簡單平衡的功放電路制作實(shí)例
圖1中的輸入級(jí)的緩沖電路是阻抗變換用途,無論接入什么樣的前級(jí),都可以為主放大電路提供一組平衡式的穩(wěn)定低輸出阻抗信號(hào),保證了主放大電路工作的穩(wěn)定與增益的對(duì)稱。此緩沖器工作于無反饋狀態(tài),有必要使用性能優(yōu)異的電路去減少對(duì)音質(zhì)的影響。本機(jī)采用了渥爾曼式的緩沖器。
主放大器由兩個(gè)完全一樣的放大器組成,每個(gè)放大器又分別由兩個(gè)獨(dú)立的放大器級(jí)聯(lián)而成。位于輸入緩沖級(jí)后的是兩個(gè)差動(dòng)式電壓反饋型的放大器,負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)(無論是否平衡信號(hào))均重新處理為雙端輸出式的平衡信號(hào),送入下一級(jí)的電流反饋放大器?;蛟S有讀者會(huì)認(rèn)為,從電路上看來,電流反饋放大器可以省去吧?是的,即使省去了電流反饋放大器,電路依然具有相當(dāng)好的音質(zhì),但筆者經(jīng)過了不少的試驗(yàn)與對(duì)比,覺得還是采用這個(gè)較復(fù)雜的方式音質(zhì)表現(xiàn)更佳。電流反饋放大器具有高速率低失真(包括令人討厭的互調(diào)失真)的優(yōu)點(diǎn),而由電壓反饋放大器與電流反饋放大器組成的電路,各自電路工作于最適合的方式下,再合理地分配增益,令各放大器均工作于低的閉環(huán)增益下,可以降低失真拓寬頻響。
電流反饋放大器是一個(gè)簡潔而性能相當(dāng)好的電路,在本放大器輸入級(jí)進(jìn)行V/I轉(zhuǎn)換后,不像其他一些電流反饋放大器一樣使用電壓放大級(jí)進(jìn)行放大,而是使用一對(duì)上下對(duì)稱的鏡像電流傳輸電路。在理想的情況下可以將V/I變換后的電流信號(hào)無損地輸送到本級(jí)的輸出端,而實(shí)際上,即使不能使用理想的器件,只要對(duì)所用器件進(jìn)行一定程度的精確配對(duì)即可。筆者對(duì)比過使用相同器件制作的金嗓子A60仿制線路,A60線路在電路結(jié)構(gòu)上與本電路相近,只是在這一級(jí)使用的是渥爾曼式電壓放大級(jí),本電路聲音顯得更細(xì)膩平衡。整個(gè)電流反饋放大器的開環(huán)電壓增益取決于本級(jí)的負(fù)載(I/V)電阻與V/I電阻的比值,閉環(huán)增益只有11.5dB,因此整個(gè)平衡橋接電路的總增益在輸入XLR平衡信號(hào)時(shí)為32dB,這是為了兼顧不平衡輸入信號(hào)時(shí)的增益,因那時(shí)增益只有XLR平衡輸入時(shí)的一半,即26dB。
電壓反饋放大器是一個(gè)屬于單級(jí)型的放大器,這種電路原來應(yīng)用于馬蘭士的獨(dú)門武器HDAM中,筆者對(duì)其小作修改,將開環(huán)增益降低到只有35dB,而閉環(huán)增益只有14.5dB,聲音表現(xiàn)就更活潑一些。此放大器處理的信號(hào)電平較低,因此可以使用±15V這樣的低電壓供電,三極管的功耗大大降低,可選取的型號(hào)更多,能夠很容易選擇到合適聲音風(fēng)格的三極管,低電壓下噪聲也會(huì)稍低。
輸出級(jí)采用三級(jí)達(dá)林頓式,具有更高的輸入阻抗,更低的輸出阻抗。在理論上,即使使用兩級(jí)達(dá)林頓式輸出級(jí),電壓增益級(jí)也可以充分地驅(qū)動(dòng),但音響是感性與理性的結(jié)合,音響制作有時(shí)不可單憑理論推導(dǎo),還需要實(shí)際聆聽及調(diào)整,在同樣的電路器件狀況下,筆者多次對(duì)比過兩級(jí)達(dá)林頓與三級(jí)達(dá)林頓的聽感差異,三級(jí)達(dá)林頓的表現(xiàn)具有更寬的兩端延伸,低頻下潛極佳,有更少的音染,表達(dá)不同速度的樂曲輕松自如。而兩級(jí)達(dá)林頓也有其優(yōu)點(diǎn),由于高低頻延伸相對(duì)差,突出中頻的韻味,低頻量感稍少,容易獲得結(jié)實(shí)、拳拳到肉的低頻效果。這并不代表兩者孰劣孰優(yōu),愛好者可以根據(jù)自己的主觀喜好去選擇不同的方式,正是濃妝淡抹總相宜。
