声道桌面功放的制作.doc

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1、一 电路简述 信号输入部分电路如图1所示，S1 是非平衡/平衡转换开关。平衡信号通 过XLR-5接口S1CH10，非平衡信 号通过RCA接口ICc1、ICc2转换为平 衡信号S1CH10。 功放主声道电路如图2所示（图 中只画出一个声道）。输入信号通 过 音 量 电 位 器 进 入 低 噪 声 前 置 放 大器ICa1（WH0501）放大后，经 VTa1VTa12推动管送入VTf1VTf8作功 率放大后输出。ICa2是甲类偏置电源 （WH0504），为推动管提供基极偏 压。ICa3是直流伺服电路，误差信号由 ICa3检出后送入输入端，实现输出端 的平衡控制。开关 S2 对耳机输出信号 实现平衡

2、/非平衡转换。平衡输出一组 立体声信号，非平衡输出两组立体声 信号。开关 S3 控制6只继电器，实现 耳机与扬声器转换。在听耳 机时关断末级功放管的基极输入信号 和集电极工作电压，同时关断重低音 电压，降低交流声和噪声对耳机输出 信号的干扰。末级推动管是两级射随器构成的复合管，第二级射随器又由 双管并联，以减小单管的工作电流， 提高输出信号的线性，降低开关失真 和交越失真。图2中的Rf1Rf4将输入信 号整合成单声道平衡信号，经电位器 RPf1、RPf2送入重低音处理电路。 噪声前置放大器WH0501、甲类偏 置电路WH0504是乾渊电子科技研究所 研发的混合电路模块。图 3 所 示 的 是

3、重 低 音 声 道 原 理 图， TL084担任有源低通滤波，这是 两 组 完 全 相 同 的 二 阶 低 通 滤 波 电 路 ， 其 转 折频率在200Hz处，经 Rd27、Rd28输出，放 大倍数约2倍。功率放 大由LM1875担任，这 是LM1875的典型应用 线路，在此不多赘述。 若将一组低通滤波的输 入和输出短接，则可作 为中置声道用，当然， 输出功率也相应减小一 半。电源电路如图4所 示 ， 其 中 并 联 稳 压 由 LM431担任。LM431是 性能极好的并联稳压电 源，但它的电流容量太小，需要扩流。VTe4、VTe3和VTe8、VTe7组成复合管起扩流 作用。VTe1、VTe

4、2和VTe5、VTe6组成 复合管起调压作用。Re1、Re2的作用 有两个：一是与VDe9、VDe10共同为 VTe1、VTe2和VTe5、VTe6提供be结的 工作电压；二是过流保护。当输出电 流超过额定值时，Re1、Re2上的压降 增大，调整管的be结上的压降减小， ce结上的压降增大，则输出电压降 低，从而达到过流保护的目的。电源 输出电流为500mA；纹波小于2mV。 经78L05、79L05二次稳压的 5V 电源为平衡/非平衡转换运放提供工作 电压。末级功放管工作电压是通过 VDe5VDe8整流、Ce9和Ce10滤波后 提供。7805、7905稳压后为继电器和 风扇提供工作电压。二

5、装配与调试 电压放大和电流放大部分的印制 板采用75m加厚双面环氧板，重低 音和电源部分采用75m加厚单面环氧 板。接插件CH9、CH10的引线选用双 芯屏蔽线，屏蔽层一端接地。XLR-5 1端接地线应独立引出，不要用屏 蔽层两端接地代替。元器件不必强求 补品，但要货真价实。本机的电 阻全部采用金属膜电阻，滤波和退耦 用ELNA（伊娜）电解电容。推动管和电流放大管的配对误差要小，否则会 影响输出端的0电位。VTa1VTa4 即2SC1845和2SA992，应选用放大 倍数200左右或更小的管子，放大倍 数大了容易引起自激。若发现自激， 可以在其基极和集电极之间并联一个 47100pF小电容来消

6、振，也可选用放 大倍数为100150的3DG4、3CG14， 这样就不会出现自激。 由于功率管全部安装在机壳上， 所以机壳要有良好的散热性能。本机 采用的是一体化铝型材机壳，机壳上 盖需开孔。 继电器选用西门子小型继电器， 型号是 V23079A1001B301。 电 源 变 压 器 采 用 8 0 W 环 形 变压器 ， 次级输出双 12V/2.5A, 双 18V/0.5A，最好加屏蔽罩。 电压放大板PCB焊接面、电压放 大板PCB元件面、电流放大板PCB焊接 面、电流放大板PCB元件面、重低音与 非平衡平衡转换板PCB、电源板PCB 请见本刊网站。 三 装配和调试的要点 1. 在焊接电源板

