专业功放电路图 专业功放音响电路图


天逸 AD-66/A 维修实例

  一、 开机半小时左右功放保护,断电待机冷却后开机又正常工作,半小时后功放又保护。
  分析检修:此现象应属于过热保护太灵敏。AD-66A的温控管为两只三极管Q13、Q29。用电吹风对L声道温控管加热时正常,当用电吹风给R声道加热一段时间功放就保护了,说明是R声道出了问题。此时,用万用表测得Q29的Vce为28V正常,测得DZ6两端为23V,大于20.2V。换上一只同型号的20.2V稳压管,功放恢复正常。
  二、开机电源灯亮,但继电器不工作。
  分析检修:此现象可能是功放有直流输出或者是保护电路有故障。用万用表检查,L、R直流输出15mV左右正常,再检查保护电路μPC1237集成块,测得μPC12371、2脚为0V正常,因1、2脚为功放出问题的输入脚。8脚为电源脚3.4V正常,7脚为开机延时脚0.6V不正常,应为2V左右,可能是7脚的外围元件出了问题。测得R84为75kΩ正常,换一只C41(47μF)的电解,开机5秒左右继电器吸合,恢复正常。
  三、只有单声道输出
  分析检修:若遇该故障现象,可判断故障在输入板和电位器板或在输出座(此种可能性小)。首先检查输出座是否损坏或输出线是否脱焊,若正常则检测输入级上的电阻、电容是否开路、短路;若正常则检测电位器板上电容是否对地短路,若正常则可测电位器是否有开路存在。其次检查连线是否正常。
  四、开机保护
  故障分析:开机即进入保护状态,说明该机可能有元器件损坏,导致保护电路起控。开盖后发现功放板上不存在大元器件的烧坏现象,说明该故障是某个元器件性能不良引起的。首先应判别是哪个声道或公共部分引起的保护。分别测L、R声道的out有无直流输出。用三用表测得是L声道引起的保护。
  故障检修:
  1,测Q16(2SD669)c、e有无倍增电压,正常时应为2.8V左右。
  (A)电压正常:前级差动放大、电压放大级正常。
  (B)电压不正常:前级电压放大级异常。
  本机倍增电压为0,故障在本级或后级放大电路。
  2,测Q16c(1.5V)、e(1.5V),电压正常,但无倍增电压,说明倍增电路有故障。
  3,用电阻挡测Q16参数,发现ce阻值为0,取下C13(47μF/16V),Q16参数正常,说明C13短路,更换后故障排除。
  五、使用一段时间后保护,断电待机冷却后开机正常,但一段时间后仍保护。
  故障分析:因为是使用一段时间后保护,说明温度保护电路起控,维修时应首先判别是哪一个声道引起的。可测Q11、Q27的c极,正常电压为0V。
  故障检修:
  1,测温度保护管Q13各极电压,发现b、e电压相等,说明Q13异常。
  2,用电阻挡测Q13参数,b、e为零,异常。焊下C10电容,Q13参数正常。测C13电容,已短路击穿。
  3,换上同一品种电容,故障排除。
  六、通电后无指示,电源指示灯不工作。
  故障分析:电源灯不亮,说明灯坏或电路未工作。开盖后发现继电器未工作,说明故障在功放板上。
  故障检修:测继电器线圈两端电压异常,线圈已断开。更换后故障排除。
  七、增大音量时保护
  故障检修:测IC1第2脚端电压,正常时应为0V。此时电压异常,故障在第2脚端外接电路中。测第2脚对地电阻异常。更换C43,故障排除。


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一种准乙类动态同步偏置功放电路
刘锐 潘海丽

音乐是人类最美好的语言。在音响中获得优美音质的重要环节是它功放电路。在由来已久的“胆石之争”与“甲、乙类之比”过程中,如何扬长避短、综合利用,创造一代新型的功放电路一直是视听界共同探索的课题。笔者经几年的研究与实践,发展了一种新概念的功放电路,取名为“准乙类动态同步偏置功放电路”,并制造成模块形式,经使用表明其音响效果很好。本文将分析介绍该电路工作原理与特性,旨在抛砖引玉,共同探讨。

高保真音响,其“保真”的含义是:输入的音频信号经音响设备传递后不失真。一般的音频信号具有复杂而丰富的各种谐波频率份量获得等比例的放大或衰减为信号的幅值不失真条件;信号的频率成分无一丢失或增生为信号的频率不失真条件;信号的相差与频率成倍数为相位不失真条件。由音响自身所增生的频率成分即为噪声。于是,一个好的功放器应满足这三个不失真条件,就像一面好的放大镜可形成一个不失真的物象一样,所以让您欣赏到音乐的原味。人耳可闻的声音,其频率范围覆盖了从20Hz至20kHz。由傅利叶频谱分析可知,一般声音往往是由一定的基频波以及它的奇次与偶次谐波构成。谐波的幅值往往很小,但在音色中起到重要作用。于是,一个好功放器不仅应具有尽可能宽的频率响应范围还应最大限度地减少谐波的损失,就如好的镜头可使物象具有很强的层次性(立体观)一样,使得音乐更加浑厚。众所周知,胆机频带窄,但低、中音偶次波丰富,音质柔和,使人爱听;传统的石机虽然频带宽高音充足,但多数石机因大信号易截波产生杂音而音质刺耳;如甲类机音质好,但因功耗大效率低;甲乙类机不可避免地存在交越失真。笔者采用了独特的准乙类动态同步偏置功放电路,减小了静态功耗,增大了动态幅度,有效避免了交越失真;减少了各种谐波的损失,增强了偶次波含量;使得功放器在20Hz—100kHz通频带上大功率输出的信号在音色与音质上都可与胆机媲美,而且具有小音量等响度的效果。

一、电路及其原理框图



如图1所示,本功放模块内部电路由差动输入级、主增益级、功率输出级、主增益级、功率输出级、综合控制电路,以及独特的动态偏置电路与保护电路等六部分组成。


如图2所示,差动输入级由管V6,V7,V8等组成;主增益级由管V9,V12等组成;功率输 出级出管V11,V13,V14,V16,V17,V18,V19,V20,V21等组成;虚线框内为综合控制电路,内由管VD1,C1,VD2,R1等组成的稳压电源供给总偏置电源;动态偏置电路由管V4,V5等组成;保护电路实际包括了由管V1,V2,V3,VD4,V10,V15等组成的过流过压保护电路、由管VD6,VD7,C3,R10,C6,R12等组成的防极性反接及平衡电路,以及由管V1,C1,V4,V6等组成的开关机防冲击电路。电路级间采用的是直接耦合。

