石機(jī)改良方法

綜上所述，晶體管功放要得到好的放聲效果，就必須要有較低的輸出阻抗，較大的電流增益，電源方面要能提供足夠大的工作電流和較高的電源電壓且瞬態(tài)效應(yīng)好。

為了使放大器具有較低的輸出阻抗和較大的電流增益，功放的后級我們可用多對功率管并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)，并且選取耐壓值盡可能高的功放管，使其能適應(yīng)不同阻抗的負(fù)載。不過此舉就要增加推動(dòng)功率了，一臺(tái)好的功放對電源的要求的苛刻的，為了能提高瞬態(tài)響應(yīng)和提供足夠的電流整流管要采用大電流開關(guān)型整流二極管(有人稱為高速整流二極管)，另外濾波電容要采用萬μF以上的。由于功放在工作時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)電流達(dá)10安(視功放機(jī)的功率而定)以上，后級的接觸電阻和連線電阻均不能忽略，例如:電路存在0。1歐的交流阻抗，那么在10安電流的作用下就在其上產(chǎn)生1伏的交流電壓，這個(gè)交流電壓會(huì)藕合到前級，輕則產(chǎn)生交流干擾，重則會(huì)使放大器產(chǎn)生自激而損壞功放管。我們曾維修過多臺(tái)大功率功放機(jī)，因整流二極管接觸不良或?yàn)V波電容虛焊而造成燒壞功率管的。

另外，由于大功率的功放機(jī)均具較高的增益，所以電源的去藕電路就非常重要，否則很容易產(chǎn)生交流聲干擾。一般的功放機(jī)均要兩級以上的LC濾波電路，且濾波電容的接地點(diǎn)的選取均有講究。最后就是電源變壓器了，現(xiàn)在的功放機(jī)其總體效率大概在50%--60%左右，所以所選擇的電源變壓器的功率的選取應(yīng)為: 擴(kuò)音機(jī)的最大不失真功率/0。5 例如:一臺(tái)最大不失真功率為100瓦的功放機(jī)其電源變壓器的功率應(yīng)是100/0。5=200瓦。另外為了減少電源內(nèi)阻和漏感對放大器的干擾，在電源變壓器的設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少每伏匝數(shù)和選用高磁通率的鐵芯。環(huán)牛(環(huán)形鐵芯變壓器)就是一種性能較好的變壓器。

功放機(jī)另一個(gè)參數(shù)---動(dòng)態(tài)范圍也關(guān)系重大?，F(xiàn)在高檔的數(shù)字化音源如CD機(jī)，DVD機(jī)由于采取了高比特率的數(shù)字量化，其輸出的音源的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)90db以上較傳統(tǒng)錄音機(jī)(40--70db)大。所以，功放機(jī)如果沒有足夠的動(dòng)態(tài)范圍與之相配就很容易產(chǎn)生切峰失真(削波效應(yīng))，在切峰失真的信號波形中包含了極豐富的功率能量很大的高次諧波成份，它們加入到音箱中，其能量就極可能超過揚(yáng)聲器的承受功率而令其燒壞。所以在功率放大電路中，為了防止放大器進(jìn)入削波狀態(tài)，在電路上都加入了負(fù)反饋電路。負(fù)反饋電路雖然有效地防止了削波的產(chǎn)生，但它也使信號產(chǎn)生線性失真(幅度失真)和非線性失真(相移引起)。半導(dǎo)體器件制造在今天已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，大動(dòng)態(tài)范圍的半導(dǎo)體器件已經(jīng)問世，在此前提下，人們提出了無負(fù)反饋功率放大器的概念，由于不存在負(fù)反饋，放大器的保真度將進(jìn)一步得到了較大的提高。

不論是OCL或BTL功放電路，由于其去除了輸出變壓器和輸出電容器，使放大器的頻響得到展寬。與揚(yáng)聲器配接方面，當(dāng)功率放大器連接一個(gè)標(biāo)稱阻抗低于其額定負(fù)載阻抗的音箱時(shí)，理論上將使輸出功率增加，但這是有條件的，功放必須有足夠小的輸出內(nèi)阻且必須有足夠大的電流增益，電源能提供足夠大的工作電流，否則不但不失真功率不能增加反而引致放大器性能下降。另一種情形是功率放大器連接一個(gè)標(biāo)稱阻抗高于其額定負(fù)載阻抗的音箱，這時(shí)似乎功率放大器會(huì)輕松些，其實(shí)也不盡然，如果放大器的電源電壓容量不夠大，重放時(shí)可能未到其額定輸出功率就發(fā)生電壓過載失真。另外揚(yáng)聲器音圈會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢，這個(gè)感生電動(dòng)勢對揚(yáng)聲器的運(yùn)動(dòng)有阻尼作用，放大器的輸出阻抗對揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢有旁路作用，從而能有效地抑制揚(yáng)聲器的感生電動(dòng)勢。

原理圖如圖1所示，筆者選用和田茂士線路作電壓放大，場效應(yīng)管作電流放大。其實(shí)，一些優(yōu)秀的膽前級電路很適合作電壓放大，特別是和田茂士SRPP輸出線路，具有極低的輸出阻抗和較強(qiáng)的負(fù)載能力。末級僅作0dB線路放大，電壓放大級與電流放大級用電容進(jìn)行信號耦合。

