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发表于 2004-5-7 15:51:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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先感谢digi01,牛哥,子木,zke和我们的大美女Carslan(不知她现在在干什么,总看不见她)及所有坛子上的大侠。从你们那里得到了不少帮助,就把这个作品详细介绍给大家。
   写的很具体,一是为了讲的详细一点帮助那些刚入门的朋友(其实我也是);二是论文凑字(要1.5W呢,我整个五一都在打字)。
   有的地方要是觉得太罗嗦,那就对了:D
 
     有不对的地方,一定发贴告诉我呀!!!!


   不说废话了,开始。
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 楼主| 发表于 2004-5-7 15:53:06 | 显示全部楼层
整体电路分为电压放大级和功率(电流)放大级。电路采用优秀的OCL型全晶体管放大电路。
OCL型功率放大电路是一种既无输出变压器,又无输出耦合电容的功率放大电路。比起OTL电路无论频率响应还是在非线性失真上都有较大的改善。这是由于OCL型电路的输出端去掉了耦合电容,改善了低频响应。耦合电容对低频信号的容抗为:Zc=1/(2*π*fc),容抗和频率成反比关系。频率越低,容抗越大。这就使电路的低频响应受到限制。虽然可以通过加大电容的容量使其影响减小,但是由于电容器是铝箔卷制而成的,因此它又具有电感的性质。这样,在电路的频率响应范围内,输出耦合电容呈现一种复杂的阻抗状态,对输出信号产生很大的影响。
OCL型电路去掉了输出耦合电容,并采用正负两组电源供电,采用全电路直接耦合的方式,使低频响应有了很大的改善。
在这次设计中,采用全晶体管的设计。放弃场效应管和电子管的使用。因为晶体管为电流放大器件,其多产生奇次谐波失真,即所谓的“晶体管声”;而场效应管和电子管为电压放大器件,其多产生偶次谐波失真,所以回放的音质较晶体管“好听”。此次设计力求用晶体管电路降低失真,并且合理运用电路,减少晶体管声,让晶体管同样发出像电子管一样的甜美的声音,韵味。
设计中,力求电路简单,声音通透,声底干净,细节丰富,尽可能降低元件和复杂电路的干扰和引入的噪声,音质优秀。电路所用的元件几乎不能再少一个,不仅可降低制作成本,而且调试十分简单。
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 楼主| 发表于 2004-5-7 15:55:08 | 显示全部楼层
出色的音质需要有出色的元件来保证。在设计中,在用料上较为考究,合理并且恰当的选用高档元件,使电路的音质更上一层楼。


首先考虑电阻的选择。现在电路中常用到的是碳膜电阻器和金属膜电阻器。碳膜电阻器是结晶碳沉积在陶瓷骨架上制成的,它的外层通常涂上绿漆。碳膜电阻器电压稳定性好;价格低廉;可在70℃的温度下长期工作。金属膜电阻器的电阻膜是通过真空蒸发等方法制成的。由于电阻膜采用的是金属材料,因而耐热性能好,能在+125℃的温度下长期工作。它的性能比碳膜电阻器更好;适宜工作的频率范围很宽;体积小;噪声低;阻值精度极高;温度系数很低。因此很适用于性能要求很高的通信设备、电子仪器等的电路中。当然,还有更高级的电阻器,例如:NOBLE金属膜电阻,东京光音片状电阻,CODDOCK ML 系列(无感电阻)和HOLCO 1/4W等等。但这些电阻以属于发烧元件之列,性价比太低。因此选用国产七一八厂生产的五环金属模电阻,价格合理,并且性能优异。


其次就是电容的选择。在音响系统中电容的选用至关重要,依据其耦合、旁路、储能、滤波、隔直等不同用途可选择不同类型的电容器。电容的主要技术参数除了电容量,额定电压外,还有损耗角正切tgδ、绝缘电阻类别温度范围。电容的种类繁多,不同的种类有不同的特性和应用范围。首先了解电容的不同种类及应用:

1.纸介电容器(CZ系列)
纸介电容器是用特制的电容器纸作为介质,铝箔或锡箔作为极板,卷绕成圆柱形,接出引线,再经过浸渍,用外壳封装或环氧树脂灌封而成。这种电容器的特点是工艺简单,成本低,由于介质的厚度较小(一般仅6~20μm),而且纸有较高的抗张强度,可卷绕成容量大、体积小的电容器。它的缺点是热稳定性差(最高工作温度为85°C~100°C),吸湿性大,不适合在高频电路中使用。

2.瓷介电容器(CC系列)
瓷介电容器用高频瓷作介质,并在其两面敷上银层作为极板。常做成圆片形、管形、迭形等。陶瓷材料具有优异的电气性能,稳定性极好,耐热,(可耐受500°C~600°C),耐化学浸蚀,高频损耗极小,适合在高频和超高频电路中应用。它的缺点是容量不大(一般在几皮法到几百皮法范围),且机械强度低,易碎、易裂。

3.有机薄膜电容器(CB、CL系列)
薄膜电容器以铝箔作为电极,聚苯乙烯或聚四氟乙烯为介质,卷绕成圆柱形,经过缩合而成。常用的聚苯乙烯电容器,具有绝缘电阻高,温度稳定性好,漏电小,耐化学药剂浸蚀,体积小,价格便宜等一系列优点,用途十分广泛。缺点是耐热性差(上限温度仅55°C),耐潮性也不好。聚四氟乙烯电容器可以在高温环境(-55°C~+200°C)下工作,绝缘电阻较高,吸湿性小,机械性能好,是比较理想的一种薄膜电容器,但价格高,制作工艺复杂,限制了它的广泛应用。聚丙烯电容是近年开发出来的新品种,属无极性有机介质电容器中的优秀类型之一,国内常以CBB表示,它具有优良的高频绝缘性能,其电容量,tgδ在很大频率范围内与频率无关。在一些常用资料薄膜电容器中,它又是耐温较高、吸收系数很小的一种,其电容量,tgδ随温度变化也很小,而介电强度随温度上升而可以有所增加。金属化聚丙烯电容器是80年代投入应用的新型塑料薄膜电容,国外以MKP表示。其极片由直接在聚丙烯薄膜上蒸发一层金属膜构成,消除了电极和薄膜间的间隙,进一步提高了容量稳定性。除具有聚丙稀电容的优点以外,当MKP电容器两端电压过高,电容器介质局部被击穿时,由于击穿处电流极大,产生出局部高温,使附近金属化电极薄层挥发,达到自愈,不会因介质击穿而造成极片间短路。

4.电解电容器(CD、CA系列)
电解电容器是使用较多的一种电容器。它的介质是一层极薄的附着在金属极板上的氧化膜。金属极板的材料有铝、钽、铌等,附着有氧化膜的极板为阳极极板,阴极则是液体、半液体或胶状的电解液。所以,电解电容器大多属于有极性电容器。将电解电容器接入电路时,一定要注意它的正负极性,如果接反,电解作用将倒施而行,使电容器很快过热,发生击穿损坏。
铝电解电容器的优点是电容量很大,可达几千微法,但耐压较低,一般不超过几百伏,漏电大,电容量不稳定,随温度和使用时间会有明显变化。钽电解电容器的优点是性能稳定,可以制成容量大体积小的超小型元件,工作温度可达200°C,缺点是价格昂贵,耐压较低(工作电压6~63V)。

5.云母电容器
用云母做介质可以得到较高的介质常效;绝缘电阻较高,漏电损耗较小;耐压也比纸介电容器高得多,并且长时间使用时性能稳定,电容量受温度变化的影响较小;电容量的误差范围可以控制到±5%以下,因此它是一种质量较好的电容器。但是它的成本较高,日常使用的电容量也只在10000微微法以下。
除以上常用的几种电容器外,还有玻璃釉电容器、真空电容器等。
由此可知,电容在电路中对音质的影响尤为关键,所以在设计中,尽量选择了性能优异的电容,其中有包括:WIMA,NICHICON,ELNA,BENNIC等电容名厂的电解电容,CBB电容和MKP电容等,令音质有了保证。


