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发信人: crazy (雪山), 信区: Music
标  题: 如何改良“钟神”合并式甲类放大器(转)
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Apr  5 11:45:45 2000), 转信

 
如何改良“钟神”合并式甲类放大器
●林 峭
 
 
  一、 改机的前因后果
  目前国内音响市场上涌现出不少HiFi放大器,无论外观和性能都有了较大的改善。
其中获得好评的有:新德克XA3200/8500H、百灵BL-30A、“凤之声”音乐王子等等。我
个人认为这些功放大多是低频力度较好,中频较明亮,高频偏利。但音乐的乐感、韵味及
钝度都不好,音场有点乱,定位欠佳。手头这台“钟神”放大器亦有这些弊病。虽有豪华
的外表,但总使人感到美中不足。
  如何改良这台放大器呢?首先考虑予以摩机。但打开机箱后,发觉留下让我发挥的空
间太少了——整机的线路十分简洁,前置和后级推动级都采用四管组成的全对称高电平放
大电路,电源变压器虽然不是时尚的环形变压器,绕组却特别多,左右声道及前后级都是
独立的。可以动脑筋的地方就是几只10μF的耦合电容和电源的滤波电容,及改变电路的
负反馈量,调整电压增益。凭我的经验,改换后对音质会有所改善。但我们知道,一旦放
大器的电路设定后,其声底基本上定形,想用“补品”元件使其脱胎换骨恐怕很难。面对
这台放大器诸多的问题,看来不能用这种换汤不换药的方法,而需要重新设计电路,以求
能得到全面升级。
  二、 电路构思与设计
  由于前置放大器位于功率放大器之前,对改善整机的特性,提高音质、音色,具有极
为重要的作用。原机中前置放大器电路中串入了耦合电容。我们知道电容极具有个性,不
同品牌的电容具有不同的音色;另外,不管用哪种电容均会产生不同程度的失真。虽然用
正弦信号测试,这两种失真往往测不到,但听音时仍可“察觉到”一些细节不够清晰。要
想消除这两种失真,唯一的方法是去掉耦合电容,采用全直流耦合。为了避免对后级放大
器的危害,要求直流放大器的输出端必须保持极低的直流偏移电压和非常稳定的温度系数
。原机电路很难做到这一点。这里采用了全对称直流甲类放大电路,重新设计前置放大器
。为什么在前置用甲类偏置呢?我们知道甲类偏置可钝化交越失真的速度,从而减小交越
失真,为加入环路负反馈进一步减小其它失真创造条件。
  本前置放大器(图1)用东芝名管A1191、C2856组成上下对称的双差分电路作输入级。
第二级使用cob很小的B716、D756,两管互为负载,构成有源负载型的推挽电路,末级则
用一般的SEPP电路,静态电流设置得较大为50mA。为了解决热稳定性,采用了功率放大器
中才使用的晶体管偏置,兼作温度补偿。
  原机功率放大级的输入级采用上下对称的共射倒相放大电路,并在发射极上加有交流
负反馈;第二级也是上下对称的,上下两只管子互为对方的高阻有源负载;电流输出级则
是NO-NFB 0dB放大电路。众所周知,这种无大环路负反馈的设计方法与一般恒压型放大
器相比,主要减小了扬声器非线性阻抗对放大器的影响。从而降低放大器的瞬态互调失真
(TZM),但由于无大环路负反馈,末级的非线性失真无法得到自动调节而显著增加。所以
这种拆东墙补西墙的方法很难实质性地解决放大器的低失真。
  那么,如何改善大环路负反馈给放大器带来的瞬态互调失真呢?就得抓住问题的关键
——扬声器音圈的非线性阻抗。当我们对扬声器采用恒流驱动时(图2)发现:由于R0是纯
电阻,只要放大器的开环增益足够大,则流过扬声器的电流IL正比于VS,也就是说流过扬
声器的电流IL与输入信号VS之间保持线性关系。又因RF、Rt也是纯电阻,那么反馈取样电
压VF与IL也是线性关系,消除了VF与IL的相位差。从而克服了放大器内部TZM失真的产生
。同时,末级处在负反馈的环路内,它的非线性失真也得到了很好的改善。但由于扬声器
处在负反馈的环路内,当大动态时,扬声器的反电动势必然影响放大器的稳定性。另外,
当放大器负载开路时,放大器处于无负反馈状态下。所以要求恒流型放大器在未加反馈时
有优良的频率特性、极低的谐波失真和工作的稳定性。
