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采用前膽后石和集成電路BTL功率放大器完成音箱的設計

電子設計 ? 來源:郭婷 ? 作者:電子設計 ? 2019-06-12 08:10 ? 次閱讀

一些現代音箱,靈敏度較低,承受功率大,如用小功率電子管放大器推動,往往力不從心。而制作大功率電子管放大器,不但成本高昂,而且難度頗大。使用晶體管功率放大器( 或集成電路功率放大器) 就能較好地解決上述問題,雖然在音色韻味方面不如電子管放大器動聽,但可以采用前膽后石的方法加以適當彌補。

1 、電子管前置放大器的電路原理及零件選用

本機線路圖見圖1,前級電壓放大,包括整流共用4 支電子管。電路為6N3SRPP 電壓放大,1/2 6N1 陰極輸出。SRPP 電路原理對直流而言是串聯工作,對交流而言則是自倒相單端推挽工作,其優點是高低頻頻響延伸好,音色通透靚麗,細節分析力清晰,聲場動態宏大;但也存在音樂味較淡的缺憾。所以選管時不用6N11J 樂感淡的管子,而是用音樂味相對略濃的6N3。

采用前膽后石和集成電路BTL功率放大器完成音箱的設計

采用前膽后石和集成電路BTL功率放大器完成音箱的設計

圖1原理電路圖

SRPP 電路輸出后直耦至1/2 6N1J 陰極輸出器,優點更多。不但進一步改善了音色,使其帶有圓潤悅耳的絲絲“甜”味,而且負反饋程度深,輸出阻抗低,更有利于匹配后級“石”功率放大器。

陰極輸出耦合電容使用CBB 等無感電容器,并聯小電容以利高頻表現更好一點。如用油浸電容器,對調整音色更為有利。

整個電子管電壓放大級,除電源變壓器外,元器件可安裝在一塊玻纖板上,放大器電阻等用搭棚焊接,板上零件不多,可自行設計制作。

電子管前置放大和后級集成電路功率放大,分別各使用一個電源變壓器獨立供電。電子管電源變壓器可用拆機五燈收音機電源變壓器,質量和效果俱佳。為減少交流聲,濾波電路采用兩級CRC 濾波。

2 、集成電路BTL功率放大器的電路原理

有人認為晶體管分立元件的放大器,音質要比集成電路功放塊要好,這是指高檔成品機而言。筆者認為在相同性價比情況下,集成電路的性能和指標,要遠遠優于晶體管機。而且如自制一款晶體管分立元件放大器,即使能自制或購買到PCB 印刷線路板安裝仿制,但由于業余晶體管配對篩選困難,電路調試復雜,致使效果不盡理想,甚至安裝失敗。而采用功放集成電路,由于外圍電路簡單,制作時不需要調試,只要焊接正確,不出差錯,往往都能制作成功。

后級采用美國國家半導體公司專為音響而設計制造的聲音最好聽的IC LM1875,體積小巧,輸出功率較大,性價比很高,音質頗具膽味,自身具備完善的保護功能。每聲道使用2 枚LM1875 作BTL 橋接功率放大,理論上最大輸出功率可達80 W 以上,且失真更小,頻響更寬,可以推動大部分音箱。

LM1875 的供電最大可達±30 V, 但本機使用±25 V 效果較為理想,不但電路安全,發熱量亦小些。

本后級裝制時采用萬能實驗板( 俗稱洞洞板) 安裝。設計時要花一番功夫,元器件應排列整齊,連接線盡量避免重疊,需重疊處要裝上套管。由于輸出功率大,須配備面積足夠大的散熱器。由于③腳負電源與散熱相通,為防止電源短路和使用安全,功放塊要墊云母片與散熱器絕緣。

本后級濾波電容可用“黑金剛”、“紅寶石”或For AUDIO 金字電容等發燒級電解電容器。反饋電容器用小體積大容量EC 薄膜電容,亦可用日本ELNABP 無極性音頻專用電解電容或其他音頻專用電容。

調試時,如一個聲道出現阻塞現象,可改變相位接法,即對調集成電路的信號輸入端,同時對調跨接在揚聲器和1 kΩ 反饋電阻之間的22 kΩ 電阻,即把22 kΩ 電阻一頭移至揚聲器下端,另一頭接至上集成塊的1 kΩ 電阻上, 同時改變揚聲器+、- 相位, 一般情況下均可消除失真。

后級電源變壓器使用150 VA 以上的環形變壓器, 音色明亮飽滿,聽感較好。配合膽前置,樂感更好。

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