其它部分元件的选择也不容忽视。音量控制选用日本产ALPS电位器,具有手感好、寿命长、噪音低、左右声道同步好等优点。配合实芯铝质旋扭手感一流。良好的散热同样是关键。设计采用了不锈钢质机箱。经过拉丝处理不但工艺美观,也保证了耳机放大器长时间可靠的工作。RCA输入、输出端子采用优质镀金型,光亮耐用。线路板采用进口加厚铜箔单面玻纤板,电脑板卡级加工工艺(喷锡、电脑铣边)。所有可调电阻一律选用高可靠全密封多圈精密微调电位器。
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 楼主| 发表于 2004-5-7 15:57:29 | 显示全部楼层
1.设计思路:
这部分电路主要由输入级和放大级组成。输入级主要作用在于担任“缓冲”(Buffer)任务。其要有高的输入阻抗,低的输出阻抗特性。输入级需要高输入阻抗特性来承接从信源传递过来的音乐信号,再以低输出阻抗传给放大级。输入级的另一个特性在于它的低噪声与低失真。由于其放大的均为小信号,很容易受到各种噪声的干扰,使信噪比降低。所以,解决输入级的噪声和干扰变得十分的重要。由于OCL电路的使用,抑制零点的温度漂移变得尤为重要。这就要求输入级最好采用差分电路。

放大极的电路的任务就是把输入信号的电压提高,提高到足以驱动功率放大级的程度。几乎整个电路的电压放大都在这一级上。所以放大级要做到不失真的放大输入信号电压。


2.具体实现:
电路的输入部分是信号进入电路的最前级也是重要的一级,对电路的信噪比有极大的影响。所以,在元件的选择上,应尽量选择性能优质的元件,甚至是发烧品。设计中选用了由BENNIC生产的无极性10u发烧电容与20K电阻组成高通滤波器。该电容比较少见,但性能优异,对音质的提高大有帮助。1.8K电阻与200p的CBB电容组成低通滤波器,其目的是限制输入的有效带宽,衰减超低频与超高频,降低瞬态互调失真。

差分输入级要求电路要有较高的信噪比。整体电路的信噪比的高低,主要由第一级来决定。并且要求电路静态电流低,晶体管放大倍数高,能够捕捉并放大细微的电压变化,截至频率高。如果静态电流过大,则信号会被大量的热噪声所淹没,使电路的信噪比降低。因此,选择低噪声管2SC1775做差分输入级。由其特性曲线, 选择其放大倍数较为平直,线性好的范围内。设计中将静态电流选为0.3mA,即保证了很高的放大倍数(约700倍),有使电流在较宽的范围内变化时,放大倍数基本不变。总之,输入级对晶体管要求低噪声,且对微小电流时输入特性和输出特性极好。作品采用2N5551做恒流源,采用二极管1N4148做镜像恒流源,使得整个输入级具有高输入阻抗,低噪声和高稳定度的特性。

选择3.6K电阻作为输入级差分对管的集电极负载,为下一级电压放大级的晶体管提供合适的偏置电压。反馈部分应用了NICHICON生产的“MUSE”音频专用100u无极性(BP)电容。

电压放大级主要决定了整体电路做信号放大时的失真,同样,由于放大的信号属于小信号,静态电流不可选择过高。要求晶体管在较小的IC的情况下,放大倍数在较宽的IC范围内保持恒定,且较高。因此,选择小功率,高放大倍数的晶体管。电路选取BC556与BC546组成电压放大级。  

放大级选用两只低噪声晶体管BC556并配对,为扩展动态范围,差分对管的静态电流取-1mA,也可根据需要将静态电流调至-3mA。这时动态范围和低频响应有较大改善,但中点漂移也在增大。所以电流的大小需要根据需要适当考虑。加入滞后补偿电容,保证电路工作稳定。两只BC546低噪声晶体管组成的镜像恒流源使差分输出变为单端输出,并使输出端有大的动态和良好的线性。