二、主增益级动态偏置电路的放大原理
本模块电路的独特性,首先是将同步动态偏置电路应用于差分级与主增益级环节中。如图2所示,(见本刊1997年第2期第37页的电路图)将管V4置于差分级的恒流源环节中,从而充分利用恒流源的动态阻抗交变来实现对后级V12进行与信号同步的偏流控制,以达到后级功放同步动态偏置放大的目的。与传统功放电路不同的是:在主增益级中和管V12,不是作为管V9的集电极固定的恒流源负载,而是与管V9互相作为对方的集电极的同步动态电流负载;不仅于此,管V12又是对过流、过压、过热以及末级动态偏置的主控制点。传统功放中这一级的工作电流一般为数毫安。而该新电路不仅是电压放大级而且又是动态电流放大级,其电流的动态范围由V4控制、最高可达几十毫安,V4与V7同步偏置作用,从差分级中获取的信号可经主增益级进行同步同相的电压与电流放大。当Vi21信号输入时(静态),由VD2提供的6.8V(对V-)的稳定偏压经R7、VD6、V6的eb结与R14,构成差动输入级的静态偏置。当VRl4=0.5V,晶体管V5处于截止状态,则V4也处于截止状态,于是V12偏置电压为0,从而使末级功率管处于无偏置的截止状态。这时整个功放电路的静态电流仅是由虚线框内的综合控制电路和差动输入级的工作电流组成,静态总电流小于10nA。当Vin输入一交变信号时,中间增益级的V9由差动级的输出负载电阻R15处获得交变(电流)电压信号。正是由于差动输入级是非平衡输入方式,必然同时引起R14上的电位变化。当VRl4>0.7V时,V5导通则V4也导通,向后级V12提供与信号同步的动态偏置电压。于是,V9与V12同时导通,达到信号电压和信号电流同步放大的目的。这使电路有效地抑制了在通常电路的传输过程中电压、电流相位差引起的信号自激以及相应的损耗。

三、功率输出级同步偏置原理
本电路的主增益级的回路动态电流比通常的电路要大数倍至数十倍,所以,主增益级可等效为一大动态范围的电压电流的放大级,在满足电压增益的同时,也同时增大了信号电流。足够大的信号电流推动末级的大功率管,可使整个功放瞬间进入工作线性区,实现通频带上信号的大功率放大。由于放大了的电流与电压同时作用于管V11的两端偏置上,使管V11所组成的末级偏置成为同步动态偏置。这不仅使其偏置状态更加稳定,而且电流密度的增大使得声音更加厚实饱满。又由于V9和V12双管的同时同步导通而且导通幅度也基本接近,这就保证了管V11的偏置电位始终固定在电源电压的中心位置上。

末级采用了六支同极性大功率管并联推挽输出。每支功放管最大电流为8A,而末级最大总电流为5.8A,(300W为7A)因而每支末级管在最大动态时始终处于最佳放大的线性区,最大音量时(只要单箱喇叭功率余量足够)声音不会失真。这里采用同极性管,一是便于选配精确。以保证信号微弱时与大动态时线性放大的一致性、均匀性。二是可有效地降低电路输出内阻,以利增强电路的适配性,并可有效地改善音质。又由于V11所组成的末缀的同步动态偏置以及偏置电位始终固定在电源电压的中心位置上,当正、负信号使功放级上、下臂功率管交替导通时,截止的一臂便从自动向上滑动的工作偏置中获取随信号变化而变化的同步静态电流,其截止一臂在工作时的静态起始电流可从几毫安升达数安培,保证了输出信号上下波形衔接的光滑性。因此,最大限度地减少信号波形的交越失真与瞬态失真。

此外,三级功率放大级间是直接耦合的,这可避免因采用级间电容而引起的相移,有效地减少了信号的相位失真,也避免了由此引入的谐波自激与损失。由上述本电路两级动态偏置放大原理定性分析可知,负反馈输出电路的R12,C11与C8对差动级恒流源中的信号动态电流幅度和谐波分量的抑制和影响必定较少。这是因为信号电流在通过V9、V12放大时是同步同相位地放大。于是信号电流在V9、V12的集电极电源回路中叠加又得到增大。信号电流这种叠加是两组频率成分相同(同基频与谐波频率)、幅度相近的、各频率分量又具有相同的初相位的信号的叠加。因为,这不是通常放大电路中那种信号幅度的简单放大,不是那种诸谐波分量是随机的相长或相消,而是使得各种幅度的谐波分量都可能同相叠加获得增强。

由此可知,推动末级的信号电流不仅几乎保留了并且还增强了原音频信号中所有的谐波分量;同步的电压与电流作用下功率放大又保证了信号的功率不失真。实测表明(由国家二级计量站国营4541厂测试):对比于传统功放,本功放模块输出的信号中的偶次波幅度,在10kHz以下平均增大了10dB,偶次波的幅度大于奇次波(而传统电路的偶次波的幅度小于奇次波幅度);在10—20kEk频段增大了7—8dB 3在10一16kHz段频,偶次波的幅度与奇次波幅度大致接近。在20kHz一100kHz频段,本功放输出信号中的各种谐波呈平缓衰减,而在传统功放电路则呈陡峭衰减。甚至在100—300kHz段,谐波的衰减仍很平坦。但是传统功放电路输出信号中的谐波在50—300kHz段已被衰减近乎一条平直线。并且,新电路的谐波在整个通频带失真度也较小。显而易见,两种功放的放大效果必然不同。本功放电路几乎能在全频带上让各种谐波畅通无阻地得到放大,具有通频带响应的良好效果。由于谐波的丰富(尤其是偶次波含量的陡增),明显地改善了音质,所以它的高端与低端音响效果确实已超过胆机,使声音变得圆润而饱满。并具有谐音的延伸性(空间立体感)以及小音量等响度的效果。(关于探索优质音响应满足综合指标而不是苛求达到单一的高保真电气指标问题,笔者将于另文专论)。

