wfw-1a前級制作 一、動因: 多年來,一直想按自己的思路diy一臺機(jī)器,想把自己的一些理念,設(shè)計在電路中。隨著pcb制作越來越容易,自己設(shè)計原理圖,自己開板diy不再是夢想。前不久在論壇收了兩只不錯的日本antrim火牛以及一些小金封lt317/337,于是決定用這些材料做一個前級。 二、電路設(shè)計 嚴(yán)格的說算不上設(shè)計,應(yīng)該都是在別人框架的基礎(chǔ)上加以修改,適合自己。 最終我選擇共源共基輸入,平衡電壓放大的三級結(jié)構(gòu)前級。 在元件選擇上,由于對市場上元件品質(zhì)的擔(dān)憂和元件配對問題,我選用了全孿生二手晶體管作為整個板子的核心器件。我對金封管情有獨(dú)鐘,所以我特意全部選用了全金封全孿生CAN封裝的晶體管。 輸入級采用了Q1:2n5911與Q2:lm394構(gòu)成的共源共基電路,電流設(shè)定為單管1.5ma,加大電流可以增大輸入級的跨導(dǎo),提高電路的轉(zhuǎn)換速率,但考慮到這是前級電路,放大倍數(shù)并不高,沒有刻意追求高轉(zhuǎn)換速率。因?yàn)閳鲂?yīng)管的原始跨導(dǎo)較低,電流設(shè)定為1.5ma,所以沒有再設(shè)立源極反饋電阻(通常數(shù)十歐)。Q3:2N2219構(gòu)成輸入級恒流源電路,恒流源偏置電路采用了簡單的發(fā)光二極管偏置,其噪音低于穩(wěn)壓管電路,考慮到本電路采用了性能優(yōu)異的穩(wěn)壓供電,對恒流源的電源抑制能力沒有作特別處理,僅在發(fā)光管并聯(lián)C17:47U電容,從仿真來看,紋波抑制能力已經(jīng)完全能滿足要求了。 電壓放大級用Q4:2N3810A孿生管構(gòu)成平衡放大,也就是繼續(xù)使用了差分電路,Q6:LM394構(gòu)成了鏡像恒流源,降低直流失調(diào)電壓。該級電流設(shè)置為5ma。孿生管2N3810為低頻低噪管,效果非常不錯。差分對管設(shè)置了47歐的射極反饋電阻,以提高電壓放大級的線形。C7*為主極點(diǎn)電容,考慮到輸入級采用了共源共基電路,這個補(bǔ)償電容用得小一些,有利于提高電路的轉(zhuǎn)換速率,拓展頻響。 輸出級采用2n2219/2905金封對管構(gòu)成射隨輸出。電流設(shè)置為10ma,甲類狀態(tài)了。 因?yàn)椴捎玫亩际堑湍蛪旱慕鸱夤埽孰娐返碾娫措妷涸O(shè)置較低,眾所周知,低耐壓的管子,其特性往往優(yōu)于高耐壓的管子(注意:是往往,不是絕對,我怕有人吹毛求疵)。所以我采用同樣是can封裝的lt317/337穩(wěn)壓為+-18v供電。此電路可以在+-15----+-40v之間很好的工作。作為前級,電壓放大倍數(shù)約為6倍的設(shè)計情況下,沒有必要采用高壓供電,固然,同一只管子當(dāng)Vcb增大時,Cob降低,但我這些管子的節(jié)電容不比高耐壓管,其本聲指標(biāo)就很不錯。眾所周知,隨著溫度的升高,晶體管尤其是場效應(yīng)管性能劣化倍增??紤]到熱穩(wěn)定和低成本,所以低壓供電是不錯的選擇。 原理圖如下: 三、pcb設(shè)計。 我采用了板厚1.6mm ,銅箔70um(2oz)的FR4敷銅板,贊一下打樣的工廠,大廠風(fēng)范,品質(zhì)很好。研究了很久pcb布線,這是第一次開板,算是處女作了(過去熱轉(zhuǎn)印腐蝕過)。在布線上我費(fèi)盡心思,個人覺得非常滿意。哈。但是很遺憾,由于疏忽,一個元件沒有布線,有個小bug,所幸,問題不大。 特別想提到我自認(rèn)為的幾個亮點(diǎn): 1、地線設(shè)計是音響電路PCB設(shè)計的重中之重。我的PCB設(shè)計優(yōu)先考慮地線,PCB上電源地,退偶地,信號地各自獨(dú)立,都采用較寬的銅箔,退偶地回歸到電源地,信號地與電源地在星形接地點(diǎn)回合,形成本機(jī)的0電位參考點(diǎn)。