加入20K的电阻保证了静态时差分对管的对称性,使两只差分对管的集电极负载电阻大致相等。同时,为了不使信号在电阻上有过多损耗,加入NICHICON生产的10u/50V电容,与20K电阻并联,在交流时,降低交流阻抗,保证了信号顺利通过,使声音细节丰富。
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 楼主| 发表于 2004-5-7 16:04:09 | 显示全部楼层
1.设计思路:
功率放大部分的功能在于承接电压放大级传送过来的音乐信号,再把信号放大到足以推动喇叭的程度。功率放大级的线路可以有很复杂的设计(用CPU控制),也可以有很简单的设计(如直热式三级管Single Ended设计)。其并不做电压放大,主要的作用是以功率放大组件从电源供应部分摄取大量的电流,产生足够推动喇叭的能量。

功率放大级可以是由单一个放大组件构成,也可以由几个放大组件并联构成,通常会由几个放大组件并联构成,这样推动喇叭的力量才会足够。功率放大级一般就决定了整体电路是A类,B类,AB类还是单端放大的地方。设计中,分别考虑了这几种电路的优缺点:

Class A
A类放大。这是一种功率放大器的形式,每个放大组件(晶体管)负责放大一个“全波”(正半波与负半波相加),而且“随时持续”有足够大的电流导通,这就是A类放大。换句话说,在A类放大中,每个放大组件是随时都在导通工作的。依照这个定义,我们可以说凡是单端(Single-Ended)设计的功率放大器一定是A类,因为放大器组件负责放大全波,而且随时导通,而非互补的正半波与负半波放大方式,一个放大组件工作,另一个放大组件则休息。通常,因为电压放大级所需的静态电流(没有输入信号施加在晶体管的基级时,流经集电极的电流)很低,制作起来成本不会比其他放大类别高多少,因此几乎所有的电压放大级都是A类放大。而功率放大级所需的静态电流高很多,不仅会消耗很大的功率,产生很多的热,还会连带增加其他成本,因此若非必要,倒是很少把功率放大级设计成A类。
A类放大方式由于即使没有信号输入时放大组件依然消耗电能(放大组件上的静态电流至少要输出电流峰值的二分之一),所以效率很低(大约20%),电能大部分转换成热能,耗电凶,热度高,体积大。不过,由于组件随时保持在工作状态中,没有B类放大那种半波工作半波休息的交替互补放大所产生的交越失真(Crossover Distortion)。此外,由于A类放大的放大组件都拥有相同的偏压,使得每个放大组件的热度相同,让功率放大级更稳定,更线性,音质表现为各类放大之冠。

Class B
B类放大。信号放大任务分由一对放大组件以互补(Complementary Pair)方式分别放大正半波与负半波,这一对晶体管中的一个采用NPN型晶体管,另一个则采用PNP型晶体管。当负责正半波的晶体管工作时,负责负半波的晶体管则在“休息”,由于这两只晶体管不会动作,而是永远处于一个动作另一个则休息的交替状态。因此,当没有信号输入正半波或负半波的放大组件时,放大组件就没有施加工作偏压,也就没有电流通过,放大组件等于处在轮流休息状态。等有信号输入时,放大组件才又“醒来工作”。这种交替放大方式的好处是耗电少,电能转换效率高。但是因为它在正半波与负半波之间轮流交替“休息/醒来”工作,也就会在正半波与负半波相交的0点区域内产生交越失真。交越失真产生的脉冲尖峰含有许多高次谐波,会引发瞬态互调失真,这也是导致所谓“晶体管声”的主要原因之一。既然失真大,音质也就不如A类放大。
因为这种正半波负半波互补交替放大的放时,让电流好像一下子被挽(Pull)一下子又被推(Push),所以B类放大又称为推挽式(Push Pull)放大。

Class AB
AB类放大。综合A类放大与B类放大的优点而设计的电路,也是功率放大级最常见的线路。当信号没有输入放大组件时,仍然施以“适度”的工作偏压,保持“少量”电流持续通过放大组件。或者是音乐信号小的时候采用A类放大,音乐信号大的时候就转为B类放大,这种线路设计都应该称为AB类放大。AB类放大的好处是一方面在没有信号输入是不会消耗太多电能;另一方面则是因为放大组件上随时保留少量电流,让放大组件随时“半睡半醒”,不至于发生当信号通过时“来不及醒来”的问题。AB类放大通常可以达到50%的效率,又可以适度改善交越失真的问题,所以应用广泛。AB类放大也叫做推挽式放大。

