一款优质前置放大电路的制作与设计

本人手上就有八达DC-211B/AK两台合并式功放，还有一台人家送给的一台天逸AD-66功放。有一段时本人给他人维修一款功放时，通常是从八达功放的前级引出信号，接上要维修的功放上，后来有一次本人维修一款国产高档分体式功放时(据说总价格在6500元以上)，在使用八达功放的前级放大电路，才感到这两款八达功放的前级电路都是对中低频表现较为出色的电路。这两款功放的前级中，有一款电路(211B)的第二电压放大级使用了差分放大电路和镜像恒流源电路，第二级差分放大电路的集电极负载是不相等的，镜像恒流源电路的频率特性不一定好，所以这种电路不是一种频率响应既宽又平坦的电路；另一款电路(211AK)的输出级只有一只三极管作射极输出。大家知道，信号为射极输出时，信号的一个半周响应好，另一个半周响应差(就是反应速度慢)，虽然可以通过加大工作电流、减小射极电阻来解决，但效果是远不如互补射极输出的效果好。我在这里可以说，这就是有些发烧友不看重这两款功放的前级电路的原因。但无能怎样说：相对于为数众多的烂功放而言，这两款功放的价格与它们的性能是相配的，是物有所值的，到现在仍可说是Hi-Fi功放。 后来，为了自己调试和维修功放、音箱及调音台的需要，自己才做了一台功放前级放大器(大约在2002年)。图1便是这款前置放大电路。看看电路构架，广大爱好者一定非常熟悉，似乎是一款后级功放电路。可能电路看似很平常，但全电路采用宽频带响应平坦、低噪声、高转换速度设计。所以这款电路看似并无新颖之处，但设计与制作还是要下大功夫的。 1、电路采用稳压伺服电源供电(没画出、电路按照中联F-9500A功放的前置放大电路的电源电路图制作)。这种电源电路仍属于串联型稳压电源，但比传统的串联型稳压电源好得多，稳定电压精度很高，高频内阻也很小，重要的是这种电源电路比起甲类并联型稳压电源所用的元件少得多、而且容易制作和调试。 2、电路做成单差分输入直流放大形式。把单差分输入电路做成直流放大电路，首先要解决输入端的那只三极管的直流偏置问题(图1中的三极管VT1)。图1中，VT2的基极通过一只2k的落地电阻接地，使得VT2的基极偏置电流加大。为了使VT1和VT2的偏置电流相等，则要提高VT1的基极直流电位，那么VT1的基极偏置电阻(30k)不能直接与地相连，而是接在正电源上。图1中，由一支正向导通的二极管(1N4148)提供约0.9V的正稳定电压，再由一只电位器(5.1k)的中心抽头分压得到微弱的正电压(这个正电压比地电位的零伏稍高一点，但绝不会超过0.9V)，此正电压提供给VT1作为偏置电压。这样的设计可保证VT1和VT2的工作电流严格相等。 这里还有一点要说明的是：本人把电路设计成单差分输入直流放大形式，是因为制作全对称互补的双差分电路要配对的三极管实在偏多，输入级的三极管不但要同极性的三极管要精确配对，而且异极性的三极管也要精确配对，其它各级电路的三极管也要精确配对。本人做过多款功放，也维修过多款这种功放，感到做这种类型功放做起来并不难(做多了会感到不难)，但就是要对大数量的三极管进行筛选配对，这在业余条件下是有些困难的。 3、主电压放大级采用共射共基放大电路。图1中VT3和VT4接成共射共基放大电路。 共射共基放大电的优越性在这里就不多介绍了。主电压放大电路的集电极负载为恒流源电路，这里为了使电路稳定可靠，图中的A、B之间的电压与C、D之间的电压大致相等(C、D之间的电压稍低一点)，可保证主电压放大级上、下臂的电压降大致相等。 4、在设计上考虑了降低噪声的要求。这里只说明其中的几例，来告诉大家一些细节。1、在输入级(VT1)的提供偏置电压的电位器(5.1k)上，还并联了一只优质电容，进一步降低二极管VD1带来的噪声。2、VT4和VT6的基极偏压由稳压二极管分压后供给，稳压二极管并不直接给三极管提供偏压。