製作功放必備知識

2022-08-22 16:15:05 字數 4660 閱讀 7603

初級音響愛好者製作功放必備知識

一、常見hi-fi集成功放

而今市面上常見的hi-fi集成功放,主要是以下三家公司的產品:

1.美國國家半導體公司(nsc),代表產品有lm1875、lm1876、lm3876、lm3886、lm4766等。

2.荷蘭飛利浦公司(philips),代表產品是tda15××系列,比較著名的是tda1514及tda1521。

3.意法微電子公司(sgs),比較著名的是tda20××系列及dmos管的tda7294、tda7295、tda7296。

nsc公司與sgs公司的產品音色中性偏暖,飛利浦公司的產品則較為明亮。

二、功放輸出功率的選取

愛好者可按通常使用功率的兩倍來確定,不要盲目追求大功率。功率過大,不僅成本上公升(變壓器、散熱器、濾波電容,甚至機殼都得加大),而且散熱設計、抗干擾、布局等也變得困難。費的功夫多,卻造成不必要的浪費。

集成功放的自帶散熱片有絕緣與非絕緣兩類。絕緣類,比如lm系列字尾為tf的品種,採用整體塑封工藝,只需將整合塊與散熱器直接固定即可。金屬散熱片外露的大部分集成功放屬非絕緣類,其散熱片一般與負電源相通,使用中切勿將其與功放其他部分接觸(尤其是機殼與地線),否則整合塊會馬上損壞。

非絕緣類功放塊由於熱阻較低,輸出功率要稍大。

三、功放電路形式的選擇

廠家推薦的電路以電壓反饋型居多,且給出的指標也是在此基礎上測試出來的,既然推薦,該電路應該能比較好地發揮整合塊的效能,實際上也是如此。電流反饋與直流伺服是對集成功放應用的有益嘗試,但結果不應作過分誇大。用lm1875分別製作兩種反饋形式的功放,主觀聽感並無多少差別。

直流化是必要的,對於低失調電壓的品種(如lm1875),可以直接取消反向輸入端對地電容實現直流化。直流伺服電路使線路複雜化,沒有必要採用。

直流電壓不宜取得過高,否則不僅整合塊發熱嚴重,而且音質劣化,還可能引發過壓保護電路的誤動作。應優先使用廠家推薦電壓,若沒有,可用極限電壓×85%得到直流電壓,再以直流電壓除以1.25得交流電壓。

功放無需使用穩壓電源,但電源的功率容量一定要足夠。變壓器的功率可取總輸出功率的兩倍,並作好遮蔽。整流管要選低內阻的,且在每個管子兩端並上乙隻小電容。

濾波電容容量要適可而止,不要盲目求大,可按每10w2200μf計算。若資金充裕,用在變壓器上效果更明顯。

集成功放使用的外圍元件不多,應精選優質品。耦合電容以mkp為佳,不宜使用電解,較大容量的旁路電容可使用鉭電解,小電容使用cbb或mkp。電阻盡量使用五環金屬膜的,功率不能小於1/4w,有條件使用1/2w的。

在裝機前應對元件進行檢查,注意誤差與配對性。不要盲目追求進口補品,補品元件價效比低,況且假貨很多。

四、功放線路布局

功放線路布局要遵循3個原則:

1.一點接地。積體電路地、輸入地、輸出地都要單獨接到濾波電容地的「一點」上,不要任意搭接,以免引入雜訊。

2.大小訊號分離。即輸入訊號應遠離輸出訊號及電源,具體設計印板時,有兩種方法,一種是訊號單一流向法,即訊號自印板一端輸入,另一端輸出;另一種是地線隔離法,即大小訊號間用地線隔離。