采用一點(diǎn)接地,不管搭配什么樣的后級都不會形成地線環(huán)路。精確的地線布局,實(shí)現(xiàn)了信號的精準(zhǔn)放大,為靚聲奠定基礎(chǔ)。 2、退偶布線,很多PCB設(shè)計這同樣忽視了一個重要問題,那就是退偶和濾波電容該怎么處理,總原則是,退偶、濾波必經(jīng)過電容引腳,這是效果的保證。 3、LT317/337的布線設(shè)計,我研究了大量的集成穩(wěn)壓電路布線要求和這兩個元件的DATESHEET PDF資料,收獲頗多,在取樣設(shè)計和布線上受益匪淺。一是反饋點(diǎn)的選取,對穩(wěn)壓性能影響極大,我采用了“雙線制”布線。二是,參考地線如何布局,正確的是退偶地和穩(wěn)壓參考地各自回到電源地。這些細(xì)節(jié)決定了品質(zhì)。 希望我這些經(jīng)驗(yàn),能給設(shè)計PCB的朋友一些幫助。算是普及一些基本知識吧。 四、安裝與調(diào)試 金工一向是我的弱項(xiàng),就不再展開。 按照設(shè)計的元件參數(shù)細(xì)心安裝,通電調(diào)節(jié)穩(wěn)壓值后一切正常,中點(diǎn)一聲道0.9mv而另一聲道3mv,交換2n5911后發(fā)現(xiàn),一切源于2n5911的誤差電壓,查看2n5911的資料,該管最大偏移為10mv,場效應(yīng)管的離散性明顯比BJT大。我沒有設(shè)立中點(diǎn)調(diào)零電路,我想3mv我能接受。更換不同的2n5911得到不同的中點(diǎn)偏移。但我手邊沒有更多的管子,所以沒有再深究,有機(jī)會了用ls844相信能夠完美。檢測各級工作點(diǎn),與仿真和計算值吻合。 五、聽音(聽音帶有主觀性,僅供參考) 電路本聲設(shè)計了兩種負(fù)反饋形式,一種是無源伺服形式,由1m電阻和10u電容決定低頻截至,感覺干凈利落,但偏緊偏硬,后采用傳統(tǒng)的隔直電路感覺滿意,由220歐電阻和1000u電容構(gòu)成,對比采用470u、560、680和1000u,各有特色,我喜歡聽ROE 1000U金子彈,感覺頗有膽味兒。 在自己家聽音后拿到幾個燒友家比較高端的器材進(jìn)行對比聽音,效果很滿意。 配置如下: 轉(zhuǎn)盤:馬克31.5 解碼:Audio Synthesis DAX-2 功放:馬克23.5 美國精神 T800 麥景圖275橋接 音箱:B&W 801 對比前級:麥景圖C22膽前級,美國精神 T2晶體管前級 PS解碼帶前級等。 聽音結(jié)果:麥景圖C22以其獨(dú)特的淳厚人聲在人聲頻段獨(dú)占鰲頭,我的前級人聲稍遜于它但差別不大,而在高地頻段絕對領(lǐng)先于C22;T2在解析力方面非常好,但總感覺吵耳,沒有我的前級耐聽,綜合評價:我的前級很有膽味兒卻又不乏解析力,人聲絕對在晶體管集中首屈一指。解析力適中,溫暖而又不乏帶寬,我想得益于全金封孿生管和我的E牛的功勞吧。更換負(fù)反饋電容能有不同的聽音效果。 同時對功放也做個評價,我個人很不喜歡膽后級,除了人聲,似乎沒有別的優(yōu)點(diǎn)了,麥景圖275亦是如此,過早凋謝的高頻和弱而硬的低頻,我很不喜歡,不過聽起來沒有晶體管機(jī)那么吵耳,顯得柔和些,倒是真的。T800標(biāo)稱是單聲道200瓦純甲,但我個人感覺不像。資料查了一下,似乎是G類功放,有待確認(rèn),聽感上中高頻還不錯,低頻偏軟,控制力不太好。這三個功放中,我最喜歡的是馬克23.5,雖說在馬克大家族中只算不上高端,但聽起來感覺聲音比較平衡,高中低頻兼顧。我很喜歡。 六、缺憾 首次設(shè)計PCB,封裝還做得不夠好,另外沒有采用整體設(shè)計,有些遺憾。 總體感覺是成功的,為我繼續(xù)設(shè)計后級電路奠定了基礎(chǔ)也樹立了信心。 請各位高人指正。
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