基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计
耳机放大器保护电路原理图
![耳机放大器保护电路原理图](https://img.taocdn.com/s3/m/0a31efa2b0717fd5360cdcd6.png)
耳机放大器保护电路原理图
基本功能:
1.开机延时接通耳机,按照我做的板子,在开机后大约延时3-5秒接通耳机,保护耳机不受开机电流冲击。
2.关机断电,由于电源部分的滤波电容选的比较小,关机后,几乎是同时断开耳机与放大器的连接,保护耳机不受关机的电流冲击。
3.输出直流电压异常保护,经过简单实验,当放大器输出端出现+1.5V的输出电压的时候,可以在1秒内断开连接,而放大器出现负电压输出的时候,则保护动作电压比较高。
工作原理:
原理比较简单,不再叙述了,从线路上分析,DW可以用电阻代替,这里用稳压管的作用就是可以使用比较小的延时电容而获得比较长的延时接通时间,而且在放大电路出现直流输出的时候切断动作也更加干脆,实验的结果确实也是如此。
三端稳压器的输入电容,是根据负载而定的,如果采用的是直流电阻很小的大功率继电器,因该用470UF以上的电容,由于本继电器的电阻比较大,实测为:1K左右,就是说本电路的消耗电流应该在20MA以下,实验中采用47UF的电容可以正常工作,电路中用100UF的电容是可行的,如果此电容过大,会使关机时不能即使切断负载与放大器的连接,对耳机造成冲击。
由于本电路的工作电流很小要是把三端稳压电路换成78M15或者78L15都是可以的。
整整3个小时的时间,终于把耳放的保护电路焊好了,由于元件不凑手,参数与上面的原理图有出入,可喜的是一次焊接成功,注意输入输出接线端子之间的小黑色长方体就是那个小日本的微型继电器,用来保护耳机是最合适的了,当然,你也可以采用大型的继电器,把她用做喇叭保护,PCB板子上已经按照双继电器的安装形式制作。
5款较常用的电子管前级制作电路图
![5款较常用的电子管前级制作电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/08a8ac3131126edb6f1a10a6.png)
5款较常用的电子管前级制作电路图第一款介绍为1/2 6DJ8电子管作一级共阴极放大,见图①。
由於是实验关系,只求了解各线路的特性及优缺点,也为求简单易制成功,除此机外,全不设稳压线路,特别是高压,相信在一般聆听环境,区别不会太显著,当然是设稳压电路更好。
零件方面,除交连电容用较佳品种如VitaminQ、Rel Cap、Wima外;电阻除了6DJ8SRPP用东京光音外,其他均用0.5元一只货色;整流管用Mur1100E;电源变压器分别高低压各用一只,每只约10到20元,效果也算好。
另外,以下各比试结论均只以300B单端电子管后级及KEF IS 3/5A为配搭器材,结论当然有其局限性。
本线路简单易制,不失为初学者入门之选,成功率极高,也可尝试校声乐趣,即改变输出电容数值,改变负载电阻数值或加设负反馈等。
交连电容牌子方面,曾以300B后级最后交连至强放电子管的位置作试听,试用了Mitppmfx、RelCappp、Kimber及Vitamin Q,结果是Mit音质细微通透,但却欠了动态;Rel Cap声厚而有力;Kimber音色通透高贵;SpragueVita-rain Q则醇厚顺滑兼备,泛音丰富,而动态也最好,表现最全面。
笔者喜用一些旧的Vitamin0,因不用煲而数值也十分准确。
音效方面,此机背景聆静,音质通透,分析力高,全频表现算平均,力度及控制力一般,但却少了厚度及顺滑音色,声底偏向干及清。
曾试用1.8mA及4.5mA作偏流,高偏流时声音较细致。
笔者未试过加入负反馈,读者可自行尝试,听声选择合乎自己的音色。
要注意反馈电阻要接到栅极而不是阴极,因一级共阴极放大输出波形是反相的,如接人阴极,便会使阴极电位下降,相对地是栅极电位提高了而形成正反馈,这区别於两极共阴极放大电路把反馈电阻接回第一级阴极。
6DJ8一级共阴极放大,输出电容并了多只Wima 电容6SN7 SRPP线路第二款是6SN7SRPP线路,相信不少读者试制过此线路,见图②。
功放制作——胆前级
![功放制作——胆前级](https://img.taocdn.com/s3/m/217ef718650e52ea55189841.png)
功放制作——胆前级今天终于把毕业论文交出了。
两周前开始画功放的电路图,心里一直想着这件事情,已经拖了不少时间了。
主要原因是一直没有找到漂亮的电路图绘制工具。
总觉得 Protel、Visio 画出来的电路不好看。
Protel 元件比例不协调,Visio 有些格点自动捕捉功能太霸道了,而且在两条导线交叉时会自动加上难看的桥形跳线符号(可能是我不会用)。
也试过SmartDraw,觉得也是自动捕捉功能太要命,鼠标一靠近元件就被捕捉过去了,得非常小心才行。
后来,还是决定使用 Johns Hopkins University 开发的 Xcircuit。
它必须在 Linux、Unix 下用,所以为此还学了 Linux。
从而也就改变了以前觉得 Linux 特费事的观点,装一个 ubuntu 比装 windows 还省事,office、播放器什么都不用单独装,系统装完就完全可以用了。
杀毒软件也免了。
使用后发现,用 Xcircuit 可以直接画出 ps 的文档,全都是矢量图,缩放没有失真,而且自己觉得看上去和国家半导体、德州仪器元件数据手册上的电路图风格有些相似了,嘿嘿。
言归正传,上次介绍的功放采用了如下的电子管前级电路。
该电路事实上是一个SRPP电路和阴极输出器的级联,两者之间直接耦合。
对于我们这一代人来说,晶体管电路已经先入为主,一下子可能还不能接受电子管电路。
实际上,电子管电路实现的是和晶体管电路同样的功能。
下图是实现同样功能的电子管共阴极放大器和晶体管共射极放大器。
而下图是实现同样功能的电子管阴极跟随器和射级跟随器。
虽然说功能相同,但是电路上还是有很多不同。
首先,电子管的工作电压比晶体管高得多,前者为数百伏,后者仅需几伏。
显然两者不能直接替换。
第二,电子管依靠阴极受热后发射电子,屏极(阳极)加有高正电压,可以收集这些电子。
如果屏极相对阴极加负电压则屏极排斥电子,没有电流产生,这就是电子管二极管的整流原理。
所以,电子管要工作需要加热,这一般通过给靠近阴极的灯丝通电来实现,否则电子管不能工作。
简单6N9C无输出变压器的耳机放大器电路
![简单6N9C无输出变压器的耳机放大器电路](https://img.taocdn.com/s3/m/11b12385d4d8d15abe234ebc.png)
简单6N9C无输出变压器的耳机放大器电路近年来,随着国家经济的发展,人民生活水平不断提高。