3.傳輸遮蔽。傳輸小訊號的線一定要用遮蔽線,並將遮蔽層單端接地。

其他方面,如元件對稱布局,加大地線面積,增加大電流銅箔寬度(甚至上錫等)也對減小雜訊有利。

由於當今數字音源的輸出電壓擺幅已足以達到大部分集成功放的輸入靈敏度,所以,應用中前級只需起緩衝、音量控制與音色調配的作用。常用的前級有兩類,一類是運放型前級,它的指標較高,音質較好,但須用優質電位器;另一類是由專用音量音調積體電路構成的前級,如lm1036、lm4610、tda1524等,它們成本低廉,簡單易製,使用普通電位器不影響音質,效果也令人滿意,愛好者可根據實際情況取捨。

如今的各類集成功放都採用了相關保護措施,相比之下,nsc公司的lm系列要完善些,但並非萬無一失,尤其是對喇叭的保護比較脆弱,建議安裝喇叭保護器。

五、通用初級好聲功放製作標準

1.選用各個ic廠家提供的標準應用電路;

2.盡量不要用發燒級的電容,但是一定要選效能穩定的;

3.各種低通,補償,吸收電容一定要加,而且在沒有可測試儀器的情況下,按標準值1.2-1.5倍選取;

4.輸出端的茹貝爾網路一定要用,電阻電容加電感;

5.輸出端的電感和ic輸出腳的距離盡量短;

6.不要在反饋電容2端併聯小電容;

7.盡量採用滌綸電容;

8.電源濾波電容4700-10000uf就足夠了,耐壓有要求,盡量接近工作電壓,如果工作電壓略超過電容的耐壓更好,如果電容**了,說明你買到了劣質產品;

的靜態工作電壓盡量接近極限電壓,但還是要留點餘量,因為市電是有波動,一般取極限值的85%;

10.喇叭的地線要接在電源濾波電容的接地點上;

11.從訊號輸入插座的地點,一點接機殼;

12.變壓器的容量有總功率的80%就夠了,不要超過150%,記住,***比功率大更重要;

13.先不要考慮前級了,cd的輸出足夠驅動你的功放;

14.橋堆不要太小氣,大了好處多多;

15.訊號線喇叭線要用銅的,多少n你自己看,盡量不要用銀線,如果用了銀線的聲音比銅線好,恭喜你,做了一台好功放!!

六、製作過程中元器件及功放電路的選擇

1.電源變壓器

電源變壓器應根據機內各部電路的總功耗作合理的選擇。為了使整機有足夠的功率儲備,電源變壓器的功率至少應為機內各部電路總耗散功率的兩倍以上,如果功放為甲類放大電路,那麼電源變壓器的功率應在此基礎上再增加一倍。無論e型、c型以及r型和環型電源變壓器,只要是質量上乘且功率足夠者均可選擇。

如果有條件的話,可用開關電源一試,相信會得到意想不到的收穫,因為筆者用開關電源製作的幾台功率放大器也均取得了較好的效果。

2.電阻、電容、連線導線

1)電阻

電阻應盡量選擇精密五色環金屬膜電阻,誤差應控制在1%以下,其設計功率餘量應盡可能的大,一般功率應在1/4w以上,其中一些特殊部位(如功率管的射極電阻或電流負反饋電路的取樣電阻)的電阻功率應在1/2w~5w之間,以提高整個電路工作時的穩定性。

2)電容

電容應盡量選擇音響專用型的品種,其中以進口優質電容為首選。大容量(如電源濾波及退耦電容)應使用耐壓高於電源電壓且容量盡可能大的音響專用電解電容,以提高濾波效果。小容量的電容,如電源高頻退耦、訊號耦合、負反饋網路中的隔直電容等,應盡量使用高品質、介質損耗小的cbb電容或鉭電容,此舉可使音訊訊號高低端的衰減量降至最低,以使**的高低頻段資訊得到充分的延伸。