7、时，焊好整流滤 波部分后，可检查直流输出电压（正常值应在25V左右）。焊完电源板全部 元件后，将VTe1、VTe3，VTe5、VTe7 和整个电源板在机壳内固定好，并注 意 4只管子与机壳的绝缘。由于并联 电源在无负载时也仍然有很大的电流 （额定值）流过这4只管子，因此在没 装好散热器前绝不可通电。通电后， 先观察两只发光二极管是否发亮，再 看有无过热元件，如有，应立即断 电，检查是否有错焊、虚焊、短路等 现象。测试输出电压，调整RPe1、 RPe2，使输出电压在几伏到20V范围 内变化，如果不能达到上述要求，则 应检查焊接是否有误。这个过程尽可 能快，因为并联电源在不接负载时管 耗功率最大。

8、接上24/20W负载电 阻，调整RPe1、RPe2，使输出电压达到15V，此时正负电压相差应小于 50mV。加大输出电流，观察保护电路 是否起作用，是否出现过早或过迟保 护，如果出现异常，则应调整Re1、 Re2。78L05、79L05在焊接前应先测 试配对，正负电压相差小于50mV。焊 好的电源电路的实物板如图5所示。2.非平衡/平衡转换部分和重低 音电路在同一块印制板上，焊接完后 先检查运放工作是否正常。有条件可 在非平衡输入端输入正弦波信号，用 双踪示波器在CH10插件的对应位置观 察，应是幅度相同相位相反的两个信 号。焊好的电路板实物如图6所示。3. 焊好电压放大板的全部元件， 检查焊

9、接无误后通电， 先测试ICa2的 10、6脚电压（正常时为正）及7、4脚 电压（正常时为负）；再调整RPa3、 RPa4，使ICa2的10、7、6、4脚电压 在12.5V间变化（可在Ra11、Ra12、 Ra13、Ra14的焊点处测量）。最后 将各脚电压调整到1.8V。测试Ra23、 Ra24和Ra25、Ra26的中点电压应小于 5mV。焊好的电压 放大电路板实物如 图 7所示。 4. 焊接电流放 大板时，要保证16 只功放管在同一平 面上，以便与机壳 底板固定散热。管 子散热面与印制板 距离约11mm。焊 完全部元件，检查 无误后通电。测试 7805、7905输出电 压是否正常，继电 器是否

10、正常吸合。之后，将功放管固 定在机壳底板上，认真做好并逐一检 查功放管与机壳的绝缘性能。焊好的 电流电路板实物如图8所示。 5. 将接插件按编号对应接好，把 电压放大板安装在电流放大板上，插针 对准相应位置，以免折断，小心压紧。6. 通电重复电压放大板的测试 步骤。由于功放管集电极电流测试不 方便，可测试Rf15Rf22上的压降，估 算功放管电流，调整RPa3、RPa4，使 Rf15Rf22上的压降为0.70.72V，功放 管电流为150200mA。每只电阻上的 压降不一定完全相等，这是正常的。这 是由三极管be结正向特性的差异所致。7. 测试输出端对地电压，正常时 应小于20mV，否则，应考

11、虑功放管的 对称性。由于NPN管和PNP管的 FEh 难 以 挑选一致，所以在挑选时可以用VTa9与 VTf1放大倍数的乘积VTa10与VTf2放 大倍数的乘积，VTa11与VTf3放大倍数 的乘积VTa12与VTf4放大倍数的乘积 的方法来挑选，两只并联管的放大倍 数要一致。8. 开机一小时后，机壳温度达到 热平衡，再重复6、7的测试和调整。9. 重低音板焊完后，在LM1875 上安装临时散热片，接12V电压，从 CH9输入201000Hz正弦波信号，在 输出端观察低通滤波情况。若改变转 折频率，可改变Rd9、Rd10和Rd14、 Rd15的阻值。若调整Q值，可改变 Rd4、Rd8以及Rd1

12、1、Rd18的阻值。10. 将重低音板固定在机壳底板 上，严格检查LM1875与机壳的绝缘。 连接好所有接插件和输入、输出端引 线。OK！你可以试听了。 主要发热元件都是直接安装在机 壳底板上。甲类电源、甲类输出的发 热是惊人的，在室温25以下， 机壳温度达到60左右。由于机箱空 间有限，一小风扇装在盖板上，将机 箱内的热气抽出。 非平衡信号通过 ICc1、ICc2 的转 换，会使输出信号的噪声增大。为降低 噪声，可以不用转换。通过 S1 将非平 衡信号的 R（L）端接入平衡输入端 R+ （L+），平衡输入端 R-（L-）端接地。 平衡式耳机接线如图9所示，非平 衡式耳机接线如图10所示，平衡式输 入插头接线如图11所示。 主声道0100kHz幅频特性如图 12所示，输入400mVpp, 输出2Vpp/ 每格 ， 50kHz 处- 0.3dB ， 100kHz 处-1.3dB。重低音01kHz幅频特性 如图13所示，拐点在200Hz处，1kHz 处-30dB。 四 试听感受 硬件连接： AUDIOPHILE 192声 卡，惠威书架音响。试听龚民歌 红、黑鸭子俄罗斯名曲、付娜 的古筝禅院钟声等，感觉低音扎 实丰厚、干净利落；高音纤细、细节 分明；中音表现丰富，清澈透明、自 然舒畅。声场稳定。