青睐耳机这种发烧器件的朋友越来越多,而且,好耳机也层出不穷,为广大发烧友带来了福音。
然而,好的耳机需要好的驱动。
购买或制作一台高素质的耳机放大器就成为必需。
虽然晶体管、场效应管具有较低的输出阻抗。
然而。
越来越多的朋友开始喜欢电子管的声音。
认为电子管的声音更好听。
实际上也确实如此。
同时。
发烧耳机的阻抗一般在30-600Ω之间,远高于音箱的4-16Ω,用电子管,特别是采用无输出变压器方式制作耳机放大器成为可能。
本文介绍用国产小功率五极管6N9C (6P9P) 制作White Cathode Follower(WCF)耳机放大器。
一、设计思想采用无变压器输出,非常有利于业余制作。
现在国产很多高素质的电子管耳机放大器,也采用无输出变压器,说明电容输出可以得到较好的效果。
实际上,使用电容交流输出,可以很容易做到很宽的频率响应,也有利于阻抗匹配。
虽然电子管的种类繁多,但能够用于驱动耳机、音质较好且成本低廉的电子管却不多,因为对于输出管而言,需要较低的内阻、较高的跨导和较大的屏流。
本机使用了一种命名为6N9C(6P9P)的小功率五极管,用4只这种管子组成WCF电路,用来驱动低阻耳机,30Ω的阻抗也没有任何问题。
五极管的特点是细腻圆润。
将五极管接成三极管后,线性更好,内阻大幅度下降,跨导没什么大的变化,虽然输出功率有所减小,但对于耳机来说,也已经足够了。
6P9P为宽频带五极管。
可以非常方便地获得较宽的频率响应。
末级工作状态为WCF,是一种推挽线路,和SRPP非常相像,但它没有电压增益,当屏极电阻优化为一个管子跨导的倒数的时候。
其输出阻抗基本为两倍跨导的倒数。
因此。
与SRPP和阴极输出器相比。
WCF可以获得更低的输出阻抗,这一点不仅有利于驱动低阻耳机,对于中高阻耳机来说,也能获得更好的低频效果。
同时,与阴极输出器相比。
WCF由于是推挽线路。
6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作
![6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作](https://img.taocdn.com/s3/m/42fa00cca58da0116c1749ee.png)
6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作在95年的audio&techniek杂志上看到了一篇Rudy Van Stratum先生发表的一个电子管的耳机放大器电路,不过,Stratum先生也没有实作过,仅仅是一个电路,这个电路引起了我的注意,因为我发现他具有以下特点:1。
电路简洁,两个声道一个只需要2只双三极管,这个是我见到最简单的耳机放大器电路。
2。
可以驱动低阻耳机。
3。
两级放大之间使用直接偶合电路。
4。
无大环路负反馈。
5。
单端甲类输出。
我按照这个电路实作了一台,经过这段时间的试听(超过三个月时间,使用CD、磁带等不同信号源)我可以告诉大家,这是一台非常好的耳机放大器。
经过我略微修正的电路如图1所示,它第一级使用双三极管ECC88中的一个作共阴极放大,第二级使用双三极管6AS7G中的一个作阴极输出,两级之间直接藕合,在原来电路图上我加了一个音量电位器和ECC88的栅漏电阻,输出电容也由100uF增加到200uF,增加电容容量的原因很简单,一个是我要使用低阻抗的32-60欧的耳机,另外我手中也恰好有这种电容,经过测试,使用60欧耳机,-3db的下降点在12Hz,使用32欧耳机,-3db的下降点在22Hz。
这台机器的外观处理很简单,我的第一台原型机使用了装饰用的宝丽板作机壳,我几乎是立刻就喜欢上了它,他的声音细节非常精确,可以听出更多的细节和空气感,本来阴极输出器有声音暗淡的名声,令人厌烦不敢恭维,但是这个电路改变了我的认识,呈现一种与之完全相反的并能紧紧抓住你注意力的声音,弱音之间的区别变得非常明显,举个例子,你可以听出不同大提琴之间音色的区别,我的晶体管耳机放大器与之比较,就显得声音发硬,呆滞,高频有毛刺感,结像力不足,我想这是因为这台电子管耳放电路简洁,并且没有大环路负反馈的结果,当然本机为单端输出,而那台晶体管机器电路为推挽也是原因之一。
通过一段时间的试听,我非常满意这种声音风格,最后我使用了一个4*8*1英寸的铝合金壳子作为我这台机器的机壳,制作我使用了搭棚焊接,没有使用商品机常见的PCB电路板形式,经过搭配使用森海塞尔HD465,HD580,AKG K240,松下EAH-S30试听,低阻抗耳机的表现要比高阻耳机好,说明本电路适合搭配低阻耳机使用。
FD422电子管功率放大器
![FD422电子管功率放大器](https://img.taocdn.com/s3/m/283447417ed5360cba1aa8114431b90d6c858997.png)
FD422电子管功率放大器一、FD422功放电路原理电路见附图。
音频信号由输入端子送入,经100kΩ音量电位器后送到输入级6N1电子管的栅极,R1是栅漏电阻。
6N1是一只解析力高、音色柔和的胆管,适合SRPP电路。
SRPP电路的特点是高频放大线性较佳,输人阻抗高,输出阻抗低,失真小,频响宽阔,动态范围大,高频瞬态响应好,音质清丽柔和。
SRPP电路具有共阴极放大与阴极跟随器的优点,能使输人级与功放级达到最佳的阻抗匹配。
功率放大级由FD422直热式五极管接成三极管,组成单端甲类功率放大电路。
屏极负载阻抗3.5kΩ,屏极电压416V,阴极电压27v,屏极电流77mA,采用自给栅负压方式。
功放级的功耗为P=UI=(416-27)×0.077=30w。
按照甲类功率放最大输出效率35%计算,本机最大输出功率为P=30×0.35=10.5w。
二、电源部分电源是保证本机性能的重点,必须施以重料,才能给电路提供充沛的动力,本机电源变压器功率需要250W以上。
为了降低电源内阻,可采用晶体二极管整流和大容量的电解电容器滤波。
本机所用的是意大利“红衣主教”1000uF/450V电解电容器,如果手头没有大容量电解电容,也可以用多个并联使用。
三、元器件的挑选元器件是影响放大器音质的重要因素。
输出变压器、音量电位器、电阻、耦合电容、阴极旁路电容和电源滤波电容均会对音质产生影响,所以应仔细挑选。
不要认为胆管价廉,对其他元件就随便、马虎。
输出变压器是全机关键,笔者用的是50w成品。
级间耦合电容和阴极旁路电容是影响音质音色的重要元件,无论挑选何种品牌或二手拆机件,其耐压要足够且不能有漏电,容量要接近,不要相差太大,最好能够配对,有条件首选油浸电容。
电阻功率除标明外,其他可用1w以上的,阴极用30w被釉线绕电阻。
底盘可以根据自己的元件体积、尺寸自行设计。
