SSE02 LM3886TFX2 制作的纯直流电流电压动态负反馈HIFI音响板

时间:2008-08-12 09:25:04   来源:  作者:

SSE02 LM3886TFX2 制作的纯直流电流电压动态负反馈HIFI音响板45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

   LM3886TF是美国NS公司推出的新型的大功率音频放大集成电路,其后面的TF为全绝缘封装,和 LM1875T相比,它的功率较大,在额定工作电压下最大可达68W的连续不失真平均功率,同样具有比较完善的过压过流过热保护功能, 最可贵的是它具有自动抗开关机时的电流冲击的功能,使扬声器能够安全的工作。 LM3886优异的性能,使得它在近几年音响制作中广泛的应用,许多成品功放机中就有直接的应用它担任后级功放或者用它作为重低音放大电路。采用了美国NS公司(国家半导体公司)推出的新型高保真音响功放集成电路LM3886TF作功率放大,用运放NE5532或AD827作前置线性放大和音调放大。其特点有:输出功率大(连续输出功率68W)、失真度小(总失真加噪声<003%)、保护功能(包括过压保护、过热保护、电流限制、温度限制、开关电源时的扬声器冲击保护、静噪功能)齐全,外围元件少,制作调试容易,工作稳定可靠。由于用它制作功率放大电路具有简易,适用的特点,特别适合于烧友以及电子爱好者的制作。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

LM3886TF的电气参数如下:45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
LM3886在VCC=VEE=28V、 4欧负载时能达到68W的连续平均功率,在VCC=VEE=35V,8欧负载时能达到50W的平均功率。具有较宽的电源电压范围VCC+VEE为20V-94V;45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
总谐波失真+噪声:60W 20Hz<f<20kHz AV=26dB 时的值为 0.03%45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
转换速率(SLEW RATE):VIN=2.0VP-P、tRISE=2ns 时的值为 19V/us45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
总静态电流:50mA45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
输入偏流: 0.2uA45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
增益带宽乘积: 8 MHZ
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  以下是笔者设计的一款家用音响电路,前级线性放大采用发烧级运放AD827JN/,或其它运放如OPA2604/AD712/AD812,前级电源采用松下伺服电源,以减小电源的内阻,以提高电源的响应速度, 为了更好的表现低音效果,下面的电路采用了近年来电子报刊一直推荐并且讨论较多的电流负反馈电路,电路图如下:45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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 上面为前级直流伺服电源和前置线性放大部分,设置放大倍数为3-10倍,可以根据实际改变R7和R6的比值来调整放大倍数。这里直接取消了U2的负反馈电容,使前级放大成为直流放大,以拓宽频率响应。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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  上图为功放电路部分,功放电路采用电流负反馈电路,传统的电压负反馈能改善功放的频率特性,降低非线性失真,但声音缺乏力度,对瞬态互调失真无能为力,电流负反馈能有效解决这种问题,但是扬声器是一个动态的阻抗,在不同的频率下呈现不同的阻抗,因此电流负反馈电路在不同的频率下的增益却相差很大,最大能差几十倍,功放的频响曲线不再平直,音响论坛中也有不少烧友反应用单纯的电流反馈听起来是有些中高音过亮剌耳,本站一开始推出的SSE02板均采用纯电流反馈,也有网友反应这方面在听感上的不足,笔者通过反复实验改进,决定修改电路如下图:45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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  改进后在听感上中高频纤细耐听许多,低频继承了电流反馈的下潜很深有力度的优点。音域平衡许多,建议曾在我站购买板的朋友亲手改进一下,相信音质和听感会有较好的效果,并且以后出售的板子和散件全部改为电流电压动态负反馈电路板。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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  由U5和外围元件构成直流伺服电路,这样可以为取消功放输入电容创造了条件,关于伺服电路,以前音响技术不成熟的年代,用于单纯的防止功率放大器的输出有直流电压,给扬声器提供保护作用,但是现在看来,他的另个重要的作用,取消反馈电容,大大地拓宽高低频的延伸,音乐的细节部分得以很好的体现,在国外DIYER中被认为是一种比换任何高档电容都来得效果明显的做法,当然增加中点电位伺服电路,如果不合理的布线,会产生自激干挠另当别论,要发挥好的效果当然要合理的布线设计。
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  虽然本功放在输入电容选取上用了品质不错的WIMA电容,但是完全可以取消该电容,变成了纯粹意义上的DC(直流)功放,有句话是(the best cap is no cap 最好的电容就是没有电容)使低频响应延伸到0 HZ,在低音的表现上还是出来一些取消前的细节部分,不过也许你会担心功放的中点电位不稳定而影响你的扬声器的安全,因为前面的音源有一点的直流成分便会使功放放大输出来,不过我的看法和我做板实验验证,不必要有这方面的担心,有两方面的原因:45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
1,现在大家所用的音源多是CD,VCD,DVD,磁带卡座,调频收音机,或多媒体电脑等,这类音源的输出已经有了隔直的电容,也就是没有直流成分。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
2,即使由于一些因素的影响,有了直流成份,伺服电路发挥作用,将输出电位拉到零位,最后还有一道可靠的防线,扬声器保护电路,实验表明,用上面的扬声器保护电路能有效的动作,切断继电器,从而达到保护作用。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
罗嗦这么多,如果你还是不放心的话,那就接上该输入电容吧!(成品板已提供该电容,取消时只需用导线短接即可)45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
加上伺服电路还有另一原因:笔者在做带扬保电路的样板时,发现扬声器保护电路动作,后测一下中点电位,结果是有几伏的直流电压,当然是取消负反馈电容所致,增加该电容又恢复稳定,但是不要扬保电路直接接入扬声器时也能正常工作,高低频的表现均不错,用数字万用表测量中点电位,又拉回接近中点电位,由此看来,LM3886不像LM1875那样取消负反馈电容后的稳定,也就是说,为了使扬声器保护电路正常工作,加上伺服电路还是有必要的。
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  上图为电源部分电路图,采用前后级合并电源,由R18和Re18限流后到后面的直流伺服电源,供给运放的双电源45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

