本帖最后由 jazzclassics 于 2013-6-29 21:42 编辑
JC2013Holiday对称输入准互补输出放大器装机指南JC2013是一款简洁、宽频、高转速、低失真音频放大器。这个放大器诞生在2013年的五一劳动节，故名JC2013Holiday（JC2013假日版）。 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002.jpg 图表1 JC2013假日版功率放大器仿真用原理图 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image004.jpg 图表2 JC2013假日版功率放大器原理图 制作与测试元件选择: 1) 这个放大器的输入和电压放大级完全对称设计，输出级是准互补。对输入级元器件对称性要求是比较高的。建议所有三极管上机前都测量一遍放大系数，尽量在10%范围内配对，当然配对误差越小越好。输入对称还有一个最大的优点就是开机不存在电流对喇叭冲击，开机时喇叭不发出任何声音。 2) 实际制作中应该将Q1和Q2两个管子紧贴在一起。这样温度变化给电路带来的负面影响可以相互抵消。 3) 输入管Q1/Q2选用低噪声对管BC560/BC550，也可以用BC556/BC546直接代替。 4) 电压放大管Q3/Q4选用C2705/A1145，也可以用C3503/A1381或C2383/A1013直接代换。电源电压不高（30V以下）的情况下可以用BC546/BC556代替。 5) 推动管Q5/Q6耗散功率达到2W左右，必须用TO126封装的管子。这里Q5/Q6选用的D669/B649。电源电压不高（40V以下）的情况下可以用BD139/BD140代替。注意B649不宜选放大倍数较高的，否则容易引起自激。 6) 温度补偿管Q9用的C1815，可以用其它NPN管代替。安装注意必须用导线引出紧贴功率管散热器固定。 7) JC2013原配功率管全部选用IRFP240，实践证明诸多的工业用N沟道场管都可以做JC2013的功率管，能适应多种工业场管是JC2013放大器电路设计的初衷之一。但是所有功率管应该配对。如果是做两并或多并，必须精密配对，一致性越高越好。功率管配对可以用下面的图，进行直流参数配对。调节VR1在Vout上分别得到1.6v,2.0v,2.4v,4.8v,8v电压，记录得到这些电压时候R2上的电压。测多个管子，这5个电压都比较接近的配成一对即可。 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image006.jpg
图表 3 功率场管配对电路 8) 输入恒流源场管Q10/Q11选用仙童半导体的2N5486。不能用其它场管代替。 9) 全部电阻都用金属膜电阻，精度要求至少1%或更高。R13、R14要求功率1W。R19功率至少2W。其它功率0.25W即可。 10) 所有电源线上的退偶电解电容耐压至少50V以上。电源水塘越大越好。板子上水塘C13、C14一般用2200uF或3300uF的，直径22mm以上的电容板子上是放不下的。这几个电解如果选用补品电容会进一步提升放大器的高频响应和动态特性。 11) 电源输入端的保险管选用5x20mm的玻璃管。负载4欧时用6-7A左右的管子，负载8欧时用4-5A左右的管子 12) 散热器。长期工作于最大功率情况下，每个管子需要一个热阻小于1.14c/W的散热器，例如1c/W，的散热器就可以了。下图的散热器长度用400毫米的每声道1个即可。 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image007.jpg
图表 4 散热器 1c/W 100x120x37mm 安装说明: 特别提示：Q1和Q2的型号印反了，Q1应该是BC560，Q2应该是BC550。丝印标成了Q1 BC550，Q2 BC560。Q1和Q2管子的型号看原理图，不能看PCB上丝印。
设计变更： Q1/Q2负载电阻R7/R8由1K变更为750欧，Q4/Q3射极电阻R9/R10由27欧变更为10欧。PCB丝印的阻值分别为1K和27欧姆。R18标的是100欧的实际用27欧到100欧之间阻值都可以。 JC2013 PCB上基本都标明了接口部件的极性、元件的编号和数值。除了本文特别说明之处外大家可以按照PCB上的标注一一对应安装。 元件安装的具体操作步骤 1) 安装焊接所有小功率固定电阻器 2) 安装焊接所有可调电阻器 3) 安装焊接所有大功率电阻器 4) 安装焊接所有小体积电容器 5) 安装焊接小功率三极管 6) 安装焊接大体积电容器 7) 安装焊接大功率管 Q10，Q11两个小场管焊机时要注意防静电。 电阻与电容 在安装的时候一定注意电阻的阻值,电阻一定不要安错,然后一定注意电容的方向。一般有极性的电容都标注了阳极+，或者在PCB上以方型焊盘表示。 三级管 JC2013套件中使用的三级管有如下几种。注意安装时极性一定不能弄错。
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image009.gif 图表 5 BC550/BC560
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image011.gif 图表6 A1145/C2705 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image013.gif
图表 7 B649/D669
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image015.jpg 图表 8 2N5486
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image017.gif 图表 9 IRFP240 图表 10 IRFP240