近年来,电流型放大器以其好音质备受发烧友的推祟。然而,对各种电流型放大器的测试表明,它们的输出电压动态范围太小,一般仅为电源电压幅度的三分之二。(直流)电流型放大器的缺点在于动、静态电流在一个公共通道中道中流动、阻碍相互速度;另从输出端反授回的直流脉动电流的反相和相移滞后成份将约束放大器的频响和动态范围,但是功放的输出幅度是取决于增益级输出的电压幅度而不是取决于它的输出的推动电流的强度(或说电流的密度)。于是,通常的电流型放大器无法造就功放的大动态输出。如前所述,由于V4对V12的控制作用,本功放模块的主增益级已不失为一种特殊的电流型放大器,同时又是一个高增益的电压放大器。其电压增益高达90倍,总增益达40dB。这种乙类放大器没有另增加总电源电流功耗,既简化电路,又降低了整个电路的无功热损耗,使本功放电路具有微小静态功耗,既发挥了乙类放大器的高效率,又杜绝了甲乙类放器的交越失真,实际上,末级自身引起的动耗近似于零,所以使放大器的动态效率达到95%以上。

正是由于它以电流与电压两种方式、同相上、下双端地来推动末级功放,其推动能力远大于一般功放。在相同的电源与信号源输入情况下,开足音量,传统电路输出的信号不仅严重失真并且强度不够,而本模块输出的信号力度大而且能轻松地展现原有的音色。沪地ZB公司在用本功放模块开发家用高级音响中已发现,因为大动态爆发的电压幅度已接近电源电压幅度,必须改造音箱与改善喇叭单元。据此,本模块也可广泛地被应用到各种工业自动化电感负载的大功率控制设备中,以及改造老式电子管大功率扩音设备中。

四、过流和过压保护电路
本功放模块还具有结构简单而灵敏度特高的过流和过压保护电路。模块在自保护状态时,整个电路消耗的电流小于电路的静态电流。V10、V15是末级功率管的跟随级电流采样管。R25与R27为采样电阻。当R25与R27的电压>0.7V时,管V10与V15导通,使V2正偏导通,并与管V3形成强烈正反馈导通至使V3的c极电压瞬间降至0.3V,后级电路因失电而停止工作。同理,当总电源电压一旦超过V以的击穿电压时,VD4导通,使C2上电压升高,于是V2正向导通,并与V3形成正反馈导通,V3的c极电压降至0.3V,即刻切断后级,电路停止工作。五、过热保护电路本电路在正常工作时,由于V1是设置于反偏置状态,它对综合控制电路不起作用。但是,当模块内温度的骤然增高时,Vl的固有负阻特性将产生作用,瞬间Vl的ec极压降变小,使V3高压正偏置而饱和导通。V3c极电压降至0.3V,迫使后级失电停止工作。其温度控制范围,可根 据模块使用状态进行调节。

六、D-200W电路典型
电参数指标
工作电压:5V-54V
保护电压:±60V
最大电流:5.8A
保护电流:6A
静态电流:<15mA
静态输出失调电压:<10mA
增益:40dB
信噪比:112dB
转换速度:±50V/Ps
电压频响:5Hz-600kHz
功率频响:5Hz-300kHz(在300kHz
通频带输出功率10W时的正弦波平均失真度<0.5%;
额定正弦功率时输入灵敏度:350mV
最大峰值功率:>300W
温度保护:85-110℃

七、小结
上述对“功放王”模块的分析可见,它的独特性在于信号电压和信号电流同步放大,从而使结构简洁紧凑、极大限度地满足了信号不失真条件并减少了信号的自激和损耗现象。

末级的直接耦合与同极性大功率管并联推挽输出、无静噪与静态功耗微小等特点,使之充分的发挥了乙类放大器的高效率小失真的大功输出性能,此外,它还具有良好动态高速宽频带响应特性以及多种保护功能。实测又表明,本功放模块具有丰富的谐波(尤其是偶次波),使它又具有胆机与甲类放大器的优良音质、良好谐音延伸性以及小音量等响度的效果。

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一种接近于真实声音的功放介绍

一、隆宇功放的特点隆宇功放电路在于设计原理元器件基础应用方面与众不同,她以一种崭新的发烧理念和高保真的声音向真正喜欢高保真的发烧友展现独特的"中国声"风采。同时,就功放采用的模块、组件化结构来讲,也具有一般传统分离件大印制板组成的电路不可比拟的优势。

1、在于功放整体浓缩成为一块集成电路,比传统分立件大板上大量的长距离的各种导线从受到空间的电磁干扰来讲,是绝对地减少了。整机信噪比高达110db以上。
2、由于模块整体封固,绝对有传统分立件功放大板不可比拟的防潮、防尘防污染、抗氧化变质、抗振动产生的音染,使用代换方便,指标一致性好的突出优点。
3、功放机内除信号、电源插口之外全部线路采用手工搭焊工艺,没有传统功放中大量采用接插件日久或受振动接头松动氧化的故障发生。
  4、由于本功放实际频响带宽0Hz-1.5MHz,远远超出传统功放300KHz频响的几倍。同时,本电路额定功率频响平直曲线在电感负载上是8Hz-50KHz,纯阻上达100KHz以上,均为0db。如按传统功放3-5db算法,本功放在电感负载上的实际频响功率在10W时实际上是100KHz以上,300KHz还有5W的正弦输出,因此,本功放除了本身音质素质独特的的高保真水平之外,还有和数码功放一样瞬间96%高效率,绿色节能型-比传统功放节能(发热量)少50%突出优势。在今后若干年内最新的信号源技术如超音频高解晰解码器、SACD机的问世,隆宇功放已具天生的品质素质,完全可以自如地与最新前级音源配接,绝对比传统功放表现出色和完美,并且完全可能与数码功放匹敌!因为数码功放系统如不解决频响内阻的问题,数模转换问题或终端发声器材--新型扬声器问题,音质表现是不可能比隆宇功放好听,这是不争的事实!因此,隆宇功放"中国声"风格和特色的本身,就带有功放技术理念历史性发展的前瞻性。

