过年了,Show一下我历时一年半时间完成的DIY CD机

zlxsmile

电压放大板不出点产品提供给大家玩玩吗?推动这样的电流级是否合适?

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korg 发表于 2011-2-11 11:34

您好，我认为推动您图上的电流级不是很合适。主要原因有：
   1、从图上看，输出部分是两级达林顿结构。又属于33V低电压供电，驱动4欧负载，那么这个系统对电流的需求应该是比一般的常规设计要大的。从4管并联也可以看出，它强调了电流输出能力。既然是4管并联，又是大电流输出，那么对前级的驱动能力就有要求。二级达林顿结构放大倍数有限，如果要驱动好后级功率管，驱动级就会工作在一个比较宽的工作区间内，我们知道，晶体管都是非线性的，这会引发更多的失真。
   2、从图上看，后级电流放大属于开环工作。没有负反馈，会导致THD偏大。加上两级达林顿结构造成的驱动级管子工作范围很宽，也会引发额外失真。这个矛盾无法通过本级负反馈解决（因为射级电阻无法无限制加大），很难调和。而您的目标运放属于低失真设计，后面连入开环的电流放大级，失真指标根本不是一个数量级的，电路优势发挥不出来。
   3、这个电路中存在输入耦合电容，会引入相移，这也将导致后级电路一旦接入负反馈环路，会产生不稳定的可能。
   当然，如果一定要用，也是可以的，只是没办法将二者优势最大化的结合了。我心目中的最佳搭配是这个电压放大级搭配三级达林顿结构的钻石电流放大级。

zlxsmile

专业DIY呀，LZ科班出身呀
LZ的SPDIF输出电路看上去比较特别，和现在流行的电路有什么不同，能不能详细介绍一下？
云卷云舒 发表于 2011-2-11 09:16

您好，关于SPDIF电路设计，我在博客上有一篇文章专门予以说明。现转贴如下：

   谈到SPDIF输出电路，许多人都会认为，这里面没什么技术含量。因为它是数字接口，只要没有误码就可以了。但实践下来，却往往发现，不同的SPDIF电路，音质差别很大。这是为什么呢？

   原来，在解码器端对SPDIF信号的处理首先是一个时钟还原和数字信号解调及格式转换的过程。如果SPDIF信号波形不好，对时钟和数字信号质量都会有影响。例如：

    1、SPDIF信号频率较高，最高可达到2MHz以上，而且波形的脉宽随音乐内容而变化。对于这样一个高频、占空比差别较大的信号，如果SPDIF电路的方波阶跃响应不良，在面对不同频率或不同脉宽的方波时，电路的响应也不一样，最终会造成波形的脉冲响应不一致。这种不一致的脉冲，经过后面的解调电路后，还原出的时钟可能会产生额外的漂移。

    2、数字解调电路内部也是边缘触发的。上文谈过，SPDIF的输出波形中，波形信号脉宽（频率）是随时变化的，如果SPDIF电路上升时间变慢了，将可能导致后面的数字电路在翻转的时候，“翻转时间”上产生差异，导致还原出来的数字信号上叠加一些高频的“Jitter”，从而影响音质。

    3、SPDIF规定，输出信号波形幅度为1Vpp，电路要将电平控制在这个范围内。

    4、噪声和干扰：要尽量降低，理由如2，因为额外的噪声会在数字电路中体现，最终导致解调恢复出的时钟和数字信号上叠加"Jitter"。

    综上所述，对SPDIF输出电路的要求可以提炼为：高速、脉冲响应好、噪声低、电平适当。

    针对流行的SPDIF输出电路的解析：

    1、直接输出型
    由于信号源和DAC共地，地线噪声会对DAC输入级带来干扰，同时存在电平不匹配问题。
    2、数字电路+变压器方式
    该线路存在过冲和振铃现象。另外由于信号源和DAC共地。信号源的地线噪声会对DAC输入带来干扰。

    3、数字输出的改进型
    变压器隔离后，输出通过电容交流接地，这样地线上的低频噪声得以被隔离。但线路会出现过冲和振铃。

    4、缓冲器+变压器数字输出电路
    缓冲器具有一定的输入电容，可以起到一定的抑制过冲的效果，不会恶化效果。但如果输入电路上没有对反射加以抑制，效果改善也会打折扣。

    5、电流传输方式
    输入经过V/I转换，并采用电流镜提升阻抗，以电流方式驱动变压器。主要特点是电流传输的电流波形信号完整性比较好。常见如ICAC模块。效果较好。但电路不透明成本高。

    其实，业余情况下DIY打造一款效果良好的SPDIF输出电路并不困难。本人常用的SPDIF输出电路有以下两种：
    第一种是采用常见的3.3V供电反相器芯片，加上高频变压器的方式。在电路中对反射加以抑制，实践证明，效果很好。


    另一种是本人自创的电路，本电路采用常见的高速运算放大器，加上高频变压器的方式。运算放大器可以对幅度等进行方便的调整，同时，通过引入零点的方式，可以很方便的对过冲、振铃等现象进行补偿。实践证明，效果也相当不错。