Class D
D类放大。这种放大方式异于A类放大,B类放大或AB类放大,它是以很快的速度(至少是频率的二倍以上,例如20KHz时的放大组件每秒至少要开,关切换四万次以上)让所有放大组件做开与关的转换动作,藉以产生推动喇叭的电能。

Class G
G类放大。以两组不同高低供应电压提供功率放大级输出所需电压(一般放大器只有一组电源供应)的放大方式。

Class H
H类放大。这是G类放大的改良型,主要的工作方式是由输入信号的大小来自动调变最适当的电源供应电压。
其中,D类放大,G类放大和H类放大很少被用到;而A类放大,B类放大和AB类放大应用较为广泛,并且技术成熟,性能出色。所以,在这三种电路中确定设计方案。
在功率放大电路的设计中,还有一项很重要的指标:动态余量。它是指在正常工作范围之内功率还可以往上提升的能力。例如一部放大器正常使用时可以输出100瓦,但是如果有特别大的音乐信号输入时,它可以在很短的时间内送出200瓦的功率。此时我们说这部放大器的动态余量是2倍,也就是3db。是否保证一定的动态余量,对放大器的输出信号是否有足够的动态,顺态响应等指标其这关键的作用。
设计中,奉行简洁至上的原则,采用了纯A类的功率放大电路。尽管A类功率放大器存在耗电凶,热度高,体积大等不足,但因为A类功放在输入信号的整个周期内均工作于线性状态,失真最小,而且其失真成分以偶次谐波为主,与电子管相近,音质格外优美动听;又因为耳机一般灵敏度很高,推动耳机所消耗的功率并不大。所以在耳机放大器中设计A类功率放大器所用的成本并不很高,其缺点并不明显,而音质则格外出色。所以,在设计中采用了A类功率放大电路。还设置较高的静态电流,并且保证了较大的动态余量。


2.具体实现:
推动级,以及输出级采用了强制偏压的互补输出电路,并且采用了±30V非稳压的直流电源,有效降低了整体电路的输出内阻,并且从听感上,比电源加入稳压供电更加松弛,自然。

电路中选择了2N5551,2N5401和中功率管2SC5171,2SA1930组成功率放大级电路。2N5551和2N5401都属于低电流,高耐压晶体管。适用于高电压的功率放大。其fT最高值可到300MHz。配合的输出级中功率晶体管2SC5171,2SA1930的fT也达到了200MHz,保证了电路较高的频响范围。并且2SC5171和2SA1930的Ic极限值可达2A,为输出提供了充沛的功率。  2N5551和2N5401的工作电流可以通过对称调节两个10K的电阻来完成,电阻越小,电流越大。由2N5551的特性曲线图,选取静态电流线性好的范围。按照图中的数值,约为3mA。2SC5171和2SA1930的电流受2N5551,2N5401和22欧与3.3欧的比值来确定,电流约为(3毫安×22欧)/3.3欧=20毫安。如果把两个22欧的电阻换成33欧或100欧,2SC5171和2SA1930的静态电流大约为30mA和90mA。如果耳机阻抗比较小,就应该把电流调整的大一些,使功率储备更加充足,能够提供充沛的电流推动低阻抗的耳机。但其静态功耗也将变大,发热量更高。由于该电路只能工作在纯甲类状态,而且这时工作电流比较大,就要注意晶体管的工作温度,保证晶体管的安全。所以,要合理科学地选择静态电流,使其在保证音质的同时,工作温度不要超过75摄氏度,使其工作稳定。

120欧电阻与100p电容组成一容性负载,以抵销耳机的部分感性负载,防止信号突然变化时出现的较高的瞬时电压。

在整个电路中采用了大环路负反馈,改善电路性能。并且加入超前补偿电容,防止电路自激,减少噪声。
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电源供应。任何的电子产品都必须有电源供应部分,以便把市电转换成电子线路所需的直流电压,驱动电子线路工作。

