功放發(fā)燒拾貝
近幾年來,許多文章介紹在集成電路功放中采用電流負(fù)反饋電路,有人稱為恒流激勵方式、恒流功放,使功放的輸出負(fù)載特性可變,從而使重放音質(zhì)具有電子管的韻味。電子管功放音質(zhì)好的原因除功率貯備較大、過荷能力較強(qiáng)以及瞬態(tài)互調(diào)失真較小外,還有一個重要的原因是輸出負(fù)載特性好,其輸出功率與負(fù)載成正比例關(guān)系。而晶體管功放一般采用電壓負(fù)反饋,有人稱為恒壓功放。OCL電路的輸出功率:Po=Eo2/8RL,即輸出功率與負(fù)載成反比例關(guān)系。這是兩種功放音質(zhì)存在本質(zhì)區(qū)別的主要原因。有人認(rèn)為精心設(shè)計的恒流激勵方式的集成電路晶體管電路功放,其音質(zhì)有可能趕上甚至超過電子管功放。圖1是其電路示意圖。在揚(yáng)聲器與地之間串、并聯(lián)R和Rs二個電阻(R主要是防止空載引起電路自激而設(shè)),由Rs電阻的上端至功放反相輸入端加一電流負(fù)反饋(電阻)。假設(shè)輸出電壓為Uo,反饋電壓為Uf,則:
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一般取Rs?RL(當(dāng)RL=8Ω時,選Rs=0.39Ω,Rs/RL約為5%左右,不然功率損失大);取R?RL(一般R取220Ω)。則:
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從上式可知,揚(yáng)聲器的阻抗RL大時,反饋電壓Uf就小,放大器的增益就高,輸出電壓Uo就變大;反之,若RL小時,Uf就大,放大器的增益就小,Uo也小。由此可見,功放的輸出電壓將隨負(fù)載阻抗的增大而增大。這種輸出負(fù)載特性可變的發(fā)生與電子管功放電路一樣,難怪這種功放在重放音質(zhì)時具有電子管的味道,而受發(fā)燒友津津樂道。
電流負(fù)反饋電路不僅應(yīng)用在LM1875、TDA1514A和TDA2030A等集成電路功放中,同樣可應(yīng)用在分立元件晶體管功放中。
二、關(guān)于功放直流化
最初推出功放集成電路廠家推薦的標(biāo)準(zhǔn)電路中,在IC的反相輸入端用一電解電容和電阻串聯(lián)接地,以保持輸出中點(diǎn)零電位,見圖2。正是這個電解電容對反饋信號隨不同頻率表現(xiàn)為不同的容抗,而使功放電路的反饋量、相移和內(nèi)阻都會隨頻率而變,使得功放的失真度明顯增加,聽覺上會感到低音的力度和下潛的深度不夠,中高音欠透明。為了去掉這個嚴(yán)重影響音質(zhì)的電容,同時又要保持功放輸出中點(diǎn)的零電位,引入了有源直流伺服電路,見圖3。它是一個帶低通濾波器的積分電路。功放電路IC1輸出的信號經(jīng)有源直流伺服電路中的低通濾波器濾除交流成分后只剩下直流成分,此直流分量在IC2中與零電位進(jìn)行比較,于是IC1輸出端直流電位的微小變化量都會經(jīng)IC2放大后通過電阻加到IC1的反相輸入端,從而將輸出端拉回零電位。使用該電路后,功放的頻響理論上可擴(kuò)展到DC,低頻下限不再有電容C的限制并且消除了由此電容帶來的信號相移和非線性失真,聽感上低頻的力度大增,中高音的解析力增強(qiáng)。
可是回頭再看,有源直流伺服電路中有兩只積分電容,免不了對音頻輸出也有一定的“反饋”影響。有行家甚至認(rèn)為其對音質(zhì)的影響程度不低于前面所說的隔直電容器C。其實(shí)一些性能優(yōu)異的功放集成電路本身輸出失調(diào)電壓極低。如LM1875失調(diào)電壓2μV;TDA1514A失調(diào)電壓也只有1mV,完全可以去掉反饋電容,而不必另加有源直流伺服電路,功放直接變?yōu)镈C放大器。實(shí)際電路中LM1875失調(diào)電壓極低,TDA1514A失調(diào)電壓僅發(fā)現(xiàn)10mV左右,長期使用電路穩(wěn)定,功放的音質(zhì)也極為滿意。值得指出的是,這種功放的性能要靠優(yōu)質(zhì)電源和外圍元件來保證。
電流負(fù)反饋和功放直流化電路在LM1875集成功放電路中同時應(yīng)用,效果更佳,因?yàn)長M1875功放本身音質(zhì)柔和,更接近電子管的味道,音響效果特靚。具體電路見圖4。其中R6選用無感電阻,其余要求同一般發(fā)燒功放電路,不再贅述。
三、關(guān)于變壓器
首先是變壓器的功率。變壓器的額定功率應(yīng)是功放額定輸出功率的2倍以上。否則在大音量或在大動態(tài)時,你的功放就會捉襟見肘,從而引起較大的失真。
其次許多文章竭力推薦環(huán)形變壓器,而大部分進(jìn)口功放機(jī)都未用環(huán)形變壓器,而用傳統(tǒng)方形變壓器,因此可以說推薦環(huán)牛只是國內(nèi)的“一頭熱”現(xiàn)象。的確環(huán)形變壓器具有漏磁小、磁阻小、體積小、耗線短電阻小等優(yōu)點(diǎn)。筆者曾制作一只環(huán)牛,每層都用玻璃紙絕緣并浸漆,耗時幾天不說,使用一年以來,與普通EI型變壓器至少在聽感上并無明顯區(qū)別。有些發(fā)燒友還發(fā)現(xiàn)環(huán)牛存在討厭的“嗡”聲。而EI型鐵芯本身在磁路上就有較小的間隙,這對電磁轉(zhuǎn)換是有特定效果的,同時自制較為方便。只要在工藝和選材上保證質(zhì)量,即芯片質(zhì)量要高,線徑宜粗不宜細(xì),額定功率要大,初級屏蔽,層間絕緣,浸漆以及在變壓器外側(cè)磁軛上包一層銅皮短路環(huán)以減少磁漏等措施,是完全滿足發(fā)燒要求的。
?江蘇 楊曉林
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