  在99年2月1日隆宇第四代模块组块组装的2100A整机已通过国家鉴定,综合参数达到国家1类机指标。这两年,隆宇功放电路模块已成系列化产品,广泛应用在各种大功率用途的科研,工业自动化,音响工程中,国内几个省的防空警报系统已批量采用(具有特殊的传远性能:因为隆宇功放频响内阻已消除,声音倍频延伸的各种谐音、泛音扩展性能远远超出传统功放的表现)。

  隆宇人在几千个日日夜夜中,一个一个地攻克模拟功放与电源的疑难堡垒。走的是一条创新之路,立足的基础点在于:一是吸取传统经典电路经验理论中的精华。二是掌握各种电路及器件组合方式所产生的物理自然规律。三是将各种已掌握的电路与器件自然规律与声频传输特征规律相吻合。而在具体的实施过程中,破除迷信、逆向思维,才做出了好指标和声音。 

二、隆宇自定名准乙类动态同步偏置功放模块电路前缀的"准"字,是准女婿、是准尉的意思。乙类功放模式是指在静态时无静态电流,动态效率90%以上的定义,但由于它的末级没有静态偏置电流,在动态工作时输出负载上会产生信号波形交越点扭曲,功率大更难听。因此,在传统乙类功放末级中加几十毫安静态电流,变通为甲乙类模式状态,这是人们常采用的方式,而我们取名为准乙类,似乙而非乙。  隆宇的准乙类动态同步偏置功放电路巧妙地将末级所需用要的静态电压偏置设置在临界≤0.7V状态,即利用末级复合前级管和上下反极性管的Ed结自身正向压降在总±电源电压中的自然分压比来确定而成,从而使末级无信号输入便截止,一有信号输入,≤0.7V偏置点自动滑到0.7V以上,信号电流、电压大小瞬间按正比同步偏置给自身设定所需的静态电流,本电路启动瞬间的静态电流与动态电流一样大!因此所谓的静态电流在工作时实际上远远超过甲类机。因甲类机也不可能有瞬间静态电流最大4-5A吧!因此我们戏称本机比甲类还要甲类!由于本电路的静态电流是与动态电流同步并超前产生的自身的偏置电流,因此功放电路在工作时没有任何类型的交越失真,这就是令不少以烧友们纳闷的原因所在!
隆宇研究成果表明,传统甲类功放声音的柔化在于静态电流很大,是功放末级管PN结上产生高热影响音频电流的速度,淹没部分细节高音成份(即以声音的清晰度、低音的层次感为代价换取的)突出整体慢速的中、低频成份所造成的。不完全因为偶次谐波丰富,造成声音的柔。传统乙类放大器工作时产生的交越失真的真正病症,不在于静态电流的有无、大小,而在于偏置电流的相位,在于动态工作时临界工作点的正向静态电流相位滞后,反向静态电流相位也滞后,使乙类功放在工作时静态电流在动态电流衰协下,在负载上相位交变点的总电流相冲(密度太大)形成的单位时间能量淤积波形扭曲,从而产生阻塞断音失真感!由于人们尚未普遍认清功放偏置中电流时间相位及速度作用,以至将功放中本来全部是直流形态(区别仅在于快速与慢速的直流电流),而将它们分割分析成静态直流和动态交流来处理所致。那么我们说丙类、丁类、D类的直流偏置该怎么解释呢?

第二,关于胆味,即偶次谐波增生原理,本电路比传统晶体管功放偶次谐波平均值大10个Db,原理在于我们将传统电压驱动级的恒流源管固定偏置也改造成动态偏置,将电压放大级和末级电流放大级呵成一气,都设置成临界偏置状态。当有信号输入时,功放差分级先导通后,在差分级恒流环节源中会产生动态压降,我们将电压放大级的恒流源三级管的偏置源巧妙地取自差分级恒流的镜像放大管上,这样差分级动态导通电压幅度的大小直接同步偏置和控制电压级恒流源管导通量的大小。但是应注明:这个电压放大级恒流管的动态导通永远在电压放大管的导通之前,即在末级瞬间建立偏置电压输出正向半波波形之前,我们利用电压相位超前的物理现象在动态信号电流到来之前,以极快的≤0.3uS的速度超前建立起后级的工作点,并且这个工作点上由动态信号输入的同步提前作用形成的静态电流,与随后到来的动态电流的密度一样大,但它的相位始终超前于动态电流,它在动态电流达到中点前已越过了交越点!这时恒流源管所需要的信号偏置在吸收了镜相电路的能量之后,反作用于差分级恒流源管的动态电位,迫使差分级单位时间内的导通量被瞬间延时,起到了增加同步、同相电流的作用,同相偶数迭加的效果,也起到了对整体输入信号推波助浪的作用,结果是电压放大的信号基波在刚派生出第一次第一个奇次波之后,随即派生的偶次谐波产生了同相位的增幅现象,造成偶次谐波幅度绝对高于前一个奇次波,依次类推,负载上输出的二次、三次、四次(相当于四阶8度泛音)中的偶次"温柔"幅度都超过了每个奇次波的幅度,这种胆机一样的偶次超过奇次的谐波形态,成在对高、中、低音平衡性听感上加添了润色和甜味成份,感觉柔润、自然、富有胆味,以上介绍这种甜润的胆味是本电路自然固有特性产生的,没有任何人为添加和做作。准确地讲叫做自然弥补传统功放模式中电压放大时偶次谐波的损失,使电路输出波形中偶次谐波的含量成份仍保持输入信号中所有的比例与含量。电路设计是精确型的佳作,对器件配对准确度要求达到微安级,前级工作到纳安级,由于电路是小型组件结构,电路中每一元器件品质不一样,本电路中元器件全部是设定在极短距离,是将级间损耗降到最低的全部直接耦合方式,若处置不好将引起全线崩溃烧光。所以本电路在照图施工时,如在小批量元器件中选配,业余情况下成功率低就在于此,当然公开的线路和说明,仅供发烧友对本电路原理概念进行分析之用,机密保留之处在所难免。

综上所述:本电路优势的选取点在于高速、高效(绿色型自身静态微功耗<15mA,健康型:偶次谐波自然增生,耐听的自然新胆味,突出听感是高音亮而不毛、低音宽松自然,音乐中谐音形成的色彩感染力表现方面超过传统模式的功放声音,另外声音中的色彩丰富使空间中扩散的泛音多了,声场自然要宽阔得多了。  