点击看完整的电路图45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

  在谈及功放的放音品质时,元器件的选取,电路的设计很重要,但是还有一个很重要的,就是电路板的设计,PCB布线不合理,再好的电路和最发烧级的元件也无济无事,对音响爱好者来说,交流噪声和声道的串音都是不能接受的,在设计本站的第一款出台的LM3886功放前,笔者曾参考研究过一些国内外的音响功放电路板,最简单的资料来源一些著名的半导体生产厂商的推荐应用电路的PCB图,力求达到将功放板的音量开到最大,将耳朵贴近音箱,没有交流哼声的效果,并且将声道间的串挠减到最小。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
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  电路采用前后级合并一体化设计,大电流部分如电源和输出回路的铜泊宽度加宽,并且预留焊盘,以便加厚焊锡来减少铜铂的电阻,元件排列比以前做的样板较为合理和紧凑,考虑到后级扬声器的安全,增加了比较稳定可靠的扬声器保护功能并用质量好点的继电器用日本的OMRON RELAY来担任。应该说现在完成的LM3886的功放板是一块功能完善,布线合理的板子,只要元件选取恰当,用它来作家用音响的改造,相信会达到令人满意的效果。在布线时需要合理的接地,实行前后独立走线,左右声道功放IC的接地分开后,星形接地,本板在设计时为前后级合并,但是在布线时已经充分的考虑到前后级的分离,细心的烧友可以观察到PCB板的前级和大电流的功放后级之间已经被几条分开的地线隔开,这样基本上电磁干绕的现象被视为减到最小。这在试听中可以得到验证。从而最大限度的发挥LM3886的优异性能。
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  下图为SSE02的电路板:尺寸大小为10CM X 15CM大电流部分预留焊盘,可以在上面加焊锡,最大限度的减少线路的电阻
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功放所选用的散热器为大型场式专业散热器,重量为一斤多,以充分保证功放IC在大电流下的散热要求45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

尺寸为55mm X 76mm X 150mm45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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  接线图如上,右上角蓝接线座为双电源接入端,其中黑线为GND地线,不能接错,否则容易烧坏集成IC,中间四脚蓝接线座为左右声道扬声器输出,其中正负极不要接错,电路板已经标出。45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

试听:45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
  组装好样板后,仔细检查电路无误后,连接好电源、信号线和扬声器的接头(注意它的极性不要搞错)器材为普通品,音源为先科VCD,音箱为自制,首先还是不播放音乐,通电后将音量电位器开大,用耳朵贴近音箱,结果是没有交流声,丝丝(集成电路本身噪声)噪声极小,稍远些就根本听不到,说明本电路的布线达到设计合理,大电流后级和前级分开走线的以及点接地的措施,有效的减少了前后级的串挠,接下来激动人心的时刻到了,播放音乐,感觉给人一种耳目一新,和以前NE5532运放之皇代换TL082一样,高速运放AD827的优异性能和LM3886的优势发挥尽致,人声的唇齿气息清晰可闻,空气感非常的逼真,高低频的延伸更优秀于NE5532,个人认为这是因为两块集成块的转换速率都很高,两个结合在一起的好处自然是不用多说了。
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功能:大型专业音响场式散热器 /整流滤波 /直流伺服前级电源 /AD827JN前置放大/电流负反馈/功放直流伺服45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
关于元器件的选取:在滤波电容的选取上,颇费了一番心思,现在发烧功放板大都选取红宝石,但是后来在网上了解这类在国内应用很多的电解也是JS妨冒造假的对象,实际容量都达不到,更谈不上其它的参数指标了,因此还是选用了美国产的蓝色SPRAGUE高速电解50V/10000UF45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com
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以下是最近用SONY/ W7 DC 拍的照片(2005/9)45p北京音响维修网http://www.bjhifi.com

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