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 楼主| 发表于 2007-2-17 02:28 | 显示全部楼层

开关机无冲击的电路设计

<p>

一波三折,分立元件电流反馈功放制作

一波三折,分立元件电流反馈功放制作
<br/><br/>因为不想装扬声器延迟保护电路,无冲击设计这一点十分重要。许多设计不良的放大器,在开机时,低音喇叭发出“咚”的一声巨响,而有些在关机后时,低音喇叭还要剧烈地运动几下,如果你的音箱十分昂贵,你一定非常心疼和担心,装保护是必然的。<br/>无冲击设计的思路就是信号回路不要有电容,确需有电容,也要控制电容两端的直流电压接近零伏。</p><p>由于PNP管和NPN管的BE结压降不一样,PNP管结电压略大,在2P1,2P2,2N1,2N2组成的射极交叉耦合电路中,BC两点的电位是不一样的,B点电位低于C点电位。如果不用1N1、1P1的声效应管缓冲器,则要把B、C两点都调到0V就不可能,为保证输出的电位是0V,则B点是负电位,为了和前级耦合,需要加入隔直电容,这个隔直电容在开关机过程有个过渡过程,产生冲击声。<br/>加入场效应管的缓冲器后,刚好利用它的偏置特点,并用1W1来调节中点,使A、C点电位为零,B点为负。这样处理了以后,A C这两点即使接有输入电容和反馈电容,也不会有冲击。</p><p>实际试验的结果,开关机瞬间以及关机后电容放完电前都没有大的冲击,非常安静,在多次试验中,会有几次在关机瞬间会听到有很轻,清脆的“嗒”声,对喇叭无害。我怀疑这个声音产生于变压器切出电网时产生的干扰,干扰的强弱和切出时的相角有关,因切出相角是随机的,因此声音会有大小的变化。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-16 17:50 | 显示全部楼层
<div class="quote"><b>以下是引用<i>勇</i>在2007-2-16 9:17:00的发言:</b><br/>高手啊,理论我不懂这么多,但我也在玩这种电路,感觉很好,表现为非常清晰,噪音极低,驱动力很强,这种电路对元器件很敏感,要有耐心是可以校出很高级的声音,潜力很大</div><p>基本同意,只是你说对元件很敏感,是指温漂还是指元件不好做不出好声。温漂比较大是事实,但普通元件也能出好声,我觉得。</p>

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发表于 2007-2-16 11:04 | 显示全部楼层
<div>ls的有见地。</div>

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发表于 2007-2-16 10:29 | 显示全部楼层
<p>电源确实很重要,但很多人是从某些错觉中得出这个结论的,如原来不用稳压电源,存在轻微的交流声或杂散噪声,用上稳压了,声音一下变得清晰细腻了,听上去清爽了很多,便认为是稳压的功劳,可没有人去反思电路、布线、屏蔽、退耦、接地布局是否合理。</p><p>注意到有些人喜欢把很多钱花在稳压电路,放大电路则相对较简单,也能得到很好的效果,受其影响而认为电源重要的人也不少。</p><p>个人认为大量采用独立电源稳压电源是取巧的方法,避免了与接地问题正面冲突,很有效,我也会用,但绝不是最高明的。</p>
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 楼主| 发表于 2007-2-15 22:48 | 显示全部楼层
<p>一点体会</p><p>功放电路的电压放大级供电方式的比较</p><p>电压放大级的供电有几种,从简单到复杂列举常见4种,一种是和功率管电源相同,一种是从功率管电源经阻容滤波或简单有源滤波再供给电压放大级,一种是独立电源的,一种是独立电源的稳压电源。</p><p>电压放大级的供电越是复杂,电压越稳,放大器对接地的要求越低,制作容易,不足之处是增加了一事实上的成本,占用了一定的空间。供电简单,接地就要非常小心地考虑了,经常碰到有种情况是,单声道时一点交流声都没有,立体声时就有个声道有点交流声,反复接线不能消除,就是接地不可理的原因造成,而如果用了稳压电路,则接地随便接也不容易出现交流声。</p><p>我个人不喜欢用稳压电路,因为复杂了,成本增加,而与功率级同一供电源时交流声又很难消除,最后妥协为用共用电源但用简单的有源滤波电路(三极管+电阻+电容)组成,电路相对简单,效果比阻容滤波好很多。再配合合理的接地,可以达到不错的效果。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 22:08 | 显示全部楼层
<p>制作过程(续)</p><p>制作过程有两个小插曲。</p><p>1、电烙铁焊好几只零件后,我先把它拔掉。找好其它的元件,插上印刷板,再插上烙铁,就不热了,量电阻是无穷,坏得真不是时侯。这是我唯一的一把尖头烙铁,没办法,就把斜口的烙铁头磨成尖头的来用。</p><p>2、万用表的电流档,调第一块电压板时,我用两个表笔分别搭到最后一级NPN管和PNP管的C极上,量出它的电流是4毫安多,属正常。调到第二块电压板时,也用这种方法量,但电流是零,检查电路各处电压均看不出有异常。才怀疑到电流档坏了,就用一小电阻接入电路,测量电压,计算出电流是4毫安多,是正常的。这个也浪费了半个多小时。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 21:09 | 显示全部楼层