筆者仍采用《電子報(bào)》今年第1期膽機(jī)制作文章介紹的電源板，而重點(diǎn)改進(jìn)在用料上，即把原高壓濾波所用全部電解用若干個(gè)1μF~10μF/400V的EC薄膜電容及金龍MKT電容并聯(lián)代替。主板仍然可用國產(chǎn)電子管組裝(A型板)，發(fā)燒友也可用全新俄羅斯12AX7、12AT7(B型板)或歐洲管升級。信號耦合電容還可用維他命Q電容或其他頂級電容摩機(jī)。

制作時(shí)為便于裝配及摩機(jī)，共使用兩臺(tái)機(jī)箱，膽前級與0dB后級各裝配一臺(tái)，兩臺(tái)獨(dú)立調(diào)試。其中后級每聲道使用了4對K1529/J200，每聲道各用1只500W環(huán)形變壓器供電，采用外置散熱器機(jī)箱，尺寸達(dá)480mm×430mm× 150mm，為制作大功率甲類功放創(chuàng)造了條件。兩臺(tái)機(jī)箱用信號線連接。當(dāng)分開時(shí)，和田茂士電壓放大部分即可單獨(dú)作為一臺(tái)膽前級使用。

該功放具有聲場宏大，定位準(zhǔn)確，音色甜美，印證了"簡潔至上"這一名言。

該功放不足之處是成本較高，體積較大，一般通用機(jī)箱不易裝配，發(fā)燒友需量力而行。

原理圖如圖2所示，該方案組合主要是從降低成本及減小體積方面考慮的。

由于大功率場效應(yīng)管售價(jià)較高，業(yè)余條件較難配對。為此，筆者采用了大功率場效應(yīng)管推動(dòng)大功率三極管。由于大功率三極管售價(jià)低，易配對，從而降低了制作難度。并且場效應(yīng)管參與功率輸出，推動(dòng)級靜態(tài)電流高達(dá)300~600mA，從推動(dòng)級開始，功放便工作在甲類狀態(tài)。

同樣，電壓放大部分可選用圖1的和田茂士前級電路。從減小體積出發(fā)，筆者使用了專門針對SACD與DVD-Audio而制作的電壓放大模塊，左右聲道各一塊，尺寸僅11cm×8cm，便于與末級電流板裝配在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。該模塊制作的功放帶寬達(dá)5Hz~150kHz，總諧波失真在0.01%以下。若發(fā)燒友不想投資過大，象發(fā)燒友手頭都有的TDA7294、LM4766、LM1875等功率運(yùn)放，只要將其配圖1或圖2所示的0dB放大極，降低末級0dB部分供電電壓，即可制作出10~60W的純甲類功放，其音色定會(huì)給你耳目一新。

推薦摩機(jī):若圖1中的和田茂士電路搭配圖20dB后級，0dB后級所用對管2SC3858/2SA1943(250W)增加至4對，提高0dB后級工作電壓為70~100V，那么，只要電源能量供應(yīng)充足，散熱通暢，業(yè)余條件下完全可以輕易制作出乙類300~500W(8Ω)、甲類:30~100W(8Ω)這類巨無霸功放。雖然大多數(shù)發(fā)燒友并不需要數(shù)百瓦的功率，但是只有儲(chǔ)備功率越大，靜態(tài)電流越大，功放的內(nèi)阻才會(huì)越低。在額定輸出功率內(nèi)具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力和優(yōu)秀的頻率響應(yīng)，才更易推動(dòng)音箱和控制音箱。特別是一些進(jìn)口名牌頂級音箱，用巨無霸功放推動(dòng)顯得更為重要。筆者認(rèn)為只要功放輸出功率能達(dá)到150W×2(8Ω、乙類)、30W×2(8Ω、甲類)，就能推動(dòng)好大多數(shù)名牌音箱。

另外，發(fā)燒友還可用其他靚聲功率管如K851、SAP15N/SAP15P、MJE15024/MJE15025作0dB放大。

原理簡圖如圖3所示，該線路采用了真正的電流負(fù)反饋電路，有別于報(bào)刊介紹的在負(fù)反饋環(huán)路中增加取樣電阻一類電路。眾所周知，電流反饋具有寬頻、高速、低失真的特性，所以日本金嗓子名機(jī)中大量使用此技術(shù)。這里僅給出簡化示意圖，其末級采用三級電流放大，使用摩托羅拉專用驅(qū)動(dòng)管MJE15030/MJE15031，驅(qū)動(dòng)負(fù)載輕松自如。