3)連線導線

在製作功放時連線導線的選擇往往被人們所忽視。大電流(如電源線、功率輸出線及地線)的連線導線應盡可能選擇絕緣性能好、線徑粗且芯線為多股細導線經絞合而成的銅質導線,以盡量克服電流通過導線時的趨膚效應。小電流的連線導線可以使用線徑細一些的導線。

各部連線應使用不同顏色的導線加以區分,一般情況下,正電源用紅色導線,負電源用綠色或藍色導線,地線為黑色導線。放大器中的訊號通路應使用優質的雙芯遮蔽線,絕對不允許用單股導線或排線代替,以杜絕外部干擾雜訊的侵入。

3.功放電路

相對來說,在製作功率放大器時,功放電路的選擇應該說是比較重要的。首先應根據自己的聽音環境和對重放音色偏好(冷豔、溫暖或冷暖兼顧)來決定所選功放電路的結構(甲類、甲乙類或其他型別)和電路中各器件或元件(電容、電阻、放大管等)的型號。

再根據自己對功率放大器的結構和原理等知識的掌握情況來決定是自製功放電路還是購買成品電路板。如果你對功放電路的結構有深刻的了解並有一定的摩機功底,那麼你應該選擇自己信任或適合口味的優質元器件自製或購買成品的功放電路。如果你對**的音色要求不太苛刻,有一定的動手能力且不太知道功放電路的結構和原理,那麼我勸你還是購買電路結構成熟、由分立元件組裝的功放板或以積體電路為核心構成的功放電路板為好。

現在以積體電路如lm3886、lm4766和tda7294等為核心構成的功放電路不論在輸出功率、還音質量以及工作穩定性方面均能令人滿意,與由分立元件組裝的功放板相比,具有電路簡單、除錯容易和造價低廉的特點。

七、製作過程中的功放電路設計

在設計功放電路時,電路應設計得簡潔一些。如追求**的原汁原味,則儘量減少或摒棄訊號輸入電路與功放電路之間的環節,如音調、平衡或其他功能電路。如喜歡對**進行修飾,那麼除加入上述電路外,還可以再加入如bbe、3d以及srs等能對**訊號進行大幅度修飾的電路。

在安排電路板上各元器件的位置及佈線方面,請遵循以下幾個原則:

1.按照訊號傳輸路徑以由小到大的順序在電路板上合理地布置各元器件的位置,盡量縮短各元器件之間的距離(距離過大或遇到障礙時可使用跳線),以減少外部干擾的引入。

2.在供電線路中,不可以將大電流的印刷電路或導線交*布置在小電流通路的中間或附近,以免造成對小電流線路的干擾。

3.電路板上大電流通過的路徑(印刷線路或導線)應設計得寬(粗)一些,以使電流能順利通過。

八、製作工藝

1.選擇一台沉穩而又紮實的機箱且最好為金屬結構的,以避免因機箱變形造成內部電路短路或外部干擾雜訊的侵入。

2.合理布置各單元在機箱內的位置並注意整機重心。電源部分應遠離小訊號放大電路,最好把電源部分與放大電路隔離,做法是把電源部分放在乙個由金屬構成的獨立小室內,以此降低電源對放大電路的影響。

3.各元器件在上板之前應用工具將引線上的氧化層刮除,並用數字表測量其實際數值是否與標稱值相符,誤差是否在允許範圍內。元件上板之後,應仔細檢查有無錯焊、漏焊或搭錫之處,若有則應及時排除之。

4.在焊接時,應根據元器件的大小而選擇功率合適的電烙鐵並使用優質的焊錫和腐蝕性小的助焊劑,以保證焊點大小合適、光滑明亮且無假焊、虛焊現象。

5.機內各板塊(包括訊號輸入、輸出插座在內)不可以單獨接地,而是應採取整機一點接地的方式,即在機殼上找到接地點後,用粗壯的黑色導線從各板地線上引出並匯集於此點。當此接地點與機殼脫離後,以萬用表測量電路板上任意一點與機殼間的阻值均應呈無限大狀態。

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