三、隆宇功放动态全信息反馈系统与柔性动态偏置技术原理凡是听过隆宇第五代以后电路2100B整机的发烧友,都会说物超所值,音质可与进口万元机比美。所以隆宇人也"吹牛"最与万元级进口功放打擂台。恳切地讲,以隆宇2100B仅2×100w正弦功率,与进口万元以上级功放推动进口专门大食音箱在功率方面肯定不如,但为什么敢大言不惭?这是隆宇功放全信息反馈系统技术在"作怪"!"吹"我们声音在下沉时通透性、下沉宽松性、爆发时的速度,对在动态范围内各种风格曲目音源的表现能力,对搭配各种灵敏度和不同功率音箱全面的亲和性。它可以轻松自如地推好如美之声监听一号音箱和各种家用音箱,这是准乙类动态同步偏置功放天生96%动态高效率决定的。那么通透度、下沉性、宽松性、滋润感甜味,动态丰富感染力、耐听性,原因在于功放全信息反馈系统起了决定性的作用:也就是我们将传统功放电路在高温高热末级管输出给喇叭负载时残存的一些影响音质的味精酱油,微弱的谐波信息拾取后,全部反馈给前级进行等量条件下的同相放大。使功放二次周波输出的波形中的声音味精和酱油--各种高次、奇次、偶次谐波与原始输入的音箱信号中的含量成份一样,准确地讲,是我们在功放电路中将声音中的谐波-泛音损耗进行了有机、有序、合理的补偿,才达到了好的效果。并没有搞什么谐波增生之类的刁虫小计,一切遵循顺其自然的规律才得得到很自然的效果。  

在之后,我们第六代模块电路中又增补了的柔性动态偏置技术,这也许叫刁虫小计,因为本准乙类功放动态同步偏置功放电路的自身静态功耗<15mA,动态效率高达96%,瞬间所有能量都转化为驱动势能,自身损耗小,因此动态效率高,音频转换率高到每0.5us比电源电压幅度,这个速度变快之后,高音明亮润耳,中音饱满,低音醇厚,层次清晰、速度快,一些不习惯这种声音的发烧友们也承认这是与众不同的、快速的,是一种不知道也没有听过的风格的声音。一点不像传统音箱中发出的已听惯了的那种音箱声音,音速太快了,减速不就得了吗?本来我们掌握的功放频控制技术可以将功放输出特性曲线如揉面团一样任意变化。只不过不愿违背追求HiFi的宗旨。不愿意随波逐流去克隆八国联军泊来品各种无可奈何地带个性风格的外国声而已,于是我们将第五代带十足三维音效感电路曲线中在7Hz-10Hz之间的驼峰,往0Hz压缩,抬高了了0-10Hz低频端能量成份,如原额定功率纯阻负载下10Hz-100KHz平直段30V对应4Hz的2V状态提到4Hz6V状态,将频响曲线平直段下限频点从10Hz挪到了8Hz频。我们曾著文讲过:单位时间内频率成份总能量是不变的,这是能量的守恒定律。又打一比方:单位时间的频率能量如放在一个平放的橡皮袋中,压下一端将鼓起另一端,那么我们将高端快速部分能量有意往低端平衡压缩,即将高端平坦消失点从1..5MHz。压到1MHz左右,使整个频响带在平坦度不变的波形形态下,将1MHz以上频响管道的直径缩小,造成1MHz以下信息频率成份密度加强,这如我们九七年在《无线电与电视》杂志上著文讲过,运动场道上人越多,运动员运动速度将变慢,但他们毕竟在克服阻力仍在努力呢?即在相管道里的各种溶剂密度不一样,如同在用牙膏皮挤牙膏和挤水的自然现象与道理一样,因为频率低的电压幅度和电流速度比频率高的速率本来就慢,那么以1MHz那么宽的频率间距内的频率成份所含的速率比和密度向下段最低8Hz频率点进行压缩,在整个8Hz-100KHz等功率段的曲线平直形态不变的条件前提下,使整体放出的声音速度在对人耳听感上,是以20ns---20ms均匀减速的比率过程中被微妙微肖地柔化或叫胆化了,这与甲类高热压缩中频段音频信号,造成减速效应,使听感变柔是异曲同工。而低音在通透性不变的基础上,密度也被相对加强,速度减慢,在扬声器纸盆强阻尼效应的协同作用下,仿佛弹性柔和增强,力道更足了,而高音呢也更润了,中音更饱满了,这就是柔性动态偏置的刁虫小计!

以至被后期购用第六代模块装制的隆宇功放的经销商夸奖说:隆宇第六代模块2100不煲机也好听了,并且越煲越好听了,实际上现在装机的D-300W模块已是第七代,而装机的D-500W模块已跃到第八代产品,因此越来越好听正是势在必然,但在这里重点说明:隆宇第六代柔性动态偏置功放,在用仪器测正弦频率时,它的频响仍旧宽达1.5MHz范围,也就是说恒定的静态指标没有变!变在、妙在动态的声音速度及密度的"柔性"变化,因此掌握功放电路在工作中形态中的动、静态计量程度,是设计优质音频功放的灵魂所在。

