采用前胆后石和集成电路BTL功率放大器完成音箱的设计

一些现代音箱,灵敏度较低,承受功率大,如用小功率电子管放大器推动,往往力不从心。而制作大功率电子管放大器,不但成本高昂,而且难度颇大。使用晶体管功率放大器( 或集成电路功率放大器) 就能较好地解决上述问题,虽然在音色韵味方面不如电子管放大器动听,但可以采用前胆后石的方法加以适当弥补。
1 、电子管前置放大器的电路原理及零件选用
本机线路图见图1,前级电压放大,包括整流共用4 支电子管。电路为6n3srpp 电压放大,1/2 6n1 阴极输出。srpp 电路原理对直流而言是串联工作,对交流而言则是自倒相单端推挽工作,其优点是高低频频响延伸好,音色通透靓丽,细节分析力清晰,声场动态宏大;但也存在音乐味较淡的缺憾。所以选管时不用6n11j 乐感淡的管子,而是用音乐味相对略浓的6n3。
图1 原理电路图
srpp 电路输出后直耦至1/2 6n1j 阴极输出器,优点更多。不但进一步改善了音色,使其带有圆润悦耳的丝丝“甜”味,而且负反馈程度深,输出阻抗低,更有利于匹配后级“石”功率放大器。
阴极输出耦合电容使用cbb 等无感电容器,并联小电容以利高频表现更好一点。如用油浸电容器,对调整音色更为有利。
整个电子管电压放大级,除电源变压器外,元器件可安装在一块玻纤板上,放大器电阻等用搭棚焊接,板上零件不多,可自行设计制作。
电子管前置放大和后级集成电路功率放大,分别各使用一个电源变压器独立供电。电子管电源变压器可用拆机五灯收音机电源变压器,质量和效果俱佳。为减少交流声,滤波电路采用两级crc 滤波。
2 、集成电路btl功率放大器的电路原理
有人认为晶体管分立元件的放大器,音质要比集成电路功放块要好,这是指高档成品机而言。笔者认为在相同性价比情况下,集成电路的性能和指标,要远远优于晶体管机。而且如自制一款晶体管分立元件放大器,即使能自制或购买到pcb 印刷线路板安装仿制,但由于业余晶体管配对筛选困难,电路调试复杂,致使效果不尽理想,甚至安装失败。而采用功放集成电路,由于外围电路简单,制作时不需要调试,只要焊接正确,不出差错,往往都能制作成功。
后级采用美国国家半导体公司专为音响而设计制造的声音最好听的ic lm1875,体积小巧,输出功率较大,性价比很高,音质颇具胆味,自身具备完善的保护功能。每声道使用2 枚lm1875 作btl 桥接功率放大,理论上最大输出功率可达80 w 以上,且失真更小,频响更宽,可以推动大部分音箱。
lm1875 的供电最大可达±30 v, 但本机使用±25 v 效果较为理想,不但电路安全,发热量亦小些。
本后级装制时采用万能实验板( 俗称洞洞板) 安装。设计时要花一番功夫,元器件应排列整齐,连接线尽量避免重叠,需重叠处要装上套管。由于输出功率大,须配备面积足够大的散热器。由于③脚负电源与散热相通,为防止电源短路和使用安全,功放块要垫云母片与散热器绝缘。
本后级滤波电容可用“黑金刚”、“红宝石”或for audio 金字电容等发烧级电解电容器。反馈电容器用小体积大容量ec 薄膜电容,亦可用日本elnabp 无极性音频专用电解电容或其他音频专用电容。
调试时,如一个声道出现阻塞现象,可改变相位接法,即对调集成电路的信号输入端,同时对调跨接在扬声器和1 kω 反馈电阻之间的22 kω 电阻,即把22 kω 电阻一头移至扬声器下端,另一头接至上集成块的1 kω 电阻上, 同时改变扬声器+、- 相位, 一般情况下均可消除失真。
后级电源变压器使用150 va 以上的环形变压器, 音色明亮饱满,听感较好。配合胆前置,乐感更好。

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