1969小甲的调试分析

lylnk · 发表于 2011-5-26 15:49

本帖最后由 lylnk 于 2011-5-26 16:43 编辑

不小心中了1969小甲的毒，于是收了一个焊好的套件，到手拆啊改啊。效果不错，强于论坛的MINI USB AMP和M200内部的1875。
我是干模拟电路设计的，于是抽空仿真分析了一下1969电路，得到以下的研究结果：

先上一张我分析用的电路图（图1）。用的是其它npn管的模型，因为硅PN结稳定性和一致性很好，所以即使不是最精确的模型可以定性看分析结果。

总体电路图

1969后级可以理解为一个线性很好的电流驱动后级，输出电压和Q1的输入基极电流直接线性相关。从输出级传输特性图：输入电流-》输出电压（图2）上我们可以看出线性是不错的。
可以这样理解，Q1的基极电流控制Q1的集电极电流；Q1集电极电流控制两个输出大管的基极电流；大管的集电极电流受基极电流控制而影响输出电压。只要工作范围内NPN的Beta（hfe)值不变，线性就很好。实际我们设计时都是大马拉小车，NPN在相对电流较小时Beta变化是很小的，接近不变。
下侧驱动管的基极对地电阻不用很小，电阻小了影响线性度和在低电源电压工作。我收到的板子电阻是220欧姆，我给改成2k了。原1969电路也是较大的。
我收到的板子的大管的基极有100欧姆保护电阻，我给短路掉了（调试中用了，检测电阻两端电压可以知道基极电流多少）。这个100欧姆电阻会影响1969输出电阻的，会在开环等效输出电阻上叠加R/Beta，当Beta=50时，会使开环输出电阻增加2欧姆。NPN本身输出电阻=26m/Ic，当静态电流260mA时输出电阻26m/260m=0.1欧姆。所以那个100欧姆影响还是不小的。

下面是输入级的传输特性（输入电压-》第二级输入电流）（图3）

这个曲线就不是那么特别线性了。这个曲线有点e指数的意思，会带来较大的二次谐波。是好听的偶次谐波哦，不是难听的奇数次谐波。选择不同的输入级静态电流可以得到不同的e指数弧度。
如果我们选用20k的集电极电阻，那么曲线带一些e指数弧度，有一定的二次谐波。（图4）

如果我们选用100k的集电极电阻，那么曲线带更大些的e指数弧度，有较大的二次谐波（其实也没大很多很多）。（图5）

如果我们选用5k的集电极电阻，那么曲线近似直线了，只有很小的e指数弧度，分析二次谐波可能很小。（图6）

总的1969开环传输特性是第一级和第二级的相乘。傅立叶变换的谐波结果（图7）分析结果显示：当第一级静态电流小时（Rc=100k)，二次谐波较大（0.08%);当第一级电流大时，二次谐波小（0.025%）；三次谐波一直不大。我的另外两个放大器都是没有悦耳的二次谐波的，难听的三次谐波也比1969的大，所以不好听。
强烈建议哪位大侠验证一下，换用不同的集电极电阻（可以先用双联电位器，或者左右声道一个固定一个可变AB对照），检验一下不同的阻值时听感有何不同。我现在用的20k集电极电阻，但是系统不够好，我的耳朵也不够金。

最后上张闭环的交流分析图，高频没有突起，稳定性很好！（图8）

关于配对：设置放大倍数的电阻（R3和R4）要精度足够，至少1%的。npn和pnp的beta建议误差小于20%(要求不高吧？），小于10%就已经很好的，再好也不嫌好呵呵（其实beta差一倍也是能用的哦）。
关于电源：我现在用5V供电，小功率带多媒体电脑箱呢。以后可能拆了散热做5V供电的耳放。静态电流是每路850mA@16V电源，每路600mA@12V电源，每路175mA@5V电源。开关电源可用，没发现什么缺点，除了输出悬空时会有交流声。输入接上信号源，一点儿交流声都没有，信噪比一流。
关于功耗：5V供电时连开关电源功耗时才2.5W，超省电。这时比MINI USB AMP那个D类的（耗电4W）还省电呢，带灵敏度87dB的箱子声音够大还好。12V供电时约18W，微温。16V时32W，温，散热片够大呵呵。建议供电够用就行，看负载和输出确定，以失真度来决定，不用一定追求高温。其实电压电流越小，温度越低，二次谐波越丰富，越有胆味。

between249251 · 发表于 2011-5-26 15:58

坐下，听课了。

lylnk · 发表于 2011-5-26 16:09

我上论坛慢到难以想象，所以估计上完图要用时一小时，多担待吧

huangjiaju · 发表于 2011-5-26 16:33

正准备做

FB2KFANS · 发表于 2011-5-26 16:41

前排听课

lylnk · 发表于 2011-5-26 16:54

本帖最后由 lylnk 于 2011-5-26 17:00 编辑

太慢了！满一小时都没上完图

图6，RC=5k

图7, THD

zengde · 发表于 2011-5-26 16:56

顶高手的好贴！

zppzbs1 · 发表于 2011-5-26 17:02

强帖，顶！！

Sayno? · 发表于 2011-5-26 17:51

顶起。继续听课

lylnk · 发表于 2011-5-26 18:06

AC仿真的图实在上不去，关系不大不贴了。
贴着几张图用了我两个小时啊！！！！！！什么网速啊！！！

xp6188 · 发表于 2011-5-26 18:16

好帖，讲的好，顶

xiaoli · 发表于 2011-5-26 18:43

其实电压电流越小，温度越低，二次谐波越丰富，越有胆味。
自己试验确实是的。

xygg · 发表于 2011-5-26 20:50

分析不错，学习

sye4759 · 发表于 2011-5-26 22:21

兄弟能把你的研究试验结果的最终图纸发上来吗？

老天狼 · 发表于 2011-5-26 22:27

很好，不错

指日可待 · 发表于 2011-5-26 22:29

听课来了

吹水小生 · 发表于 2011-5-26 23:50

多谢了、学习了、继续努力、

lylnk · 发表于 2011-5-27 08:26

本帖最后由 lylnk 于 2011-5-27 08:36 编辑

回复 14# sye4759

呵呵，没图纸啊。
就是论坛lamer的1969小甲套件，我还是收得这个成品http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... &highlight=1969

我就改动了：短路四个基极的100欧姆电阻；第二级低侧输出管的基极对地电阻改成2k；第一级的输出对地电阻改成20k。
利用套件上原有的可调电阻调好静态电流就好了。

我的这个电路核心思想是：第二级低侧输出管基极对地电阻不用很小；第一级输出对地电阻的原则是：电阻上的电流等于2倍后面那个NPN的基极电流。
其它区别不大，参考基本1969电路即可。

坛子里找的电路

和上面电路比，就是R3区别。C2和C3大些比较好。

估计现在板子可工作电压4v~24v。
4v只可以做耳放。5～24v可以带音箱。超过32v会烧电容的（输出电容耐压16v)。

喜来乐 · 发表于 2011-5-27 08:36

好文....非常受益!

粗人 · 发表于 2011-5-27 10:02

学习了。

[分立后级] 1969小甲的调试分析

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