http://www.chongqinglongyu.com/

http://www.sipu.cn/html/about/about-107.html

“隆宇”,是设计者的名字与注册名。始于父辈的启蒙,隆宇自幼偏爱无线电。从矿石收音机、电子管、晶体锗管、硅管、通用IC直至专业发烧,作为共和国的同龄人,坎坷的经历,使隆宇与电子和声音结下了不解之缘。改革开放初期,创办了贵州省都匀市隆宇电子厂。隆宇足迹遍及大江南北十多个半导体生产、研究机构以及原材料供应厂家。采用“借鸡下蛋”的办法,利用西南、西北、江苏和本地的一些老三线半导体生产厂设备代为加工出各种分立的电子元器件。为了保证产品的一致性和可靠性,做过大量的工艺制造与材料的性能试验,全面分析了多种相关进口器件芯片的结构与性能,并克隆了一些特殊器件。积累了不少有关电子器件实质性应用方面的宝贵经验。
 出于爱好音响,自92年初起,立项生产功放模块。为了设计好一些专有性能的电路,隆宇受教于复旦大学与上海二工大教授的专业课程,受助于各军工大厂相关工程技术人员,并借助于本地军工机构的设备来检测和论证相关电路的实效性能。研究中,隆宇惯于采用破除迷信的逆向思维,对比与创新相结合的方法,发现了各种传统经典功放电路所存在的高保真缺陷,并予以针对性地攻关解决。执着不懈的研究各种不同模式和材质的电路在转换时的频幅特性,探索信号在电路传输过程中的形态怎样与声波在自然空间传输的规律相吻合的问题。历经了几千次的实验和几十万元资金的耗费,终于在大功率、高保真、多功能的功放模块电路研究方面取得了实质性的突破,并派生出多项专利产品和一系列可喜的其他成果。形成了隆宇自己一门独特的实践与理论---模拟波自然编码分频技术。
 2002年二月底迁址于重庆,更名为“重庆隆宇电子厂”。形成了一个科工贸一体的经济实体:成渝两地两个商贸公司,一个生产厂。从此,隆宇已跨入二次创业与发展阶段。

( 隆宇特色 )   
  隆宇人不断地追循和研究:在特定音响系统中,使得音频信号放大还原的Hi-Fi过程,更接近于声音在自然空间中的传输规律。不是追求于某种特定的外国声,而是追求中国人自己做出来的功放系统发出的独特风格声音,高保真的“中国声”!自98年开发整机起,隆宇人就将电路的整合作为一个系统工程来研究。从器件基础材料的物理特性与电气性能着手,从常规器件与特殊器件的优化应用着手,寻求电路的简洁以降低损耗和提高信号的传递效率、修正补偿电路转换中所产生的失真、以及加强工艺手段的可靠性等。大量的研发工作,使得相关电路不断进步,生产出隆宇牌功放模块与电源净化器系列新产品,大大提升音响系统的音质。
  统计证明:94年以来已有十多万用户品尝了由隆宇产品发出的“中国声”:欣赏了声音的平衡度、层次感、通透清晰度、感染力度、声场立体感与声像定位感等,从而品味了不同音乐的真实效果!
  隆宇人真诚地欢迎广大发烧友们,将隆宇系列产品与各种进口功放对比:谁的声音表现更全面?更接近Hi-Fi?谁的性价比更高?
  隆宇人真诚欢迎业界横向联合,让国产音响组件、配件产品从内到外包装,让“中国声”发扬光大!