在這里仍采用《電子報(bào)》今年第8期《輕松制作靚聲甲類功放》一文中的電壓放大線路，主要改動(dòng)在后級電路，原理簡圖如圖4所示，在此用示意圖代替電壓放大部分。電流推動(dòng)級采用了日立公司最新120W大功率場效應(yīng)管K2221/J352，并且推動(dòng)級電流高達(dá)300mA，反饋點(diǎn)改在輸出端，為大環(huán)路負(fù)反饋，選取合適的R阻值即是一部前饋式功放電路。該線路板包括的預(yù)推動(dòng)級、推動(dòng)級、末級電流放大級及溫度補(bǔ)償三極管，應(yīng)全部固定在散熱器上。K2221/J352若不易購到可用K1058/J162或K1529/J200代換。該功放音色保持了MOS管的聲音特色，低頻力度強(qiáng)勁，解析力高。

以上四種后級電路均可在30~60V內(nèi)供電，0dB后級可提升工作電壓。電流放大印板均為雙單聲道設(shè)計(jì)，每聲道預(yù)留有4對大功率管的位置，發(fā)燒友應(yīng)根據(jù)散熱器面積、變壓器功率及所需功率(P乙=U2/2R，P甲=2I2靜·R)選取功率管對數(shù)及其靜態(tài)電流。對于63V以下的濾波電容，ELAN、松下、諾華當(dāng)然是首選。對于容量10000μF耐壓100V的發(fā)燒電解，市面上選擇余地不多，即使能購到某些音響專用品牌，其售價(jià)也相對較高，從性價(jià)比方面考慮，筆者選用若干ELAN470μF/100V、BENNIC 1000μF/100V、BENNIC2200μF/100V電容并聯(lián)使用，降低輸出容抗，其性能比某些音響專用大容量電解還好。

采用前膽后石設(shè)計(jì)的HIFI功放效果比單純的"膽機(jī)"或"石機(jī)"的效果要好。

闡述"前膽后石"的概念，要從功放的放大原理來入手，在功率放大器的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者將其內(nèi)部分為前級放大和后級放大，所謂前級放大，其主要作用是對信號源傳輸過來的節(jié)目信號進(jìn)行必要的處理和電壓放大后，再輸出到后級功放。它就像鐵路岔道一樣，控制切換哪一路音源信號接入功放，哪一路音源信號與功放斷開;而后級放大則是單純的功率放大部分，它的作用就是盡可能原原本本地放大來自于前級的信號，我們對后級的要求是，放大倍數(shù)盡可能高，而放大后信號的失真程度應(yīng)盡可能低。除放大電路外，后級放大器中還設(shè)計(jì)有各種保護(hù)電路，如短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)等。

理解了前、后級放大的概念之后，我們再來看看"前膽后石"中所指的"膽"和"石"，其實(shí)這兩者所指的都是功率放大器中所使用的功率放大部件。所謂"膽"，其所指的就是電子管，采用電子管放大的"膽機(jī)"所發(fā)出的聲音高音亮麗、中頻飽滿、低音醇厚且富有彈性，這種較為"溫暖"的聲音特點(diǎn)是在回放純音樂或人聲、等音樂時(shí)最為人耳所喜愛的，但是電子管功放最大的弊端就在于其聲音"速度感"不強(qiáng)，在播放節(jié)奏較快的音樂時(shí)并不能讓人十分滿意;而所謂"石"，其所指的就是晶體管，采用晶體管的放大器被稱為"石機(jī)"，石機(jī)最大的特點(diǎn)就是"速度感"較強(qiáng)，輸出功率強(qiáng)勁，但在聲音的溫暖度上不及"膽機(jī)"，音樂回放效果相比起"膽機(jī)"顯得生硬，并不是十分耐聽。

在功放的前級放大部分采用電子管放大聲音信號，能夠使輸入的聲音信號具有良好的聲音表現(xiàn)和高動(dòng)態(tài)范圍，具有音色自然、逼真的特點(diǎn)，而在后級功率放大部分采用晶體管放大則能夠保證輸出的聲音信號的速度和功率，這種設(shè)計(jì)能夠集兩種放大技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一身，HIFI發(fā)燒友自然會(huì)對采用這種設(shè)計(jì)理念的功放產(chǎn)品情有獨(dú)鐘。

若要挖掘以上功放的潛力，發(fā)燒友可試著從電源方面著手考慮，比如電壓放大部分和電流放大部分均用穩(wěn)壓電源供電。音響器材中還可加入電源濾波器與高精度電源穩(wěn)壓器，這些器材國產(chǎn)品牌眾多，選擇余地較大，其帶來的好處是音響系統(tǒng)異常寧靜，還可增添許多音響細(xì)節(jié)，十分超值。

對于電源變壓器，發(fā)燒友應(yīng)選漏磁小、效率高、發(fā)熱量低、A級材料制作的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。無論是環(huán)形還是方形變壓器，其售價(jià)都相對較高，市面上一些低價(jià)位通用產(chǎn)品應(yīng)慎用，發(fā)燒友應(yīng)購買優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品或到生產(chǎn)廠家訂做。

當(dāng)然，如有條件，末級電容濾波可完全用數(shù)十只乃至數(shù)百只薄膜電容并聯(lián)濾波，但其體積是巨大的，成本也是驚人的，好在市面上有許多二手薄膜電容可供選擇，價(jià)格也在發(fā)燒友的經(jīng)濟(jì)承受能力之中。薄膜電容所營造的聲場是許多號稱"音響專用"的電解所無法比擬的。