3、VT4的基极交流通路几乎完全由电阻提供，所以3K和1.8中的电阻上都不并联电容，一则是降噪声，二则是降相移。4、VT6的基极偏压由串联的两只二极管的稳定电压分压后提供，这两只二极管的温度系数一正一负，综合结果就两只二极管串联后温度几近为零(稍微偏负)，VT6的恒流源的恒流效果非常好。以上这几点，都可以降噪声，还能电路工作稳定。 本人的这款电路的各方面的客观测试指标都非常出色，而且还要有很好的主观听感，试听时整个电路没有任何的声污染，频率响应很宽(低音只受输入输出电容的限制、高音达到40KHz，不平坦度为正负0.5db)，噪声极低，放出的声音接近中性，且易于与所有的纯后级功放搭配使用。

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由于这个前组电路是针对正负42V设计的，而且只能且稳压电源供电，否则不能正常工作，如果用正负45V，则要改动一部分电阻就行了。1、VD1上并联的5.1K电位器要重新调整；2、输入级发射极上的公共电阻20K要改为22k，还要重新调整与之串联的5.1K 电位器；3、稳压二极管的两只限流电阻中：5.6k改为6k,4.3k改为4.8k。 说实话，前置放大电路确要花精力认真做，因为前置放大器的质量和和某些性能一定要优于后级功放电路。例如，信噪比要高于100dB，频率响应为5Hz~40kHz±0.5dB，转换速率应高于10V/us，动态范围应高于80dB，谐波失真低于0.01%，互调失真低于0.02%等。 本帖最后由 monkeybcd 于 2015-12-2 18:03 编辑 minisoft 发表于 2015-12-2 17:43 看电路图，就是一个去掉了输出管的功放电路，普通的不能再普通了，没看出哪里“优质”。 国外有很多功放前级电路，使用普通而简单的电路，注重细节设计，把真正的音响文化融合其中，才使电路变得优秀的。于是，当我国一些初学者去仿做时，总做不出别人的味来。我国很多分立前级电路，不少是为了降低时间成本和材料成本，不得不打折扣做些折中，在一些重要方面迎合人们某些的口味，于是音响总做不好。我记得，本省有一位参与设计多款国内合并式功放(有些是国产做品)，曾推荐过此电路，还提出一些应注意的细节。那么这款电路就比好多合并式功放的前级电路就好得多。 看电路的架构，主观感觉对电源的电压比较苛刻，因为输入差分级的长尾没用恒流源。属于准直流电路，中点用5.1K可调，调零不容易，只要电压稍有波动，中点就不归零。上世纪90年代初期，曾制作过八达早起推出的准直流功放，电路架构与此类似，只是此前级将主电压放大级改成了渥尔曼放大而已。 monkeybcd 发表于 2015-12-2 18:01 国外有很多功放前级电路，使用普通而简单的电路，注重细节设计，把真正的音响文化融合其中，才使电路变 ... 电路结构决定了大部分性能，细节固然重要但起不到决定性作用。补品只能起到画龙点睛的作用，如果画的是条蛇，无论补品多好，也无济于事。 差分结构我已试过许多，看过论坛有友发过题为“……万恶的差分……”贴，深有同感。差分结构固然某些指标还算不错，但顾此失彼，距离“优质”有相当大的距离。 其实，这款电路确实算不上优质电路，当初本人做这电路，只是说明一个道理：如果所做的电路对信号的传输是简洁顺畅的，电路设计较为合理(当时受到一些国产后级电路的启发)，加上有好的调试技术，注重细节，不要象一些国产机那样，把用料少，用工时少，易生产和调试作为生产目标(本人在工厂做过一段时间)，要把产品当成艺术品来做，一定能做好。这款电路其实在1999年就做成了，当时专门针对某些国产平价优秀机种而加设的自制前级电路，与一些国产机搭配使用，效果确实很好，虽然简单，确实也无特别之处，但效果明显好于很多优秀机种的前级电路。