，有很多知名的驱动对管可选。从我的感觉来看，要配合49810的50V/us的指标，驱动管的ft应尽可能的高一些好。我基本认同于用C5171/A1930。如果后面有时间允许的话，我也想试一试其它几组驱动名管的风范。

     （5）功率级选管及数量问题
     有更多的选择在功率管上，据说东芝太暖且没劲，三肯太冷太艳，美国管声音有些粗，反正没有太多的diy经验，从性价比考虑，我最后选择了NJW0281/NJW0302这对管子。据无线电杂志的评测还不错。参数上综合比较了一下，应该还可以吧。手里刚好还有几对C5200/A1940，届时可以对比一下看看效果有什么差异。
     从我一开始制定的基本指标上说，峰值输出电流在5A（8Ω）、9A（4Ω）和16A（2Ω），可以确定末级供电电压在45-47V左右，用管数量2对基本够了，留有余量地考虑，我选择的末级功率管用3对。于是选择了wj_88的5管套件。

     （6）输出中点稳定问题
     当初选择wj_88的5管套件，其中一个很重要的原因是我看中了他有中点伺服电路，其实在后来的测试和分析中发现不好去掉隔直电容，这样49810电路的直流是全反馈，加上这是个集成驱动芯片，输入级的对称性已经很好了，因此可以想象如果采用大环路负反馈的话，输出中点就决定于输入级的offset，不用中点伺服也会很好。当然，如果不采用功率级负反馈的话，加上中点伺服也好。wj_88兄弟的第一版PCB在这里有个小bug，不知道新版改过来否？

     （7）49810及各功率器件的温漂问题
     半导体器件一个最大的问题就是电参数随温度变化差异很大，相信49810的不同的温度下有不同的性能表现。再考虑到各驱动管、功率管的温度变化带来的变数，这使得整个电路的温度特性变化是个非常复杂的模型。如何在不同的温度情况下有相对一致的稳定表现，在调试中是个很大的问题，之所以不去DIY分立元件功放，也是这个原因。wj_88的49810单独散热设计有好的一面，也有不好的一面。不知将49810与功率管放在一个散热器上会不会对调试简单点？

      （8）Qmult的选管
      wj_88的套件选择了C4495作为Qmult温敏调整三极管，我在【LME49810TB俱乐部】里面与各位同好讨论了一下，参见（http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=274666&extra=page%3D3&page=23），我提出了一些个人看法，不一定正确。
      这里我想声明这是从手册上的分析结果，我想在后面的装机中会进行一些试验，分别对不同晶体管在49810电路中单独对其加热，看看49810的驱动输出会发生什么样的反馈变化，届时我会将结果放上来供各位参考。

      （9）电源供电问题
      从我的设计指标上看，末级采用±45-47V足够，至于49810的供电电压，有三个个问题：1、是否与功率级分开供电？2、是否要比功率级供电电压高一些？3、是否49810要稳压电源？
    对于第一个问题，我认为虽然49810有高达110dB的电源抑制比，与功率级分开供电还是会进一步提高信噪比的；
    对于第二个问题，从49810的参数看，其输出摆幅只比供电电压低2.5V左右，加上输出偏置，应该不会超过末级功率管的饱和电压（一般功率管大电流时Vce约在4V时就开始出现饱和迹象）。因此没有太多必要比功率级高，很多兄弟都采用55V乃至60V的供电，我看没有太大必要，徒增49810负担；
    对于第三个问题，刚才说了，49810有高达110dB的电源抑制比，所以我认为可有可无，有总比没有要好，值不值不好说。届时我可以试验一下。

    （10）电流放大的各级静态电流如何取值？
    从偏置偏流的角度上说，各级静态电流当然是越大越好，我比较认同wj_88兄弟在Q1和Q2射级电阻的取值（33Ω），这使得中功率级的驱动级管子有足够的静态偏置，但是49810的输出级的Rsb又取得太小了（300Ω），这使得49810静态负荷较重，有很多人反映49810发烫，这也进一步影响电路全局的表现，包括可能影响稳定性。
    我认为49810输出级的偏流在3-5mA为宜，驱动级Q1和Q2的集电极电流在20-30mA左右为宜，功率级每管静流最好大于150mA，当然这要看你的散热器允许不。
    从49810设计的角度上看，我分析国半的设计建议末级静流可能整体都不超过200mA。因此较大的静态偏流肯定偏离49810的推荐设计，如何找到最佳的外围元件取值配合，在必要时甚至牺牲一些指标换取稳定是需要我们多去试验的。

    （11）除了Cc之外的补偿电容问题
    公版之外的各位前辈的49810电路提出了很多修改意见，其中补偿电容方面是各显神通，除了公版里面的Cc，有的设计提出Rsb两端要加电容的，有的在驱动级的集电极和基极间加补偿电容的，wj_88的板子上我看好像都留出了位置。这个在后面的试验中我也会一一去试验和分析一下，希望能看看到底是何原因。

手册推荐应用构架图

老老牛

等着看

nwg0926

再顶一个，我等新手就是需要看这样的帖子！

aayy

关注，
学习中

haghost

关注

land

4、购置的元器件及相关材料
       （1）机箱

机箱

这是一个15公分高，31公分深的纯铝机箱，有近9公斤重，主要看中它的散热器很实在，匀热部分有足足的1公分厚。散热片伸出也有5公分长。

HuLidiy

分析的很认真，学习！
楼上机箱我也有，但是有几处BUG，比如，中间有几个孔没打螺丝洞，脚钉没打洞。。。。不知为何。
但是全铝结构，用料和分量做工都不错。

zhihuisheng

好帖子，等着看下文。

jml32370

顶一下LAND兄，我也发表一下意见
1.输入阻抗问题，我现在也在困惑中，我试过加大负反馈网络，用过20K+680欧，33K+1.2K的组合，但电路还是会自激，好像超过10K就会不稳定，希望LAND兄有新发现。
2，负反馈隔直电容问题。我赞同LAND兄的说法，这个电容不能取消。因为我试验过，取消这个电容后，无论加调零电路或中点伺服，但声音总是怪怪的。低频貌似下去了，但高中频有脱节，还是不取消好，而且还可以利用这个电容调音。
3、Cc取值和自激问题。网上的朋友，为了电路稳定，把电容一下加大到20P,但这会降低转换速率。我现在用18P电容，+-63V供电，电路也很稳定。我认为，官方手册上用10P电容，确实是为了提供转换速率而取了个临界值，所以官方手册上也只给出+-45V供电下的数值。如果要高电压供电，需要加大这个电容的。但我认为，就算用到15P,应该也是稳定的。

关于IC独立供电问题。需要很小心。我前几天，因为IC的供电地线断开了，造成2片IC烧毁！还好没影响到大管，要不就惨了！
我现在是恢复了王兄的板上设计，直接用10欧电阻在电流级直接取电了，也没什么影响。而且简洁。这个IC,供电越高声音越好的。我现在用+-63V供电，声音比+-50V的时候分析力高很多

vinci

非常不错的分析和应用，受益了，我也想做这个玩。只是想自己画画电路，不知道layout时有没有关键部位需要注意的？

land

分析的很认真，学习！
楼上机箱我也有，但是有几处BUG，比如，中间有几个孔没打螺丝洞，脚钉没打洞。。。。不知为何。
但是全铝结构，用料和分量做工都不错。
HuLidiy 发表于 2009-10-13 22:22

胡兄的经典好贴才精彩。你的“YF250”长贴让我获益非浅。请多指教！