輸出管的數(shù)量影響聲音的厚度與平衡度,這不僅在于本電路,其他電路方式時(shí)也有同樣的影響,當(dāng)使用單對(duì)輸出管時(shí),聲音相對(duì)稍單薄,低頻量感、重量感不足,卻凸顯了中高頻的韻味,這就是為什么有愛好者會(huì)認(rèn)為一些歐洲產(chǎn)的小功率功放聲音優(yōu)美的原因。本機(jī)的目標(biāo)卻不是要凸顯某段頻響的聽感,而是要盡量全面表現(xiàn)音源中的細(xì)節(jié),因此需要有充分的驅(qū)動(dòng)力去驅(qū)動(dòng)大多數(shù)的音箱,每橋臂使用3對(duì)輸出管并聯(lián)是最低的保障。
本機(jī)使用了并聯(lián)穩(wěn)壓電路,如圖4所示。筆者制作過不少電路方式的穩(wěn)壓電源,以這種方式聲音最平衡,傳真度更好,且電路簡潔。過去筆者常用一個(gè)LED發(fā)光管輔以一個(gè)三極管改二極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償,輸出電壓受溫度影響的變化率只有5‰,達(dá)到極佳的水平。愛好者或許會(huì)發(fā)現(xiàn)本機(jī)的穩(wěn)壓電路基準(zhǔn)穩(wěn)壓源只使用一個(gè)三極管改成的二極管,這樣勢必令輸出電壓受溫度上升而下降,但考慮到功放電路對(duì)電壓值要求不高,調(diào)整時(shí)以穩(wěn)定后的電壓為準(zhǔn)就可以,而這樣一改,音質(zhì)相對(duì)純凈,中低頻厚度與力度也有改善而高頻的細(xì)節(jié)重放并未因此受到影響,整體音質(zhì)更細(xì)膩。這同樣體現(xiàn)到音響感性的一面,不能單純地看指標(biāo),還需要更多的聆聽與實(shí)踐。
越來越多的愛好者在制作時(shí)都會(huì)很注重電源,這是一個(gè)正確的方向,所有信號(hào)的產(chǎn)生都源于電源,因此要將電源與音頻放大電路同等看待。注重電源并不是簡單地增大變壓器、濾波電容的容量,這樣只保證了電源可源源不斷地向負(fù)載提供能量,但在電力污染嚴(yán)重的國內(nèi),這樣的電源就像是渾濁的水而已。雖然一些久負(fù)盛名的機(jī)器也只是這樣做,但在歐美發(fā)達(dá)國家,電力污染就不如國內(nèi)嚴(yán)重,因而需要因地制宜使用穩(wěn)壓電源可以凈化電源,這是不可缺少的。筆者過去曾(其他電路)對(duì)比過不使用穩(wěn)壓電源、使用穩(wěn)壓電源、使用電池供電的功放,發(fā)現(xiàn)不使用穩(wěn)壓電源的聲音最朦朧,細(xì)節(jié)少,使用電池時(shí)聲音清晰,細(xì)節(jié)豐富,瞬態(tài)反應(yīng)好。使用穩(wěn)壓電源效果接近于使用電池,這說明電源的干擾并不能單靠簡單的濾波而消除,電源干擾令音質(zhì)變得不清晰,小信號(hào)會(huì)因此被淹沒。
圖4 并聯(lián)穩(wěn)壓電路
三.得到的結(jié)果
本機(jī)的電路相當(dāng)成熟穩(wěn)定,因此制作時(shí)只要元件無誤,成功率是100%,不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)振蕩而需要調(diào)整的情況出現(xiàn)。元件選取方面,希望使用一些品質(zhì)較好精度較高的器件,電阻用Dale就不錯(cuò), 反饋上的電阻最好用Hocle,各三極管最好配對(duì)使用,小三極管用BL檔。變壓器每聲道用一個(gè)650W的環(huán)牛。
通電前先將輸出級(jí)偏置電路的可調(diào)電阻調(diào)整到阻值最大,用有限流功能的直流電源對(duì)電路通電測試,確認(rèn)沒有問題可按上變壓器,每個(gè)輸出管工作在50mA時(shí)聲音已經(jīng)相當(dāng)棒,超過很多的純甲類放大器了。輸入使用了一個(gè)平衡插座、一個(gè)反相輸入RCA插座與一個(gè)非反相輸入RCA插座,因此在RCA輸入時(shí)可以從不同插座輸入而有相反的輸出相位,像一些DIY的膽DAC、膽前級(jí)等,如果是使用單管A類,SRPP電路等相位差180°的,信號(hào)從本機(jī)的反相處輸入會(huì)重新獲取正確的相位。在使用RCA輸入時(shí)將沒有使用的RCA插座上插上一個(gè)已內(nèi)部短接的插頭,可減少由于輸入空載而感應(yīng)到的噪聲。
評(píng)論