分享：用LM4702打造发烧级功率放大器

猛男217 · 发表于 2012-7-5 19:15

本帖最后由猛男217 于 2012-7-5 19:23 编辑

这是我意外收获的这篇文章..........
在此，和大家分享！！！

在连续几期介绍了国半的最新产品LM4702，这片驱动IC具有相当高的测试指标，及极为简洁的外围线路，最重要的是它可以输出足够高的电压，输出级并没有集成到IC内部，而给予制作者更多自由发挥的机会，可以由制作者自行设计安装，从而获得更理想的声音重放效果，这么多的优点，虽然笔者已多年来对IC功放不感兴趣，此时也产生跃跃欲试的冲动，并付诸行动。

   在设计这个使用LM4702的放大器时，笔者并不按厂家提供的标准线路去搭建，而是利用了LM4702自身高性能指标与外围电路简洁的优点，而着重于将输出级本身及由于工作时联接的音箱复杂负载对LM4702产生的不良影响减少到最低水平，以祈望将本放大器音质推到更佳境界。

   设计一个发烧级的放大器，笔者认为需要重点考虑以下数点：1，有些放大器使用假负载测试时性能优异，但一旦接上音箱问题就接仲而来，性能大幅下降，因此放大器实际配接音箱这类复杂的负载时失真度要低，这是保证放大器可达到高保真（Hi-Fi）的一个最低要求。2，放大器具有高的转换速率（高速放大器），这样可以重放更宽频带，更高速的信号，同时减少了放大器所产生的互调失真，LM4702在±50V电压下工作时具有15V/uS的转换速率，这在功放IC而言已是具有相当好的水平，作为一般的消费Hi-Fi用途可以游刃有余，但在数码技术日益臻善的今天，作为发烧级的功率放大器，却还稍嫌不足。3，具有良好的听感，这才是最重要，无论整机测试性能多诱人，都只能作为一个参考，最终还是需要讨好人的耳朵。而听感是较主观的，每个发烧友也可能存在或多或少的差异，以笔者平素接触的发烧友，通常可分为三大类：高传真类，声音柔厚类，声音华丽甜美类，当然还可分更多类，如HEAT POP类等等，但笔者极少与这类爱好者交往，所谓志不同道不合。这三类声音风格很难在同一台放大器内同时体现，即使是数以十万计的货色，也未必能鱼与熊掌兼得，因此在设计伊始必须对放大器的预期声音风格有充分的考虑，以搭配好电路的架构与参数，器件的安装体积位置，在后期制作时还有必要时通过调整元件或参数以达到设计时的目标。字串7 字串7

   笔者一直采用上述三点去构思设计放大器，通常经过如此考虑的放大器，音质也容易被所认识的爱好者所称道，设计的重点放于电路架构上，较少依靠后期的昂贵的补品元件校声，制作出来的放大器有更好的性价比，也容易达到设计时的目标，不必过多地调换器件校声，开发制作周期也大为缩短。

   对于上述第一点，主要是要减少音箱工作时产生的反电动感回馈到LM4702的反相端再被重新放大而影响原本信号的纯正度，这在过去就产生了使用大环路反馈与输出级无环路反馈两种电路方式，并一直争论而没有相互信服的结果。但笔者此时没有考虑去做无环路反馈的放大器，因为结合第二点，笔者脑海中就浮现出一个放大器的架构，那是一个采用LM4702担任主要电压增益放大与的电流反馈输出级组合的电压电流复合反馈的放大器，利用LM4702外围电路简洁，失调电压低的特点，担任放大器输入端的电压反馈放大器，通过对输出级进行交直流反馈而克服了后接的电流反馈放大器直流漂移大的缺点，后接的电流反馈放大器，具有极低的反相端阻抗，音箱产生的反电动势不容易对放大器产生影响。这种电路的独特复合反馈方式，后级放大器的转换速率由LM4702的转换速率与电流反馈放大器的增益之积决定，初步设计电流反馈放大器增益为5.5倍，因此整个后级放大器转换速率为：

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   15×5.5=82.5V/uS
   比单用LM4702作为电压增益级的放大电路提高了很多。

   对于第三点音色取向的考虑,笔者倾向于以高传真为主而略显甜美的风格，LM4702本身是高传真的声音类型，在设计后接的电流反馈放大器时 ,希望在电路上加入一些可令音色华丽甜美的元素，这种声音风格是可以通过电路个别参数的选择达到的，笔者总结出来就是------高速电路，低速应用。字串3

   电流反馈放大器，笔者喜欢使用以下两种电路方式，它们的架构都出自名门，最大的区别在于输入级V/I转换后的主增益级电路，图1是金嗓子顶级放大器A60所采用的，主增益级是带射极缓冲的共射共基线路，声音厚实，圆润，而在这个电路的上如果省去射极缓冲部分，声音表现截然不同，相当华丽纤细。图2是马兰士PM11等一系列高档放大器中采用的电流镜增益级，声音稍中性而有淡淡的甜美表现，从电路原理上比A60的方式更理想，电流镜电路线性好，稳定性高，频响宽不容易产生振荡，本级无需相位补偿，正好适合作为本机的输出级电流反馈放大器。本机的输出管选用了三肯公司最新的对管2SC6011/2SA2151，这对输出管声音较理性，驱动力强。

   放大器的前级部分也需要仔细思量，做得好可令整机锦上添花，做得不好就是瓶颈，对整机音质产生莫大的负面影响，故此很多进口品牌的前级在价格上比所搭配的后级不会低太多。为此，本机选用了LM4702的最佳搭档，国半公司的最新运放LM4562，整机线路图如图3。

   LM4562直接放大被输入选择开关切换了的输入信号，音量电位器放置在LM4562之后，这样可有效减少噪音输入到后级放大器，提高信噪比，但这样要求前级放大器的增益不能太高，以免产生过载失真，本机中LM4562增益设定在2.5倍。音量控制方式也采用了并联分流式，进入后级的信号没有经过电位器本身的碳膜，音质比常规分压式接法更好，只是最大音量时对信号还有约20%的衰减，需要在整机增益上提高20%以补偿此一衰减。音量控制后进入一级渥尔曼式的缓冲器，再送入后级放大器的LM4702。这一级缓冲器的目的是令音量电位器在不同音量时所产生的阻抗变化不会对后级所设定的参数产生影响，其结果是音质更清晰通透,不会音量改变而影响音质。

由于音量电位器插入的衰减，前级放大器的增益仅为2倍，后级放大器的增益设定在53倍，整机增益在106倍，输入灵敏度约270MV。

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