四、制作与调试本电路设计以“简洁至上”为原则,可以减少安装失误。
胆前级电路原理及制作方法
![胆前级电路原理及制作方法](https://img.taocdn.com/s3/m/e25ad585bceb19e8b8f6ba95.png)
常用胆前级电路原理及制作方法时间:2010-06-30 17:16:21 来源:作者:疯狂的三极管图5是一款简单易制、性能出众的胆机稳压电源。该线路结合了电子管与晶体管的特点,取长补短,同时也降低了电源变压器的工艺要求。高压采用日立场效应管稳压,灯丝采用直流+12.6V供电可进一步降低整机噪声,以上胆前级除改进型马兰士7外(该板为胆整流、胆稳压、主板、电源一体化大板双面镀金设计)均可与该电源板搭配使用。对胆机制作,一些发烧友特别推崇搭棚焊接法。但对初学者而言,成功率不高,噪声较难处理,且纯手工制作,产量不大,不适合批量生产。笔者认为:胆机要想得到普及,应走与线路板装配生产相结合之路。笔者使用的线路板由专业线路板厂家制作,主板为加厚双面孔化镀金玻璃纤维板,而电源板为单面玻璃纤维板,便于摩机。板上印字清晰,只要稍懂无线电基础知识,哪怕你从未装配过胆机,按印板所标数值装配,确保你一次装配成功,所装整机的性噪比均达到或超过搭棚焊接的同类产品。夜深人静时把音量旋至最大,耳贴近音箱仅听到轻微的胆管本底热噪声。俗话说:“好马配金鞍”。胆机制作中,元器件的选取也至关重要,为确保质量,建议均采用全新器件制作。笔者使用厂家提供的套件,电子管为国产出口型产品, 电阻为2W、3W美国电阻,如DALE电阻、AB碳阻等。而电容4.7μF/400V以下则选用音乐味浓的法国苏伦大SMKP电容,电解则选用ELNA、ERO、SAMWHA、Rubycon等品牌。变压器则有A级材料制作的100WE型和R型两种规格可供发烧友选择。对于相关部件如音源选择、音量控制, 也有多种方案可供选择,如继电器音源切换,手动音量控制板、顶级音量遥控板(继电器切换不同阻值的光敏电阻),镀金输入、输出端子、豪华机箱等,这样组装的整机,无论音质或外观都毫不逊色于一些高品机,改变了“土炮”产品登不了大雅之堂的局面。装配时,参考原理图,采用含银量较高的优质焊锡丝把所有元件焊在线路板上(包括电子管管座)装好主板及电源板,用万用表测量电源板输出直流高压应在+250V左右,灯丝电压应在+12.6V,若电压正常,检查主板元件装配无误后,即可装好主板电子管,连接好电源线及输入输出插座即可试音。若试音正常后,即可把所有器件安装到胆前级机箱内。整机组装完成后,就可以慢慢品味发烧胆机的醉人音色!常用胆前级电路原理及制作方法时间:2010-06-30 17:16:21 来源:作者:疯狂的三极管胆机在发烧圈掀起了制作热潮。而在胆机中,胆前级因线路简单,调试容易,因而制作成功率相对较高。由于发烧友大多数已拥有性能不错的晶体管后级,搭配一台极品胆前级,可以帮助你迅速进入发烧境界。“前胆后石”组合或许更适合大多数发烧友的口味。这里推荐几款极品胆前级电路供发烧友参考。以下电路均为双声道设计,仅给出一个声道的主体电路,另一声道图略。1.马碲斯胆前级原理图如图1所示。该线路仿英国马碲斯“Reference”电子管前级,马碲斯胆前级是以其卓而不群的设计观念,至纯至真一尘不染的透明音质闻名于世。其线路是胆前级中性价比较高,也是最易装配的一种。其用12AX7与12AT7作两级放大,具有输出电流大、全频表现平均、分析力高、音质感强等特点。发烧友还可采用并管的方法来摩此电路(可参考后面介绍的JADIS电路),这时左右声道各用一只12AX7与12AT7放大(外围电阻稍作调整),其声道分离度更高,音色更美。2.改进型马兰士7胆前级原理如图2所示。该线路用12AX7作两级放大,后接12AU7阴级跟随器作为信号缓冲。众所周知,马兰士7胆前级以其中频甜美而著称。但其分析力及高低频延伸度欠佳。针对传统马兰士7胆前级的不足,对耦合电容容量的选取以及负反馈环路的选取作了一些调整。改进后的马兰士7胆前级,高、低频重放有了一定的延伸度和力度感,但中频更佳。该胆前级最适合听人声与弦乐。3.和田茂氏胆前级原理图如图3所示。针对传统马兰士7电路的一些不足,日本人和田茂在马兰士7电路基础上进行改进,改进后的电路称之为和田茂氏电路。其主要特点是用SRPP电路代替了马兰士7电路的阴极跟随器。由于SRPP输出级并没有任何电压放大作用,只是作为一个缓冲级使用,比起普通的阴极输出器来说其驱动负载能力更强。在音色方面,它保持了马兰士7线路中频甜润的特色,其分析力与高、低频响应比马兰士7较佳,信噪比相对较高,该电路所用的电子管也可全部改用12AT7。4.JADIS胆前级原理图如图4所示。该线路取自法国“JADIS JP2000”旗舰前级经典线路。其采用12AT7作两级电压放大,并用12AT7作阴极输出。使前后级阻抗能很好地匹配,并提高负载能力。为了得到较大的输出电流和较低的输出阻抗,该电路将双三极管并联使用,这也是其特点之一,其音质醇和通透,比马兰士7更具有浓烈的音乐味,高频与低频也明显胜于马兰士7,最适合欣赏古典音乐。和田茂前级线路第五款线路为一以12AX7两极放大加一级以12AU7 white cathode fo11ower由日本人推荐,取名为和田茂氏前级,前两级与Marantz 7相似,最后一级使用与SRPP相似的white cathode follower电路见图5、6。
8款经典耳放介绍
![8款经典耳放介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/3bf1a43467ec102de2bd89aa.png)
OCL放大器由于去除了隔断直流的输出 电容,所以中性点电压必须为零,否则 过大的直流偏移电压就会造成耳机的 损坏。为了保证中性点电压为零,本机 的末级电路首先是对胆管精密 配对,然后再采用直流负反馈
起的失真。这是这款耳放的主要卖点 使之更加稳定,决不能单靠直
之一。它具有很宽的频率响应、极低的 流负反馈或直流伺服电路将中
CayinHA-1A 耳放的输入级采用双 三极管 12AX7 作双声道放大、12AU7 作 双声道驱动,然后分别接入两只俄罗 斯 6 п 14 п(相当于 6P14、EL84)分别 作左、右声道的功率放大,最后经两只 输出变压器去推动耳机发声。
它的输出变压器共有五个抽头, 除共用端外,其余四个分接到切换开 关上,可以使输出阻抗在 6~32 欧姆、 33~64 欧姆、65~120 欧姆、121~300 欧姆分四档选择,以适应多种阻抗耳 机的配接。当输出阻抗选择在6~32欧 姆时,在8欧姆的负载上可以获得最大 2.2W 的功率输出,这足以推动一组灵