再做一个音量调节前级

<p>其实就是一个波段开关电位器,有4层,都焊好了,只用到2层(以前有个专门的贴发过)。之所以叫前级,因为它是独立的,也有机箱,因为无源,不用电。外壳是非金属,但没听到有杂音感应进来。</p><p>&nbsp;</p>

一波三折,分立元件电流反馈功放制作

一波三折,分立元件电流反馈功放制作
<br/>

一波三折,分立元件电流反馈功放制作

一波三折,分立元件电流反馈功放制作
<br/>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 19:04 | 显示全部楼层
<p>图纸上的功率管型号是三肯管的,实际用的是东芝管C3280/A1301,是从我原来功放上拆下来的,因为原来功放声音很粗,所以对这对管也另眼相看,不喜欢用它,怕声音不好。用上去后,表现是令人满足。</p>

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发表于 2007-2-15 18:23 | 显示全部楼层
107&nbsp; 74 一定要3--5毫安,大电流声音要好的多~!

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 楼主| 发表于 2007-2-15 18:22 | 显示全部楼层
<p>这次制作,有两个地方的静态电流比较小,</p><p>第一级场效应管的电流是0.6mA,后面的负载是几十千欧,理论上也够了,但大家看惯了第一级用2-4毫安,一定有点想法的。我也想改大点,可原来用K246/J103计算的电阻参数电流有2毫安多,现在临时只有K170/J74代替,找不到合适的电阻就只有算了。</p><p>电流放大的第一级缓冲,电流只有1.2mA,我也觉得小了,不过没办法。那里位置很小,装上去就很难,要拆下来要整个板都拆掉才行,太麻烦就算了,反正声音还算悦耳。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 17:59 | 显示全部楼层
<p>偏流伺服,从原理上也和几位高手探讨过,主要分歧在末级电流的电流怎么变换出静态电流相对应的变量。</p><p>有人从两只发射极电阻上取得电压,经过积分或滤波,得到一个电压,作为与静态电流变量。我认为发射极电阻上取得的电压中包含有信号电压,而信号电压是半波的,怎么积分滤波,都不能消除它的影响,静态时是正确的,到了动态,积分和滤波后得到的静态电流变量中就包含有信号电流的平均电流,用这个作为变量来控制必然导致动态时,偏置电压被错误拉低,加剧了开关失真。忘了,纯甲类是可以用的。</p><p>最终讨论的结果,高手说,我这个电路真的很好,没有你说的缺点,你实际试一下就知道。理论都行不通,实际上行得通,是有错觉,我不去试这个电路,用仿真就知道它不行了。我就准备自已搞一个。结果用运放太复杂,选了用分立元件。</p><p>我的思路是这样的,末级两只发射极上取得的电压分别代表两只功率管的电流,而电流较小的是静态电流,电流较大的是静态电流加上信号电流,因此,我用比较器,取出这个较小的电流来作为变量,与整定值(我一般喜欢用5.5mV)比较,如果小了就增加一点偏压,大了就减小一些偏压。因为信号的变化,会引起最小电流的减小,速度很快,如果同步去控制偏压,可能是因为延迟的原因,产生一些开关杂音,听觉上很烦人,在偏压控制上加了47U的电容,使它不能快速的变化,消除了这些杂音。这种方法,偏压也受到信号电流的影响,但幸运的是,信号电流大时,偏压会有上升,更容易消除开关失真。</p><p>想法确定了,再设计电路就不难了,加上仿真工具的便利,提高了很多效率。</p><p>偏流伺服好处不多,有人把它吹得天花乱坠的,不客观。只有因为温度补偿难以做好,才显出它的好处,当选用了某些达林顿管,末级用三级缓冲,末级发射极电阻用小于0.47欧以下的电阻,温度补偿就更困难了。而用了偏流伺流,发射极电阻可以用更小,不会有暖机才好声的毛病,甲类没有电流飞上去担扰。</p><p></p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 17:19 | 显示全部楼层
<p>这个电路的表现</p><p>1、我觉声音好听,不会形容,略过。老婆说声音清晰好听,而儿子说声音吵死了(因为他要看动画片)。</p><p>2、中点电压,发现这个是这个电路的弱项,反馈回路加了隔直电容,昨天调到1mV以下,今天量了几次,在10mV左右,比普通差分电路的放大器差多。如果是纯直流反馈,则中点电压就会达到100mV,显然是太大了,不过我这次没有配过管子,如果稍配一下,管子靠在一起安装,达到50mV以下还是有可能,但要达到10mV的水平,很难很难,如果是差分输入的电路,10mV是能达到的。</p><p>3、噪音,全音量,高音有轻微丝丝声,低音没杂音。</p><p>4、静态电流,每次量发射极电阻(0.18欧),变化范围5.5mV+-0.5mV,计算出相应的电流是30mA+-3mA。</p><p>5、放大倍数,11倍。</p>