设计中,电源供应包括变压器,整流器,滤波电容,并且加入了稳压电路。当220V交流电进入放大器时,首先经过变压器,把220V电压降到几十伏,并且通过滤波电容,将直流电压降到电路所需的工作电压。滤波电容的功能不仅是滤除交流纹波而已,它还具有储存电能的功效。当电流放大级突然需要极大的电能时,要靠墙壁内的市电供应时来不及的,此时滤波电容的储电能力就起了很大的作用。假若滤波电容的储电能力不足,电源供应就会产生压降(电压降低),音乐的动态范围就会被压缩。经过变压,整流,滤波的电压还会遇上一个状况,那就是万一墙壁上的市电不稳定时,也同样会影响到电源供应的电压。因此,设计中电压放大级采用了稳压电路,而电流放大级不采用稳压输出,这样可使电路的输出电阻降低,使得声音松弛,不会发紧发干。电压放大级的稳压线路可以设计在电源供应部分------称为整体稳压;也可以设计在各级电路上-------称为局部稳压。在作品中,采用了整体稳压,其性能已经十分出色,但成本比局部稳压降低很多。电源供应很重要,除了稳定的供电之外,电源供应还很怕噪声干扰以及阻抗变动,这种情况对各级线路都会有负面的影响,尤其是对后面电流放大级,这是因为电源供应传递给功率级的电压就直接接在功率管的集电极上,这种情况下,只要电源供应有什么噪声干扰,音乐讯号里也就会沾染到那些噪声;只要电源供应的阻抗有什么变化,对喇叭而言,就等于是放大器输出端的阻抗产生变化。这样一来,噪声与不稳的阻抗变化就对回放音乐的品质产生了负面的影响。


实际制作:
电路采用双桥整流,供两路电压。
其中±30V为非稳压输出,供给后级,做功率放大。电压放大级采用LM317与LM337作稳压输出±20V供电,其输出计算为V0=VREF(1+RP1/R1)+IAdj*RP1。一般IAdj忽略后可得V0=VREF(1+RP1/R1),V0=1.25*(1+RP1/R1)。电路中采用1.25*(1+3600/240)=20V作为输出。

337/317稳压器的输出端不加电容亦能工作,但由于其放大器是在1:1的深度负反馈下工作,当输出端负载为容性的某一值时,稳压器有可能出现自激现象,因此在电源的输出端接入一个0.1u的电容,并且接入470u/35V的电解电容,提供足够的电流供给。
在稳压器的输出端接入电容后,一旦输入端出现短路时,该电容器的放电电流有可能破坏调整管的B,E结。因此在稳压器的输入输出端之间接入保护二极管VD1。

在电路中C5的作用是为了旁路RP1两端的纹波电压的。由于RP1上的电压是输出电压的一部份,加入C5可有效的抑制输出电压的纹波,在电路中C5选取10u/50V。

在加入C5后,当RP1上的压降超过7V而又发生输出短路时,C5将通过调整端向输出端放电,这时有可能烧坏稳压器中的放大管,为此,在电阻R1上并联一只二极管VD3,用以泄放电流,保护稳压器。
在输入端加入了0.1u电容,滤除有害杂波,提高输入电源的质量。
实验中,外接电阻R1和RP1的接线要尽量靠近稳压器的引脚,越近效果越好。