主要性能指标: 输入灵敏度:210~300mV 输入阻抗:220k Ω 输出功率:1.3 ~1 . 9 W 输出阻抗:6~32 Ω、33~64 Ω、 65~120 Ω、121~300 Ω 总谐波失真:2 % 信噪比:88~96dB 电子管:12AX7(6N4)1 只、12AU7
6.Creek OBH 克插口 电子管:12AU7(6N10) 1 只、6P14 (6 п 14 п、EL84) 2 只 体积:190(L)× 145(W)× 112 (H )m m 重量:7kg 参考售价:2200 元
4.斯巴克 Cayin HA-1A 电子 管耳机放大器
当于EL84)工作,功率管的屏极负载就
输出功率:> 1 0 m W
基于电子管SRPP电路的高保真耳机放大器设计
![基于电子管SRPP电路的高保真耳机放大器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/515114a9b0717fd5360cdcb2.png)
基于电子管SRPP电路的高保真耳机放大器设计[图] ( 2012/4/6 10:33 )1 引言在高保真音响电路中,电子管放大器由于其独特的韵味和音乐听感,一直备受广大音响爱好者的喜爱和关注。
近年来,高保真耳机由于其使用的便捷性和相对较低的价格,受到越来越多的音乐爱好者和音响发烧友的青睐。
在高保真耳机家族中,耳机阻抗从低阻、中阻到高阻均有分布:如爱科技的271S额定阻抗为48Ω,拜亚动力的Dt48额定阻抗为200Ω,森海尔的HD580,HD600,HD650额定阻抗为300Ω等。
对于阻抗较高的耳机,通常需要专门的配套电路,才能展现其优异的性能。
同用于音箱的扬声器单元相比,耳机对于它的驱动电路性能指标的要求更加严格。
与晶体管相比,电子管静态工作点电压高、内阻大,更适合输出摆幅大、电流小的驱动信号。
这个特点使得电子管适用于驱动对品质要求高,但功率要求低的高保真耳机。
在音频前置放大器中,并联调整推挽(ShuntRegulatedPush-Pull,SRPP)电路具有高增益、低失真、低输出阻抗等特点,能够获得优异的音质表现,因而在音响电路中广泛应用。
本文设计了一款以共阴极放大器为输入级,SRPP放大电路为输出级的耳机放大器电路。
对该电路建立了微变等效模型,选择合理的器件,通过理论计算控制相应的参数,使放大器能够较好地驱动耳机工作。
2 输入级输入级采用一只电子管三极管构成的共阴极放大电路,其电路原理图如图1所示。
图中电阻RL1,Rk1和Rg1分别同电子管的阳极、阴极和栅极相连接,使电子管建立稳定的工作点,同时具有合适的增益和适当的局部负反馈。
V1可选择常用的电子三极管,如单三极管ECC92,或者是双三极管ECC82,12AU7,5814等型号中的一只电子管三极管工作原理与晶体管中的双极性三极管不同,但和场效应管类似,属于电压型放大器件,其主要参数为跨导gm,内阻rp和放大系数μ,且三者之间满足:该电路的微变等效电路如图2所示,这里将电子管看成是受控电压源。
一种耳机放大器的电路[实用新型专利]
![一种耳机放大器的电路[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b5610adc5ff7ba0d4a7302768e9951e79a896977.png)
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2015.01.14C N 204104105U (21)申请号 201420508871.X(22)申请日 2014.09.04H04R 1/10(2006.01)(73)专利权人清华大学地址100084 北京市海淀区清华园1号(72)发明人吴阳 郭敏 朱桂萍 于歆杰(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201代理人廖元秋(54)实用新型名称一种耳机放大器的电路(57)摘要本实用新型涉及一种耳机放大器的电路,属于智能电器技术领域,该电路主要由依次相连的信号输入部分,放大单元,滤波单元和信号输出部分组成;其中:该放大单元包括两个运算放大器,两个电位计,四个电阻和电源;所述滤波单元包括两个运算放大器,四个电阻,四个电容和电源。
本实用新型的电路所用的元件较少,并且较简单。
同时可以达到比较大的放大倍数,并且能够保证比较良好的音质。
电路简单,稳定,成本较低,而且有比较好的放大效果。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)授权公告号CN 204104105 U1.一种耳机放大器的电路,其特征在于,该电路主要由依次相连的信号输入部分,放大单元,滤波单元和信号输出部分组成;其中:该放大单元包括两个运算放大器,两个电位计,四个电阻和电源;其中,两个运算放大器分别由电源供电;信号输入单元输入的电压信号一端与第一运算放大器(U1)的同相比例输入端相连,信号输入单元另一端与第一电阻(R1)相连,第一电阻(R1)与第一电位计(R3)并联,第一电阻(R1)另一端与第一运算放大器(U1)的反相比例输入端相连;第二电阻(R2)与第一运算放大器(U1)的反相比例输入端和输出端相连;第一放大器(U1)输出的电压信号一端与第二运算放大器(U2)的同相比例输入端相连,第一放大器(U1)输出的电压信号另一端与第三电阻(R4)相连,第三电阻(R4)与第二电位计(R6)并联,第三电阻(R4)的另一端与第二运算放大器(U2)的反相比例输入端相连;第四电阻(R5)与第二运算放大器(U2)的反相比例输入端和输出端相连;所述滤波单元包括两个运算放大器,四个电阻,四个电容和电源;其中两个运算放大器分别由电源供电;放大单元输出的信号一端与第一电容器(C1’)相连,第一电容器(C1’)的另一端与第三运算放大器(U1’)的同相比例输入端相连,同时也与第五电阻(R1’)相连;第五电阻(R1’)的另一端与放大单元输出的信号的另一端相连;第三运算放大器(U1’)的输出端与反相比例输入端相连,同时与第二电容器(C2’)相连,第二电容器(C2’)的另一端分别与第六电阻(R2’)和第七电阻(R3’)相连,第六电阻(R2’)的另一端与第五电阻(R1’)和放大单元输出的信号相连的节点相连;第七电阻(R3’)的另一端与第四运算放大器(U2’)的同相比例输入端相连,同时也与第三电容(C3’)相连,第三电容(C3’)的另一端与放大单元输出的信号的另一端相连;第四运算放大器(U2’)的输出端与反相比例输入端相连,同时通过第八电阻(R4’)与第四电容器(C4’)相连,第四电容器(C4’)的另一端与第三电容器(C3’)和放大单元输出的信号相连的节点相连。
[电子电路]6P9P制作的耳放电路
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在音响家族的系统终端,是电能—声能的转换,音箱和耳机都起到这样的作用。