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发表于 2007-2-15 17:08 | 显示全部楼层
<div>说实话,只对你的偏流伺服感兴趣。</div><div>不过你不便发出来,也就自己yy一下咯</div>[em03][em03]

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 楼主| 发表于 2007-2-15 17:01 | 显示全部楼层
<p>一点体会</p><p>功放做了不少,电路各式各样都有,感觉最重要的一点是要没有噪音,耳朵听不到就行了,方法是开到正常听音的音量,暂停,这时耳朵凑近喇叭,最多只能听到似有似无的丝丝声,绝不能有翁翁声。混有各种杂声后,音乐听上去就会不清晰,听久了容易累。</p><p>失真度不必太关心,一般我们也测不了,一般电路差别也不会很大。反馈深度不要太深,否则失真度下来,相位变得很复杂,声音反而不要听。对反馈,要一分为二,不能一棍子打死,用全无反馈也不容易做好,也不能全靠它,我一直对之爱恨交加,我一贯用大环路浅反馈。</p><p>直流特性,不要太精精计较,能做到纯直流10mV以下当然最好,做不到就做交流反馈,但反对用直流伺服,没有这种必要,真能听出中点直流电压10mV和100mV声音有差别的人恐怕很少,如果发现自已听得出差别就再做不迟。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 16:23 | 显示全部楼层
<p>安装过程(续)</p><p>电压放大部分有了左声道的经验,有了一些经验,避免了犯简单的错误,顺利的走到和电流放大部分联调的阶段,心想肯定容易,没想到通电一量中点电压,有-5V多,调零电位器调到头也调不了多少下来,量电压放大板各处电压,没看出有什么不对,拆开负反馈输出电压有-15V。开始查出上下恒流源差10%,作了调整,中点电压下来零点几伏,不是主要故障点。再查电压放大最后一级,换了一只PNP管,中点电压依然。再往前想,检电流镜,发现NPN那组右边的三极管结电压稍高0.1V左右,换下它,中点电压回到几百毫伏,调节零位电位器,使中点电压在1MV左右。一只三极管,浪费了许多时间。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 14:27 | 显示全部楼层
<p>安装过程(续)</p><p>电压放大部分的安装,有些电阻三极管找不到,就用其它的代替,三极管全用做过试验的,电阻用5环的1/4W金属膜电阻,PCB上电阻的长度都是450mil,间距150mil,刚好装1/2W的DALE电阻,装1/4W金属膜就有点空了。三极管没有配对,需要热耦的,也没有贴在一起安装(PCB已经考虑两只管相对可以紧贴)。</p><p>左声道调试时,出现2个小问题,因为省略了几个三极管,需要用跳线短接一下,结果接错了,电压放大最后一级电流到了20mA。改正后,量板上各处电压基本正常,就与电流放大器连接在一起调试,量中点电压有10伏多,想想不可能,再找,原来反馈没有连上。连上后,调节中点电压至1mV(当时的值)以下,因为会变化,先调个大概值。接上音源先试听,基本可以听听,就是感觉声音有点干,先不管,先调右声道。这个问题到后面发现是电流放大的第一级射极跟随器的发射极电阻(板上阻值标1K,设计PCB时随意标的,后来原理图上改成470,板上没改过来)没有接。有事先说到这。</p>

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 楼主| 发表于 2007-2-15 14:06 | 显示全部楼层
<p>我是想这么连是可以,实际还没试过。刚焊好很想听听放大器的素质,连音量电位器都没接,今天特意请假在家听音乐,听了一上午,把以前听熟的唱片都翻出来,爽一下。</p><p>我的方案是1个机箱做4个放大器,共做两台,就有8个声道。如果听HIFI,就开一台,左右声道都用平衡桥接。如果是7.1声道,则每个声道用一个放大器。如果是5.1声道,则前置左右声道用桥接,其它声道用一个放大器.</p>
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发表于 2007-2-15 13:17 | 显示全部楼层
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