滤波电容的确定:
通常认为:滤波电容越大越好。这是因为整流特性与时间常数RL*C的值有关,他的数值越大,电容放电越慢,滤波效果越好。一般情况下,负载值总是相对固定的,或在较小的范围内变动。这样,电源的滤波效果就主要由电容C的容量来决定。但实际实验制作中发现1,电容的容量可用公式:RL*C≥(3~5)*T/2确定。单靠增大电容的容量,只能在一定范围内起到提高电源负载能力的作用,当超过一定的范围后,在增大电容的容量已起不到任何作用,有时甚至会起相反的作用。其原因一是由于加大滤波电容后,一方面使输出电压有所提高,但另一方面又使整流管的导通角减小,而导通角的减小会促使峰值电流增大,峰值电流越大,它在变压器次级绕阻产生的压降也就越大,这样就使增大电容所提高的电压被全部抵销,甚至呈现负值;还有,使用大的滤波电容时,由于放电时间常数较大,当瞬间大信号消耗了电容上的能量后,这又导致电压的恢复时间变长,使后继信号的输出疲软,给人以后劲不足之感;此外,滤波电容过大时,开机浪涌电流过大,很容易损坏整流管。因此,要提高电容滤波电源的负载能力,应适当选用滤波电容的容量,并且选用内阻低的电路及容量大的电源变压器。因此,实际经计算采用3300u/35V的滤波电容,滤波效果十分优秀。

通常,滤波电容可以选用两只或四只大容量的滤波电容,也可选用许多小容量滤波电容并联使用。这是因为有观点认为少量的大电容滤波电容对于供应的能力比较好;而另一种观点认为由许多小容量滤波电容组合而成者速度反应比较快。作品中,实验比较了两种方案,在同样选取两只3300u/35V和二十只330u/35V电路中,进行盲听实验,很难区分两种方案。所以,作品中采用了两只3300u/35V进行滤波,效果出色。
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 楼主| 发表于 2004-5-7 16:14:04 | 显示全部楼层
在布线中,尽量减少走线距离,加大元件的密度。这样可减少走线所受到的干扰。在安排晶体管时,尽量使晶体管靠近,使其所在环境的温度尽可能相同,尽可能降低因为晶体管温度不同所造成的噪声与失真。布线时,元件尽量整齐,左右声道对称。变压器,整流管部分有很大的干扰,应使输入级和信号线远离这些干扰,电位器尽量减少走线。

布线时,尽量减小线径以减小所受干扰。输入级和放大级电流很小,可使其走线线径在0.3~0.5mm之间;功率放大级和电源的走线可适当放宽。并且尽量减少飞线,尤其是信号线尽量不飞线。


正确的接地是抑制噪声和防止干扰的主要方法,如果不注意这个问题,不仅会降低电路的精度,甚至可能使电路无法正常工作。设计中为了减小来自外界的电磁干扰,机壳也予以接地。在此说明:一般的接地方式有两种,即一点接地和多点接地。多点接地适用于高频电路。而在此次设计的音频电路中应采用一点接地方式。

在一点接地中又有串联接地和并联接地之分,串联接地由于所有的导线都具  有一定的阻抗(包括电阻和电抗),当直流或交变电流流过接地线时将产生一定的电压降,这就使地线上的两点间电位不相等。对同样的放大器和同等的地线阻  抗来说,并联接地时各放大器接地点的电位更接近于地电位,且各级电路之间的信号地电流不致形成相互的耦合干扰。而对串联接地来说,除受本级工作电流的影响外,其他各级也将形成干扰信号,形成不应有的极间耦合。

当这种极间耦合构成正反馈时,有可能使电路的稳定性降低,甚至形成自激振荡。所以,在低频或直流放大电路中采用一点并联接地方式较为理想。一点串联接地方式虽不如并联接地合理,但由于比较简单,便于印制板电路的布线,因而在前、后级电路的信号电平差别不大(如都是小信号前置级放大)时,也可使用。不过应当注意把接地点设置在信号电平最低的最前级。因为该点最接近于地电位。而不应置于最后级,因为这时A点电位偏离地电位最多,各级电流对输入级的影响也比前一种接法大。若各电路间的信号强度相差很多(如前置放大级与功率放大级在一起),就不宜采用串联接地了,因为这时功放级很大的地线电流将对前置级形成较大的干扰,故功放级地线应和前置级分开并单独引出接地线接到公共接地点,就是所谓的串、并联综合一点接地。 所以此次设计将前,后极电源独立分开,采用串、并联综合一点接地法。

总之,尽量远离,屏蔽可能引入电路的噪声和干扰,提高电路的信噪比。PCB布线还有很多的问题值得研究,更需要在今后的实践中慢慢总结。
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