与音箱相比,耳机有很多局限,比如低音虽然丰厚,但只在耳膜边鼓噪,没有音箱带来的切身震撼感。
此外还有声场,似乎老在前额和脑颅内转,久听容易疲劳。
但耳机也有其先天的优势,耳机基本都是一片轻巧的震膜涵盖全频,没有大部分音箱由多单元组成所带来的分频问题。
频响曲线比较平直,而且有着极佳的瞬态,能轻而易举地捕捉到音乐中的细节。
还有相对低廉的价格,音箱要做到等同的音色和瞬态,价格不知道要上翻多少倍。
此外,虽然只能单人独享,但却可以在大音量下听音乐而不影响他人。
所以买不起天价的音箱,又对音质苛求的,或者家居环境局限没有良好听音环境,耳机发烧实在是一个捷径。
此外,要锻炼自己对声音的鉴别能力,形成自己的听音标准,拥有一套高质量的耳机无疑很有帮助。
一.初识森海塞尔笔者喜欢聆听耳机,特别是高质量的监听耳机。
而在众多品牌当中,对森海塞尔的监听耳机特别情有独钟。
早在1945年森海塞尔(sennheiser)这个德国的公司就成功设计出性能极佳的话筒和耳机,并深受业界好评。
无论从音质、质量、舒适度以及工艺等方面,森海塞尔都有独到之处,其生产的奥费斯(OrpheHS)耳机系统几乎就是世界最佳耳机的参考标准。
笔者是在20世纪90年代初通过音响类的报刊杂志认识这个品牌,了解了当时动圈耳机的“盟主”HD580,在一本地发烧友的家中实听过HD580之后,深深震撼于那细小的方寸之后的庞大场面。
那丝般细滑的高音,空灵飘渺犹如仙境飘来;低频的霸气让人无法想象这阵阵的“气浪”是如何从这小小的耳机里涌出的。
而最让人难以忘怀的是那声音的真实,仿佛在零距离聆听歌者的演唱、乐者的弹奏。
对于当时没有真正接触过什么高档器材、在家里以一堆土炮自乐的笔者来说,这等声音就如同仙乐,简直不是来自人间。
基于NE5532的小型耳机功率放大器
![基于NE5532的小型耳机功率放大器](https://img.taocdn.com/s3/m/ca509e74f01dc281e53af0aa.png)
西安电子科技大学长安学院数字电路课程设计题目:基于NE5532的耳机功率放大器专业:生物医学班级:07221******学号:********指导教师:时间:2009年11月基于NE5532的耳机功率放大器一、引言“耳放”即耳机放大器。
耳放主要功用就是在前端提供充足的放大功率。
帮耳机推出足够音量,尤其是遭遇上高阻抗、低灵敏度的专业耳机时,耳放更是扮演着不可或缺的重要角色。
当然它的作用不仅止于放大功率,依据电路设计,使用的放大组件等,都会对各频段的音色产生不同的影响。
例如使用真空管作为放大组件的胆机具有音染较明显的特色,虽然略微失真但声音却更温暖悦耳。
因此耳放其实也具有调音的效果。
随着现代生活品质的上升,用耳机欣赏音乐的人群日趋增加,但大多数还是停留在直接用耳机连接随身听、音乐手机等小型音源的方式为主。
可是这类音源通常受限于产品体积、成本等各方面因素,仅能容纳简单的电路设计,难免会有输出功率不足,无法推动耳机,音质还原效果不佳的疑虑存在。
所以在耳机系统中,在音源与耳机之间加入一个耳机放大器的环节,可以改善音质、调整系统的音色走向,这已经在耳机发烧友中形成共识。
但是耳机放大器的市场售价普遍偏高,机型偏少,而且所采用的进口货中最便宜的也不低于2000元,如英国“音乐传真”的X-CANS、GRAHAM的SOLO和美国RADORA1,贵的可达数万元人民币,如美国HEADROOM的新旗舰售价为3333美元。
国内产品中目前已经实现商品化生产的国产耳机放大器有北京清华大学吴刚设计制作的A1SE(晶体管)及T2A(电子管)、北京欧博的Cyber 20。
在平时的生活中通常以下几类人对音响有着发烧级的要求:①音响发烧友,这类人群对于音响有很深的认识,对器材非常的了解,以“玩音响”听音乐为人生乐趣。
②对音质有较高要求的人群,在听音乐的同时会去在乎整个音响系统的音色取向,是市场最大的潜在人群。
③追求高生活品质,有着高收入的人群,他们不在乎东西的好坏,只注重物质追求和独特的的个人品味。
基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计
![基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4429114e77c66137ee06eff9aef8941ea66e4b4d.png)
基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计耳机放大器是一种专门用于驱动耳机的音频放大器,它能够为耳机提供足够的功率和电流,以保证良好的音质和音量输出。
本文将介绍基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器的设计。
首先,我们需要了解阴极跟随器和SRPP电路的工作原理。
阴极跟随器是一种放大器输出级的设计,它能够提供较低的输出阻抗和较高的电流增益。
它的工作原理是通过在负载后级引入一个管件,使其工作在共射模式下,从而实现输出级的阻抗匹配和电流放大。
而SRPP电路是一种由两个管件组成的级联放大器,它具有较低的失真和较高的电压增益,适用于耳机放大器的前级。
基于以上原理,我们可以设计一个基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器。
设计思路如下:1.前级设计:采用SRPP电路作为前级,这样可以实现较高的电压增益和较低的失真。
可以选择合适的电压放大倍数和阻抗匹配,以满足耳机的要求。
2.输出级设计:采用阴极跟随器作为输出级,这样可以实现较低的输出阻抗和较高的电流增益。
可以选择合适的管件和工作点,以满足耳机的要求。
3.电源设计:选择适当的电源电压和电流,以满足放大器的功率需求。
可以考虑使用稳定的直流电源或者电池供电,以避免电源噪声对音质的影响。
4.耳机匹配:根据耳机的阻抗和灵敏度,选择合适的负载电阻和输出电压,以实现最佳的音质和音量输出。
5.阻尼系数设计:根据耳机的阻抗和放大器的输出阻抗,选择合适的阻尼系数,以避免耳机的共振和频率响应的失真。
总结起来,基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计需要考虑前级的电压增益和失真、输出级的输出阻抗和电流增益、电源的稳定性和噪声等因素。
通过合理的设计和参数选择,可以实现高质量的音频放大和耳机驱动。
设计过程中需要注意的是,要仔细选择和匹配各个电路组件,以确保性能的稳定和可靠性。
此外,还需要进行模拟或数字仿真,以验证设计的正确性和性能。
同时,需要进行实际测试和调试,以优化放大器的性能和音质。
基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计