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image021.gif 图表 11 日立金封功率场管 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image023.giffile:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image025.giffile:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image027.gif
调试说明: 1. 在通电测试的时候一定要把大功率管安装到散热器上，同时也要使用套件配套的绝缘导热胶片，保证功率管和散热器绝缘。 2. 本套件推荐使用双36V（25V到48V之间）的稳压电源供电。 3. 元件安装和焊接是很容易出错的，因此一般第一次通电前应在电源交流市电输入端串接一只40瓦灯泡作为保护。通电后观察灯泡亮度，一般通电瞬间灯泡会闪亮大约1秒钟时间，而后就转为低亮度或熄灭状态。这时基本可以确定没有短路和大功率元件失效问题。如果灯泡长亮不灭，就说明有短路、大功率元件失效、或者静态电流过高。此种情况下切记不能冒险去除串接的灯泡直接通电调试! 4. 焊机后第一次加电不建议上高压，第一次加电建议用30-40V的电压。前级是横流源的，所以低压高压都可以很好地工作。 5. 装机时大管可以先不上，调R5/R6使得输入级上下两臂的电流都是1.15mA，也即R3、R4两端的压降为115mV左右。调整R7/R8使得中点电位等于或接近零，调VR1使得推动级的电流到25mA也即R13/R14上压降在2.5伏左右。这时候的功放接个喇叭就可以出声了。不过这是Q5/Q6推动喇叭发声的。这样开机半小时，确认中点和推动级的电流都稳定后就可以焊上大管了。可以焊一对大管。注意大管焊上后第一次加电仍旧应在电源交流市电输入端串接一只40瓦灯泡作为保护。加电后中点电位正常，即可接喇叭开声了。 6. 如果开声正常，在串联灯泡煲机数小时后可以继续调VR1，直到R13/R14上面的压降增大到4v左右（视你散热器情况而定），但一般不超过4.5v否则功率管就有过流的危险。 7. 该放大器各级的工作电流如下： a) 输入级电流1.15mA， b) 电压级4.8mA， c) 推动级20-41mA， d) 末级每管40-250mA，视你机器的散热情况而定。当然喜欢甲机的朋友也可以调成纯甲类。 8. 高的信噪比和小的开机冲击电流使得JC2013可以用来直接驱动耳机。因此你调试过程也可以用耳机用做监听。如果你用名贵的耳机调试，建议采用继电器直流保护。 如果遇到故障 1. 如果试机时候使用了整流滤波电源，请在电源连接功放板前将电源滤波电容放电，否则连接功放板可能会打火。万一打火了也不必惊慌，管子不一定会坏。你用万用表的二极管档测量一下，如果管子击穿坏了电阻会接近0，万用表会蜂鸣。 2. 如果功放板故障，中点输出直流，则必须检查功率管。如果功率管损坏，拆下功率管，串上灯泡继续向前检查推动和电压放大级工作点。要保证各级工作正常后才能重新焊上功率管进行调试。 3. Q1、Q2、Q10、Q11几个小管一般不坏的，除非电源电压实在是太高，+/-50V以上就不太安全，+/-60以上几乎有一半可能是会烧的。容易烧的管子基本是电压放大级Q3Q4, 推动级Q5Q6，和输出级Q7Q8。如果输出中点电压失调，首先检查这几个管子。 4. 加电后推动级应该有差不多电源电压的压降。电源用+/-48v，推动管Q5/Q6的CE压降就应该有45v左右。如果没有压降，可能是推动管坏了。 5. 电容C3/C4(2200U/16V)上的压降应该在0.7-0.8V左右，如果测量到2200U/16V电容压降不到1V是正常的。 6. 如果中点电压正常、静态电流正常功放不能正常开声可能是电压放大级没有正常工作。电压放大级Q4/Q3的BE极压降小于600mV就不能正常导通。正常情况下Q4/Q3的BE极压降应该在620mV以上。也可以测量R9/R10上的压降，如果为0则Q4/Q3没有导通。正常R9/R10上的压降应该在50mV左右。 7. 该放大器各级的工作电流如下： a) 输入级电流1.15mA， b) 电压级4.8mA， c) 推动级20-41mA， d) 末级每管40-250mA 8. 该放大器各工作点电压参考下图 file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image029.jpg 图表12 JC2013 各工作点参考电压
特别注意事项: 特别提示：Q1和Q2的型号印反了，Q1应该是BC560，Q2应该是BC550。丝印标成了Q1 BC550，Q2 BC560。Q1和Q2管子的型号看原理图，不能看PCB上丝印。
有关电源 当输入音乐信号较强，使输出达到最大功率时候的中点电位有较大漂移。虽然JC2013在输入级和电压级都设置了退偶电路，有稳定前级电压的作用，但偶尔在功放过载时中点电位还是会达到上百mV。这主要是因为电源DC输出电压不够稳定，随负荷变化而变化的缘故。建议采用性能优良的稳压电源，这样一来中点在最大动态时应该也能稳定到几十mV以内。 输出功率、负载阻抗与电源电压 下面是我对该电路输出功率、负载阻抗与电源电压之间关系的总结，并简化为一张速查表。方便做JC2013 的朋友参考。
file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image031.gif 图表13 功率放大器输出功率、负载阻抗与电源计算表 结束语发烧就是一个寻求完美的过程。艺无止境、学无止境、修为无止境、追求亦无止境。祝愿您不但会从JC2013放大器DIY过程中收获一份乐趣，而且还能得到一部Hi-Fi级别的放大器。祝您DIY愉快！ file:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image037.giffile:///C:\DOCUME~1\Deng\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image039.jpg | 
发表于 2013-6-2 13:18
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