  针对以上要求,对原机推动级作以下修改:输入级采用共射共基电路。从原理图(图
3)上可知三极管VT2具有公共基极,因而消除了集电极与基极之间的电容所产生的米勒效
应(Miller Effect),另一方面VT2又为VT1的低输入阻抗作负载,又因为共基极和共发射
极的相互补偿作用。所以用共射共基连接的两只三极管组成粗密恒流源构成的互补对称电
路,具有优良的频率特性和极低的失真度。同时,从第二级引入适量的负反馈,以求在未
加入大环路负反馈时,放大器具有良好的稳定性和极低的失真度。功率放大级电路见图4
。因前级的并联式稳定电路较好,故未加改动。
  三、 制作和校声
  由于对原机的电路作了较大的改动,所以只能另起炉灶。用尺寸为14cm×8cm的双面
环氧板给新设计的电路(除电流放大级外)制作一块电路板,左右声道各一块。电路板采用
上下对称,一点接地的方法,以减少元器件间的相互干扰。另外在烂板时电路板(元件面)
的边缘留一圈3mm宽的铜箔。何故呢?容我最后告诉您!
  将所有元件焊好,确定无误后,先把所有电位器调至中间位置,接上电源,先调前置
部分(图1)。将输入端接地,接着缓缓调动RP1,使输出端电位在±10mV以内,再调动RP2
使Q8的10Ω射极电阻压降为500mV。由于是甲类偏置,二项要反复交替调整。调整好后,
接着调整后级部分(图4),调动RP1、RP2使两只2.7k电阻的压降为4V,再调动RP3,使A点
电位为零。
  拆除原电路板上相关元件,焊开原电路板上扬声器接地线,串入一只“DALE”0.2Ω
/10W金封电阻(直接焊在电路板上)。把调试好的电路板固定在原电路板上,连好信号线和
±50V电源线及地线。最后取掉原后级电源板,将两只桥堆直接安装在放大器的底板上,
滤波电容则换成4只10000μF/63V瑞典产的“RIFA”电容,型号为PEH169,该电容具有厚
实的声底,中频丰满,密度很高,空间感及音场都很好。前级和推动级的退耦电容没有用
容量较大的电解电容,而用上“WIMA”63——B1μF的电容,以减少高频内阻,两只耦合
电容对整机的音色影响较大,必须选择优质电容(为了改机方便,故未去掉)。元件箱里有
4.7μF的“SPRAGUE”钽质电容,4.7μF的“SOLEN”MKP电容以及2.7μF的“WIMA”AKP4
电容可选择。“SPRAGUE”电容的低频较厚实,中频很浓郁,但高频的透明度不是很好。
“SOLEN”电容音色虽然柔和,但有点晦暗,最后决定用“WIMA”MKP 2.7μF(容量虽然小
了一点,但“WIMA”电容的能量感还是可以的,电容量太大会造成低频的“恶感”,取其
甜美华丽的音色,再并上“WIMA”MKS5—R 0.47μF电容,提高高频的延伸和透明度。最
后的工作是用一只长方形的黄铜皮盒焊在电路板的那圈铜箔上(要密封),接着在铜盒上打
一个直径1mm的小孔,用从油灌电容倒出不知名的油将其灌满(其它油也可以),再用锡将小孔封好。这样可
以减少外界温度变化和机械振动对元件的影响。提高电路的稳定性,并且可以减少外界电
磁场对元件的干扰,以降低噪音。
  四、 试听
  试听结果,当然没有令人失望,音色虽不艳丽,但很纯净忠实,临场感,层次感,音
场,定位都有很好的表现。大动态时仍能挥洒自如,有条不紊,中频极富有音乐味。如此
表现怎能不叫人雀跃不已呢?!
  器材清单:
  音源:“TEAC”CD—5N
  信号线:超时空P—22
  音箱线:超时空P—BW
  音箱:“AVANCE”签名3号
  试听碟片:《蓝雨褛》、《黄孩子》、《快乐的巴黎人》、《雨果发烧碟一》、《梁
祝、黄河》。
  五、 主要技术参数:
  输出功率(RMS):
  左声道:67W
  右声道:66W
  总谐波失真:<0.07%(8Ω、10W、20~20000Hz)
  频率响应:10~140000Hz -3dB(8Ω、1W)
  残留噪声:
  左声道:0.90mV
  右声道:0.84mV□
 
 

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  音响,摄影
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