![基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/0d716767ae45b307e87101f69e3143323968f50e.png)
基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器设计耳机放大器是一个用于驱动耳机的电子设备,可以增加音频信号的幅度,提供更好的音频体验。
阴极跟随器(cathode follower)是一种电子电路,常用于信号放大和阻抗匹配。
在阴极跟随器中,输出电路连接到真空管(或晶体管)的阴极,而非其集电极。
这种设计使得输出电路的阻抗非常低,可以有效驱动后级电路,提供更大的电流输出和更稳定的工作。
SRPP(Series Regulated Push-Pull)电路是一种常见的管式耳机放大器电路。
SRPP电路采用了双三极管(或四极管)工作,可以提供较大的电流输出和较好的线性传输。
SRPP电路通常具有很低的输出阻抗,可以有效驱动各种类型的耳机。
设计一个基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器可以按照以下步骤进行:1.选择合适的真空管或晶体管:真空管和晶体管具有不同的特性和声音特点。
根据需要的声音品质和功率需求,选择适合的管子,如6SN7、12AU7等。
2.确定电源电压:根据选择的管子和输出功率需求,确定合适的电源电压。
通常情况下,耳机放大器使用较低的电源电压,例如150V-300V。
3.设计阴极跟随器阶段:阴极跟随器阶段用于增加输入信号的驱动能力,并将其传递给SRPP电路。
使用管子的特性曲线和负反馈来调整阻抗和增益。
选择合适的耦合电容和偏置电阻,以确保阴极跟随器的稳定工作。
4.设计SRPP电路:SRPP电路是耳机放大器的主要放大阶段。
选择合适的电阻和电容值来调整增益和频率响应。
注意保持相位的稳定和线性传输。
5.添加负反馈电路:为了提高放大器的稳定性和线性度,可以添加负反馈电路。
通过负反馈,将输出信号与输入信号进行比较,利用反馈电路来调整放大器的增益和频率响应。
6.添加电源滤波器:为了保证放大器工作的稳定性和减小噪音干扰,可以添加适当的电源滤波器来去除电源中的杂波和纹波。
7.测试和调整:完成电路设计后,进行电路测试和调整。
使用示波器、信号发生器和耳机等设备,测试放大器的频率响应、失真和功率输出等指标。
耳机放大器及电路原理2
![耳机放大器及电路原理2](https://img.taocdn.com/s3/m/a56366c12cc58bd63186bd0b.png)
■任保华图11OTL阴极输出胆耳放图12OTL电子管耳放电路图耳机放大器及其电路(下)图11是笔者制作的分体OTL阴极输出胆耳放的实物图,图12是它的电路图。
这台耳放的输入级采用了两只并联的孪生三极管,我们不妨称它为双管并联SRPP输入级。
SRPP电路的特点是频响宽、声音华丽,采用双管并联后降低了输出阻抗,提高了灵敏度,不要小看这个改动,它会给你带来比常规单管SRPP输入级更加优良的性能呢!C2、C3是旁路电容。
旁路电容使交流信号电流不流经V1的阴极电阻R1,于是没有交流信号电流的负反馈,这使输入级瞬态得到提升、频率响应更加平坦。
耳放的功率输出级是典型的阴极跟随器(cathode图14变压器输出胆耳放图13变压器输出胆耳放电路图专题follower),或称阴极输出器。
阴极输出器过去曾经有过一段为声频爱好者狂热追求的历史,在那个时期各种杂志一片赞赏美誉之辞,声称如果把这种电路应用于声频放大器输出级,那么放大器就不会有非线性失真,频率特性会变得异常平坦,扬声器的阻尼问题也可得到很好的解决等等。
一时间阴极输出器似乎成了高保真设备的规范模式了。
日月荏苒,白驹过隙,随着时光的流逝这种电路却不知不觉地被人们淡忘了,在主流的胆机功放中已经很难找到它的身影。
那么阴极输出功率放大器是不是已经失去了昔日的风采了呢?当然不是。
我们知道,阴极输出器的基本特征是:1)高的动态输入阻抗;2)低的输出阻抗;3)通带电压放大系数小于1。
阴极输出器具有这些性能是因为它是一个电压负反馈放大器,所有电压负反馈放大器的优点,如噪声的抑低、频率响应性能的改善,非线性失真的抑低等等,它都具备。
阴极输出功率放大器的致命弱点是它的功率灵敏度太低,要求的输入电压幅度太大,对于前级来说,向后级供给很大的输入电压就可引起很大的非线性失真。
从总体上来讲会得不偿失,另一方面它的输出功率太小,效率很低;高阻抗的优质扬声器的匮乏也是影响阴极输出功率放大器发展的瓶颈。
改进的SRPP 原理
![改进的SRPP 原理](https://img.taocdn.com/s3/m/533c5dc4bdeb19e8b8f67c1cfad6195f302be87c.png)
改进的SRPP 原理SRPP(Shunt Regulated Push-Pull)是一种改进的放大电路设计,其中使用了电流反馈和负载阻抗匹配来获得更好的线性度和性能。
SRPP放大器通常用于音频放大器和功放器等领域。
SRPP放大器的基本原理是通过将两个晶体管置于反向平衡的推拉配置中来放大输入信号。
它是一种强大的输出级设计,它既有推动能力,又有精确的电压增益,并且可以提供低输出阻抗。
SRPP电路的输入信号通过第一个晶体管的基极输入。
这个晶体管的集电极接地,而其发射极与负载电阻相连。
当输入信号进入基极时,这个晶体管会将电流放大并通过连接负载电阻的发射极输出。
负载电阻上的输出信号能够在其另一端的共集极配置中被获取。
这里的负载电阻和输出信号连接到第二个晶体管的基极。
这个晶体管的发射极接地,而它的集电极连接到正电源电压。
第二个晶体管的作用是通过与它连接的负载电阻产生更高的电压增益,并将输出信号发送到输出装置(如扬声器)。
SRPP电路中最重要的部分是负载电阻。
它不仅用于增加放大器的增益,还用于提供电流反馈,以保持放大器的稳定性。
在SRPP电路中,电流反馈通过负载电阻与两个晶体管之间的连接点上的电压差来实现。
SRPP电路还使用负载阻抗匹配来提高放大器的性能。
通过正确选择负载电阻值,可以将输入电阻和输出电阻控制在理想范围内。
这有助于最大程度地减少信号损失,并提供更好的线性度和频率响应。
SRPP电路相比于传统的推拉放大器具有许多优势。
首先,它提供了更好的线性度和失真水平,因为负载电阻和电流反馈能够减小非线性效应。
其次,由于输出阻抗较低,它可以推动较大的负载并提供更高的功率输出。
此外,由于负载阻抗匹配,其输入和输出阻抗均较低。
然而,SRPP电路也有一些局限性。
由于需要两个晶体管工作在相对高的电压下,其电源电压需求较高。