总结：
    SPDIF输出电路看似简单，但实际上，对音质有可闻的影响，若处理不好，势必会降低系统的品质。SPDIF电路涉及到信号完整性、电平匹配、EMI等多种问题，是我们在音响DIY时应该重点考虑的对象。

lken

要有超强的动手能力才能做到，佩服！

zlxsmile

新的回复看不到了？

mzsrz

    您好，感谢您的关注。其实在设计之初，我也较深入的思考过这个问题。我不太清楚您提到的抖晃率是什么概念。LP或者MC来说，抖晃率表示其主轴电机的转速瞬间变化值。而CD机的抖晃率应该是仪器测不出来的呀。 当 ...
zlxsmile 发表于 2011-2-11 22:05

测CD碟在转盘的晃动率，也有专业的仪器可以测量，只是由于这类仪器动则上千万，而且也不是我们的能力所及，所以我们通常说的CD机抖晃率都指光头读出数据后的jitter(俗称眼图抖动)，它可以用示波器看到，也可以用专业仪器测量。
除了我前面回复的实践内容外，我也曾试图用更换晶振（低抖动产品）对比过，但是我发现影响几乎不可测，并没有你说的这么好。
据我了解，同一张光碟在飞利浦12.1转盘上多一半抖晃率的原因，主要是伺服电路和机械误差引起的。因为在飞利浦CDM9转盘之前，飞利浦都采用单光束光头，它需要有很精确的伺服电路和机械架构。而飞利浦12.1采用的是三光束光头，为的是用在CDROM上能高速读取，所以那怕机械架构先天不足，它也能通过后天来弥补，但通常会产生更大的抖动率，光头寿命也变短，这点上也是大家都知道的12.1光头通常都用不长时间的原因。
CDROM由于地方小，而且还要适应高速读取数据，再加上成本控制，转盘自然不可能到很精，它更多的是采用三光束光头，用后天去矫正弥补数据读取时产生的不足，虽然能矫正也是件好事，但矫正动作会让光驱过多的产生机械动作，其缺点就可想而知了。这就是高档CD转盘与CDROM不可同日而语的地方。
关于测音频线路输出噪声，可以用示波器测出，也可以用交流毫伏表测，它通常能反应出你的PCB设计水平。

lbxdsy

新年好！

DIY的目的只是为了爱好，能够和大家分享劳动成果是一种快乐。其实推广和参赛并不是我们DIY的源动力，您说呢？
zlxsmile 发表于 2011-2-11 07:40

一些老烧最后都走到了diy商业道路而你为了diy而diy不可思议。其实老烧们走商业道路同时都给其他人有了共同分享的。

roc0925

看做工有点强

htc98

终于见到一个猛的光驱CD!为什么没有用多个变压器？

zengjiansunzone

佩服，很强大！

烧光光

对楼主心生敬佩，先做个记号好好学习

dblql

强人

胆放新兵

实在是佩服知识渊博且动手能力强的DIYER! 从小的时候看别人自己做音箱羡慕的不得了,但自己一试手就一塌糊涂. 向LZ致敬!
希望您做的成果能在一定程度内帮助像我这样动手能力差的爱好者~

Biglee_163

USB接受部分给我启发很大，感谢楼主提供的思路

zlxsmile

测CD碟在转盘的晃动率，也有专业的仪器可以测量，只是由于这类仪器动则上千万，而且也不是我们的能力所及， ...
mzsrz 发表于 2011-2-12 09:09

    您对转盘机械部分的分析很有道理。单光束控制复杂，对机械要求高。三光束相对简单常见一些。


   晶振对转盘的影响还是很大的。其中低频部分的抖动非常关键。所以我一般会看相位噪声指标，特别是低频段的相位噪声指标。

    噪声测量我理解，我看有很多兄弟弄了很多曲线上来，还有评分，这是怎么测的呀？是用PC声卡的还回测试么?

zlxsmile

终于见到一个猛的光驱CD!为什么没有用多个变压器？
htc98 发表于 2011-2-12 11:51

    前辈您好，这个问题说起来话长，基本上三言两语讲不清楚了。

  简单的说，是因为这个电路架构不属于高端架构，我设计时遵循的原则是“回路面积最小”原则。回路分不开，光电源部分独立，意义不是很大，效果也不明显。因此从节省成本的角度出发，选择了一个变压器。

xzchina

无法学习 只能膜拜!

suyean

设计制作的典范

chuguang

看到了我公司生产的10T1电源滤波器

fredhw

偶也来膜拜一下！真正的专业设计人员……顺便问一声，楼主什么职业？

太复杂了，就是给我那几块焊好了的成品板子，让我接线都不一定搞得掂……

jiawen

回复 49# zlxsmile


    关于数字地模拟地的分割和回路问题，有时候真的是很难用理论去解释，因为在复杂的电路系统中，我们往往会漏掉一些信号的回流路径，所以有时候不分地应该是一个比较保险的做法，当然最好的做法可能还是花足精力和尝试、调试来进行地的分割，这样可能会得到更好的效果。