新颖独特的隆宇功放模块介绍
D-50W、D-100W、D-150w、D-200w、D-300w、D-500W、D-1000W
-----绿色、高效、节能的新技术电路
对喜好无线电和音响的人来说,亲自动手制做成一件满意的高保真音响作品,真是一桩莫大的乐趣和享受。对于从事电子专业技术的朋友来讲,能用上功能强大、简捷方便、价廉物美的隆宇功放模块为自己的产品来武装和配套,这无疑是“踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”的欣喜。
隆宇功放模块是逆向思维的创新产品,是目前国内、外同类产品中功率较大、功能较全、频带较宽的集成功放电路。它将庞大的分立件功放电路板,采用独特的工艺,浓缩为一只小体积的集成块。它是从1992年初开始,一直依托军工企业的技术、设备承制加工。早在1995年,第一代模块的设计指标就通过了国家二级计量站国营4541厂的鉴定;1999年2月1号,用隆宇模块组装的功放整机,就经国家广播电视产品质量监督检测中心抽样检测,主要技术要求达到和超过国家一类机的水平。“厚积薄发”,“十年磨一剑”,现在的第八代版模块,已是成熟的技术成果。
工业领域的应用:十多年来,已有数十万块电路被广泛地用于家用HI-FI发烧音响、低音炮功放、有线广播、专业音响工程、工业自动化控制、多种频率转换电源、大功率超声波设备、雷达、机床大功率伺服电机系统。科研、军用航空电源开关放大、人民防空、消防、警用功放的各种感性、容性、阻性低频大功率负载的驱动领域。
武汉、西安、长沙、宝鸡、成都、郑州、哈尔滨、沈阳、吉林、大连、青岛、开封、上海、杭州、南京、广州、绵阳、太原等国内几十家国家重点科专院校、所、工厂是隆宇产品的固定客户群。长年采用本厂的第七代D—500W、D—1000W专业模块。如北京铁路科学院通讯研究所的重点攻关项目“2500W/0.5Ω负载开关放大器”;公安系统用的宽频带噪声干扰放大器;雷达、声纳终端显示器偏转系统放大及音响工程;军用、民用大功率消防警报功放(已有四个省的防空委员会在采用,具有特殊的传远性能);及各种工控设备中。以它优秀的品质、良好的服务,受到广大用户的一致好评。
HI-FI领域的应用:这两年,第八代D-500W、D-1000W模块和组合的功放整机,在港澳沿海及内地的发烧圈里也小有名气。以它与“莲”、“音乐传真”、300B电子管比美的“声音资格”;又有与SACD音源搭配后的宽频特征、驱动低灵敏度大食音箱的优秀表现,无疑给动手能力强的发烧友们装制小功率耳机放大器、大功率HI-FI功放,潇洒地“DIY”一回时,带来兴奋与激情。
产品的突出亮点:它是一款新概念的电流型同相放大器。其突出特点是:电路的偏置供应是以动态开关的方式。静态待机时,整块电路处于7-15mA微功耗的乙类状态。有趣的是,在工作时,它“静态电流”的大小,始终与动态电流同步、同相、同量地增生。值得自豪的是,这“静态电流”的相位点,始终超前于动态电流,越过交越点,所以本电路没有任何类型的交越失真!正由于本电路的“静态电流”与动态电流同步、同相、同量地增生,形成了比甲类还“甲类”的特殊机理,即静态电流与动态电流一样大。所以说,它又是一款绿色、高效、节能、发烧的新技术电路。
D-500W、D-1000W模块的驱动能力特强,输出的内阻设计为0.25Ω,最低负载能力为0.5Ω。因此,在各种低阻抗的感性、容性、阻性负载上输出最大不削顶功率时,整体频响带的增益不变。从失真率方面来说:本产品从低频到高频、从低阻抗到高阻抗,从小信号到大信号,从输出最小功率到最大不削顶功率,在驱动各种感性、容性、阻性负载时整个20HZ—20KHZ的频带内总失真率平均≤0.8%。而不是传统的仅仅是在1KHZ频点上1W、10W的失真率。
模块在工作时同步、同相衍生出的偶次谐波含量十分丰富,比传统晶体管功放电路整体大10DB以上。(注:不是电子管机软失真类型的偶次谐波)。因此它揉和了电子管、晶体管两类功放的优点,造就了独特、浓郁而通透的胆机风味,高频音色清亮圆润,中频声象饱满甜美。尤其出色的是:低层次谐波的分解力+弹性度+最小音量等响度+空间感+平衡度,共同演绎出的声音效果,整体都比电子管好,达到了听感指标与电气测定指标的高度统一。
从现代半导体功放电路的性能上来讲,体积越小,损耗就越小,相对效率就越高。照理,在相同原理下电路的体积越小,音响的音质应该是越好!但市场上我们却很少见到额定功率有上百瓦的功放集成电路,更难见到有500W以上的超大功率的功放集成块。为什么呢?传统模式的大功率功放电路在静态时功耗较大,电路中元件在发热后,整体的频响特征要大幅度下降,将严重影响效率与音质的表现。传统小体积几百瓦以上的大功率集成电路,对于在生产过程中要做功率测试时的散热问题,就很难解决。因此,传统甲类、乙类,包括现代时尚D类模式的数字功放,小静态电流的集成块都很少有上百瓦的,那么高热量、超大功率的甲类功放集成块,就更难做到了!这就是为什么市场上的大功率整机都是分离件机器,很少有超大功率集成功放电路的原因了。拥有自主知识产权的隆宇功放模块产品,正好填补了这个空白的领域。
原理结构的描述:这是在传统乙类功放电路基础上巧妙演变过来的一种新颖电路,同时融入了隆宇发明的模拟波自然编码分频的新技术。我们命名为:“准乙类动态同步偏置功放电路”。(基本原理见图。)图中:C1与D1的设置,旨在减少在开、关机时电源对后级的冲击。VD2是保证偏置稳定的单元。V1、V2、V3组成总的偏置控制级单元,通过VD5、V4向V7、V8、V12提供偏置,v7、V8差分级是保证电路平衡稳定的环节。V5、V6是差分级的动态恒流源。V9是单端式电压放大级,V4、V5、V12共同组成V9电压级的动态恒流源。V2、V3、V10、V15等共同组成过压、过流保护的取样反馈单元;V1单元是一个温控器电路;当电路散热不好超过85℃或电路过载时,上述保护电路将使V3的C、E两端导通到<0.3V的饱和状态,中止了差分级、电压放大级的偏置电流供应,令整个电路关断。VD2、差分级V7、V8与电压驱动级V9、V12共同分享本电路总的7mA的“静态电流”。由于V9+V12回路在电源中的总电流为3MA,静态时将V11C、E两端的电压锁定在≤1.3V,令后级的偏置始终保持在临界状态!因此本电路在无信号输入时,后级始终是关断的。当有信号输入,V11环节的电位跟随V9的导通的幅度在总电源中上下滑动,为后级提供了与输入信号同步的偏置电流和电压。电路中V4、V5与V12的巧妙结构,具有偶次谐波增生的功能。当一个单位时间的信号输入时,差分级的V7、V8为保持电路的平衡,先后瞬时导通,V5、V6即先后两次向V7、V8提供同相等量的平衡电流。由于V5是V4的偏置,因此V4也先后供给V12两次等量的偏置电流。事实上V5、V6与V4同时发生的这第二次的同相、同步偏置电流,是与第一次偏置电流偶次迭加的过程。您在频谱分析仪上可以看到:谐波中的二次、四次、六次谐波幅度绝对比其他传统功放大10db以上,与电子管偶次谐波含量相同。并且,六次以上偶次谐波与奇次谐波幅度基本相同。奇怪的是六次以上的偶次谐波与奇次谐波同步、等幅地向频率高端平衡延伸,所以本电路不但充满“胆味”,而且频响极宽。实测出的电压频响高达1MZ以上,功率频响至300KHZ还有1-3W输出。可贵的是,本电路特殊的结构使后级始终处于临界启动的状态,当有信号输入时,后级即时启动增生出的静态“偏置”电流的相位,立即超前越过座标的中轴线,从而消除了传统乙类电路由于的小静态电流偏置,造成了在输出时的交越失真和瞬态失真的“瓶胫”现象。又由于本电路具有在工作时同步增生的静态电流与动态电流一样大的特殊性能,所以,它放大出的声音同电子管一样温暖好听却更加通透。
使用简捷又方便:它体积小、功率大、不用外围电路,无调试、自带过压、过热、负载短路等多重自保护功能。参数一致,性能可靠、用途广泛。可直接替换传统进口、国产功放与设备中的功放部份,维护十分方便。小功率的D-50、D-100W、D-150w、D-200w、D-300w电路体积均为12×6×1.5Cm,大功率D-500W和D-1000W电路体积为18×8×2Cm。整块电路在无信号输入待命时的静态电流仅7-15mA,开关效率高达96%,这在国内尚属首创。本电路仅有五只脚:+、-、地、输入、输出。接上±5V-±75V电源,无需调试,加入信号即可工作。大小模块自身的铝基板厚度,共分4mm和6mm两种,铝基板已与内电路绝缘,可以直接安装在任何机壳与散热器上,不用再绝缘。使用代换方便。