此外,由于负载电阻的存在,SRPP电路在频率较高时可能会出现较大的相位延迟。
为了改进SRPP电路的性能,可以采取以下措施:1. 优化电源电压:通过使用电源平衡技术或使用电源稳压器来提供更稳定的电源电压,从而降低对高电压的需求。
6N10SRPP电子管前级放大电路图
![6N10SRPP电子管前级放大电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/c2dea1bc294ac850ad02de80d4d8d15abe230067.png)
6N10SRPP电子管前级放大电路图
6N10 SRPP电子管前级放大电路图
这个线路目前在烧友中流传较广,相信较多读者都焊装过,SRPP 名为分流调节推挽线路(Shunt Regulatde Push-Pull),这种线路具有线性优良、失真率低、放大率高、动态大及输出阻抗低等优点,它的各项性能均优于一般的两极共阴RC交连或末级作阴极跟随器的典型电路,符合作为理想前级的条件。
SRPP的原理是下面的一个三极管作共阴极接地放大,其增益取决于屏极阻抗,大部分发生于上面那个三极管身上,而上面的三极管为一恒流源,作为下面那个三极管的有源变动活性负载。
另外,上面那个三极管也可以当作是一个阴极跟随耦合器,讯号由下面的三极管屏极输出送到上面三极管栅极。
这个SRPP线路也容易制作成功,在该前级中,高压电源虽然也进行了稳压处理。
至于没有采用胆稳压,而是使用了三端集成块悬浮处理。
至于灯丝则进行直流串联供电。
6N10用作SRPP线路时音效没有什么值得赞扬和批评之处,通透度、顺滑度和力度只是稍好水平,在失真及分析力、音场方面也能称得上一流,而且性能较为稳定。
这个SRPP线路目前不少发烧友都喜爱用6N11来制作,用6N11作SRPP 放大时,通透感、分析力会比6N10作SRPP好一些,但声音厚度及柔润感会降低,带来的结果是音色会淡一些,音乐感相对欠缺,而用飞利浦的6DJ8或英国大盾的EC88来焊装这种线路时,鱼与熊掌兼收的可能性会理大一些。
6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作
![6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作](https://img.taocdn.com/s3/m/42fa00cca58da0116c1749ee.png)
6SA7(6N5P)阴极输出耳放的制作在95年的audio&techniek杂志上看到了一篇Rudy Van Stratum先生发表的一个电子管的耳机放大器电路,不过,Stratum先生也没有实作过,仅仅是一个电路,这个电路引起了我的注意,因为我发现他具有以下特点:1。
电路简洁,两个声道一个只需要2只双三极管,这个是我见到最简单的耳机放大器电路。
2。
可以驱动低阻耳机。
3。
两级放大之间使用直接偶合电路。
4。
无大环路负反馈。
5。
单端甲类输出。
我按照这个电路实作了一台,经过这段时间的试听(超过三个月时间,使用CD、磁带等不同信号源)我可以告诉大家,这是一台非常好的耳机放大器。
经过我略微修正的电路如图1所示,它第一级使用双三极管ECC88中的一个作共阴极放大,第二级使用双三极管6AS7G中的一个作阴极输出,两级之间直接藕合,在原来电路图上我加了一个音量电位器和ECC88的栅漏电阻,输出电容也由100uF增加到200uF,增加电容容量的原因很简单,一个是我要使用低阻抗的32-60欧的耳机,另外我手中也恰好有这种电容,经过测试,使用60欧耳机,-3db的下降点在12Hz,使用32欧耳机,-3db的下降点在22Hz。
这台机器的外观处理很简单,我的第一台原型机使用了装饰用的宝丽板作机壳,我几乎是立刻就喜欢上了它,他的声音细节非常精确,可以听出更多的细节和空气感,本来阴极输出器有声音暗淡的名声,令人厌烦不敢恭维,但是这个电路改变了我的认识,呈现一种与之完全相反的并能紧紧抓住你注意力的声音,弱音之间的区别变得非常明显,举个例子,你可以听出不同大提琴之间音色的区别,我的晶体管耳机放大器与之比较,就显得声音发硬,呆滞,高频有毛刺感,结像力不足,我想这是因为这台电子管耳放电路简洁,并且没有大环路负反馈的结果,当然本机为单端输出,而那台晶体管机器电路为推挽也是原因之一。
通过一段时间的试听,我非常满意这种声音风格,最后我使用了一个4*8*1英寸的铝合金壳子作为我这台机器的机壳,制作我使用了搭棚焊接,没有使用商品机常见的PCB电路板形式,经过搭配使用森海塞尔HD465,HD580,AKG K240,松下EAH-S30试听,低阻抗耳机的表现要比高阻耳机好,说明本电路适合搭配低阻耳机使用。
SRPP电路
![SRPP电路](https://img.taocdn.com/s3/m/5dcec302e87101f69e319594.png)
近来经常浏览国外网站,收获很大。
于是就想介绍给一些英文不太好的坛友。
鉴于不少人对SRPP存有误解,故转译了这篇文章的一部分,希望能有所帮助。
由于本人的理解及表达能力有限,请大家多多指正。
此间受到Gautau版主的鼓励与帮助,在此深表感谢!SRPP解构SRPP是颇有争议的电路。
甚至它的名称也不是固定不变的。
实际上被称作SRPP、SEPP、mu跟随、mu放大器、串叠阴随、图腾柱放大器。
有趣的是,在1940年专利(US 2,310,342)文件中给出的却是罕见的名称——平衡交直流放大器。
争论的焦点是对该电路工作方式的两种非常不同的解释。
这有点自相矛盾,因为该电路看上去如此简单好像应该只有一种解释可以接受。
(事实上,自从它出现在Samuel Seely’s电子线路中,就被放在了最后一章的问答一节。
它看上去如此容易理解,以至于被当做电子工程一年级学生的家庭作业,来推导该电路的增益)。
通常,该电路只出现在20世纪中叶的工程著作中,科目是直流工作点不受灯丝和电源漂移影响的放大器。
很少被作为特殊的或特别线性的放大器来描述。
有个例外是在Millman & Taub’s 脉冲和数字电路,McGraw-Hill(1956);3-17章节的图腾柱放大器中,有以下描述:“降低失真的方法之一是以两管推挽工作代替单管放大。
这样,两管产生的偶次谐波是反相的。
精确地抵消这些偶次谐波要求两管具有完全相同的参数,且驱动信号除了相位相反之外也要完全相同。
在推挽工作中,输出信号作为一个对称的信号出现在两个都不接地的端子之间。
这两个端子可能是两个管子的屏极。
而同轴电缆显然需要单端信号,也就是说,需要一端接地。
虽然通过变压器可以做这种变换,但是带来的频率失真使其大大受限。
一个以近似推挽的方式提供单端信号又没有变压器的电路如Fig. 3-30所示。
这一电路被标明用来驱动两端都接地的75Ω同轴电缆。
该电路广泛应用于对线性要求极高的彩色电视系统中。
6N11电子管前级SRPP电路+阴极输出电路
![6N11电子管前级SRPP电路+阴极输出电路](https://img.taocdn.com/s3/m/873d2825ccbff121dd368398.png)
6N11电子管前级SRPP电路+阴极输出电路电子管前置放大器的电路结构有多种形式,本人的前级放大器采用的是:改进型的SRPP 电路+阴极输出电路。
原因是SRPP电路是公认的失真小、频响宽、噪声低。
输出阻抗低的电路,是一种非常流行的电路,改进的SRPP电路的信噪比可比原来提高20dB左右,一般的SRPP电路的最高信噪比只有60dB左右,而改进后的SRPP电路的信噪比可达80dB左右。
SRPP电路的形式电压增益和阻容耦合放大器不相上下,动态也差不多,电效率不高,但非常适合CD等大动态信号源,用作输入极非常合适,由于SRPP电路的效率不高,所以后面加入了一级阴极输出放大器,阴极输出放大器不但具有输出阻抗低、频向宽、失真低的特点,而且极易推动任何后级放大器。
有了好的电路只不过是有了靓声的基础,关键的还要各方面的完美配合,电源方面是一个非常重要的环节,本电路采用了全电子管整流稳压电路。
有朋友或许会问为什么要用电子管的整流和稳压呢,用晶体管不是更方便简单吗?而且电子管的整流管输出电流有限,不能使用大容量的滤波电容,而晶体管的情况正好相反,很容易找到大电流的整流管和使用大容量滤波电容,所以70年代后大部分的摩机和制作文章都改用了晶体管整流,信噪比方面已做得很高。
但是可曾回头想一想,电子管和晶体管的工作方式是不同的,电子管需要预热才能进入正常的工作状态,晶体管就不需要预热,如果电子管在开机时不通过预热就加入高压就会使阴极中毒,如此循环往复,就会加速电子管的衰老和损坏,特别是大功率电子管,后果是严重的,这也是我小时候就知道的、最为简单的为什么大功率电子管扩音机要先开低压后开高压的原理,这也是近年来的电子管功放越做寿命越短的原因,有的使用不到半年便开始发现屏极发黑衰老等现象,这给使用者带来了重大的经济损失。
电子管虽有一定的寿命,但决不会如此之短,我们家中的“传家宝”一台60年代的“红灯”牌六灯电子管收音机,电路从头至尾纯一色的电子管,至今还能正常工作,测试其性能还相差无几,其中虽然有时还遭冷落,但使用时间也还不算很短,这足以证明电源供电电路对电子管的寿命影响非常重要。
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基于阴极跟随器和SRPP电路的源自机放大器设计 1 引言在高保真音响电路中,电子管放大器由于其独特的韵味和音乐听感,一直备受广大音响爱好者的喜爱和关注。近年来,高保真耳机由于其使用的便捷性和相对较低的价格,受到越来越多的音乐爱好者和音响发烧友的青睐。在高保真耳机家族中,耳机阻抗从低阻、中阻到高阻均有分布:如爱科技的271S额定阻抗为48Ω,拜亚动力的Dt48额定阻抗为200Ω,森海尔的HD580,HD600,HD650额定阻抗为300Ω等。对于阻抗较高的耳机,通常需要专门的配套电路,才能展现其优异的性能。同用于音箱的扬声器单元相比,耳机对于它的驱动电路性能指标的要求更加严格。与晶体管相比,电子管静态工作点电压高、内阻大,更适合输出摆幅大、电流小的驱动信号。这个特点使得电子管适用于驱动对品质要求高,但功率要求低的高保真耳机。在音频前置放大器中,并联调整推挽(ShuntRegulatedPush-Pull,SRPP)电路具有高增益、低失真、低输出阻抗等特点,能够获得优异的音质表现,因而在音响电路中广泛应用。本文设计了一款以共阴极放大器为输入级,SRPP放大电路为输出级的耳机放大器电路。对该电路建立了微变等效模型,选择合理的器件,通过理论计算控制相应的参数,使放大器能够较好地驱动耳机工作。2 输入级输入级采用一只电子管三极管构成的共阴极放大电路,其电路原理图。图中电阻RL1,Rk1和Rg1分别同电子管的阳极、阴极和栅极相连接,使电子管建立稳定的工作点,同时具有合适的增益和适当的局部负反馈。V1可选择常用的电子三极管,如单三极管ECC92,或者是双三极管ECC82,12AU7,5814等型号中的一只电子管三极管工作原理与晶体管中的双极性三极管不同,但和场效应管类似,属于电压型放大器件,其主要参数为跨导gm,内阻rp和放大系数μ,且三者之间满足:该电路的微变等效电路,这里将电子管看成是受控电压源。图中,输入电压可表示为:式(2)中Ug1k1为电子管栅极和阴极两端的电压,Uk1为阴极电阻Rk1两端的电压:3 输出级输出级采用SRPP电路,电子管既可选择内阻合适的三极管,如6N6,E182CC,也可选择用于功放的小功率五极管,如6P15,6P14,EL42,EL91,EL84,EL86。一般五极管内阻较大,增益很高,为了降低输出阻抗和增益,需将五极管连接成三极管使用。文中的输出级选用小功率五极管作为放大器件,选择其他型号的管子时,需要根据管子自身参数确定外围元件的参数和供电电压VCC2。在图3中,Rsg1和Rsg2分别将五极管V2和V3的第二栅极和阳极相连接,因而成为三极管工作方式。Rk2和Rk3分别与V2和V3的阴极相连接,为电子管提供适当的栅负压。RL2表示负载的阻抗。选择不同型号的管子,由于内阻和增益的差别,在驱动耳机工作时,会有不同的声音表现,通常可通过主观音质评价来确定管子的选择。图4是图3的微变等效电路,图中Ip为:输出端施加一个电压U′o2,这时从输出端向内看的电流记作为I′o2,可由式(10)~(12)计算得出:从式(11)~(13)可计算得到SRPP放大电路的输出阻抗为:4 整体设计整机的电路原理图和元器件的取值。输入级放大器件选用Ecc82双三极管,输出级选用6P15,基本参数如表1所示。为降低输出阻抗,以便于和阻抗较低的耳机相匹配,输出级SRPP电路采用双管并联的方式工作。放大器的相关参数计算方法如下所示,其中开环电压增益为:5 测试结果经过测试,耳机放大器在驱动不同阻抗负载的情况下,电路中的各项参数如表3所示。从表2~3中可看出,测量结果和理论计算结果比较接近。相对于一般的晶体管耳机放大器,电子管放大器的输出阻抗略高,这个阻抗会影响耳机单元的总Qt值,以至于影响耳机的瞬态特性,这也是电子管耳机放大器产生特有的听觉效果的一个因素。经实际聆听可感觉,该放大器具有足够的动态范围,中频清晰饱满、柔和、圆润、高频明亮、通透,低频丰满、力度好,从整体上来感觉,声音比较平衡、真实。无论驱动低阻耳机还是高阻耳机,都具有良好的听感效果。6 总结本文设计了一款基于阴极跟随器和SRPP电路的耳机放大器,从理论上分析为控制电路参数提供了明确依据,并用实践测量验证了理论的正确性。用微变等效分析方法对于电子管耳机放大器的设计具有良好的指导作用。