模块电路的使用技术
一、配用±电源的要求:
1、如HI-FI发烧用,建议采用工频线性电源,变压器的次级必须双线并绕,不能采用次级是单线串绕后再抽头的变压器来使用。
2、单块电路所配用的电源功率,应与模块上标志的瓦数相同,如两块模块共用一个电源变压器时,电源功率应是两块模块上标志的瓦数相加。变压器初级绕组线径应≥Φ1.0mm,次级绕组线径应≥Φ1.6mm,工业用途,原则上供应模块使用的电源功率应是负载功率的3-5倍。
±电源所配用的滤波电解电容的容量尽可能接近配对,总容值在2×10000—15000Uf范围,并在大电解电容上并入容量对称的中、高频小容量的CBB电容,以降低高端频响的动态阻抗和提高高端频响动态的响应速度与增益。
整流用的桥或二极管,建议采用每单臂连续电流5A-35A,每只(臂)整流二极管的正向压降(VF)值尽可能一致。
如您将本模块使用在音乐放大场合,建议采用本厂专有技术生产1500VA宽频带低内阻电源模块。比传统单路整流滤波电路效率提高150%以上,音质将提高30%以上。
二、安装说明:
本电路在接入做好的±电源之前,必须将整流滤波电源中电解电容上储存的电能释放干净,以确保模块的安全性。
如两块模块共用一组电源的并联供电方式,请采用引出两组单独的±电源线的方法,分别给两块模块供电。切忌只采用一组±电源线前、后接力式的并联供电。不要串联接地,应对称式一点接地,以防万一电源串激,影响模块正常工作。
模块上标示的型号,是该模块的峰值功率,连续正弦工作状态使用时,建议功率减半;并保证散热良好。散热器表面温升不超过65℃为宜。
本电路自身铝散热基板与内部电路已隔离。模块与散热器结合面应涂抹一层硅脂,来回磨动挤掉其中空气,使模块与散热器紧密结合,两边的固定螺丝应平衡上紧。
5、与本模块配套散热器的尺寸参考:自冷时:每10W/100平方表面厘米,如采用油冷或风冷散热,每10W可降到50平方表面厘米。
小功率模块的五只镀银引出焊脚,正面从左至右排列:(+、IN、GND、OUT、-)。大功率模块的五只镀银引出焊脚,正面从左至右排列:(+、OUT、GND、IN、-)详见图。
专业功放电路图 专业功放音响电路图
三、系列模块的电气参数:
开关效率 96.4%
工作电压(出厂常规)±5V—±75V
最大线性电流D—50W/2A。D—100W/3A。D—150W/4A。D—200W/5A。D—300W/6A。D—500W/10A。D—1000W/20A。
额定功率 D—50W/30W。D—100W/50W。D—150W/75W。D—200W/100W。D—300W/150WD--500W/250W。D—1000W/500W
峰值功率 50W/100W/150W/200W/300W/500W/1000W
输入阻抗 10KΩ-100KΩ
额定输出阻抗 大功率模块2Ω/小功率模块4Ω。
静态电流 <15MA
功率频响 1HZ—50KHZ(额定功率负载线平直段20HZ—20KHZ)
电压频响 1HZ—1.5MHZ
输出直流中点失调 <60MV
通频带增益(出厂常规)40db(批量客户可按要求设定)
通频带内总谐波失真率 20HZ----20KHZ范围,额定功率下:平均≤0.8%
不同负载阻抗下的工作电压 1Ω=±20V--30V 2Ω=±28V—40V 4Ω=±36--50V 8Ω=±45V—75V
过压自保护电压 ±55V----75V
过热自保护功能 散热器温升至85℃时,电路执行关断


四、模块的其他能性:当负载阻抗低于0.5Ω(负载短路时),本电路即进入自保护的微功耗待机状态,在负载阻抗高于0.5Ω后,本电路自动在100MS内恢复正常工作。
模块采用高绝缘高强度的环氧树脂整体密封,适合各种高、低温,高、低气压的工作场合,具有抗振动、抗潮湿,抗氧化、不怕灰尘污染影响等优良性能。产品出厂前全部参数通过严格过载、老化等考核,性能一致、质量可靠。特殊要求本厂可以定做。
小功率模块的输出内阻均≤1Ω,大功率模块的输出内阻均≤0.25Ω。本产品的频响速度快,转换效率为96%。因此对灵敏度只有80几db的大食音箱照样驱动。如需功率扩展,可将两块电路接成BTL方式,即得到2.5倍以上的实际输出功率。如采用多对模块用输出变压器以BTL并联推挽方式,可以合成几千瓦、上万瓦的输出功率。
不同代数模块的性能区别如下:第六代突出平衡度和胆味效果,用于超值的HI-FI发烧。第七代是工业、科研用的专业产品,突出的是功率余量大。第八代突出的是功率频响延伸的平直度、低次谐波的解析度和小音量等响度等指标,并加入了隆宇研究出独特的低次谐波的分解技术和符合人耳生理聆听的掩蔽效应技术。自带的小音量等响度效果是:最小音量时,音乐中的成分与比例(增益)不变,低音的弹性浓郁,低次谐波层次丰富。用于高要求的HI-FI发烧和高级仪器中的宽带功放。
小功率模块不另加散热器时,它自身的铝基板最大耗散功率为10W。大功率模块不另加散热器时,它自身的铝基板最大耗散功率为20W。如您用做耳机功放,不用另加散热器。如装10W以上的功放,则需另加外部散热器。外加散热器尺寸:连续功率时,每10W/100㎝2,用于音乐功放时,每10W/50㎝2。

“鱼和熊掌”兼得的HI-FI新方法
音响“HI—FI”是发烧友永恒的主题。“好声音”又是一个系统工程,从对碟片音源、CD、前级、电源、功放、线材、音箱喇叭一整套性能的优化组合、乃至220伏电能的纯净程度都缺一不可,俗话说;“龙凤配”、“天仙配”、“好马配金鞍”,就是讲的这个道理。同时发烧又是烧钱,高档音响器材的好声音,对工薪发烧友是渴望不可求的“阳春白雪”。很多发烧友为了搭配出一套好声的器材,花费了千辛万苦,走了两万五千里长征。但我们用理智而科学的办法去努力,完全可以较少的投入来获得意外的惊喜。
功放机有如汽车的引擎,是一套音响系统的“动力中心”,它对音质好坏重要性的比例占到70%。本文仅从功放的工作电压与工作电流角度,简要探讨它们对音质的影响。
有经验的发烧友都知道:功放输出的电压高,声音的响度就大,功放输出的电流大,声音的密度、质感就好。至于声音频响的宽度、响应速度、解析力、层次感、弹性度、音质的线性失真度,则是取决于电路的综合品质。如果功放的功率绝对大于音箱的功率的几倍,那么出的声音肯定不会太差。
一些发烧友说,一般家里的音量开到几十瓦就足够了,功放的功率要那么大干嘛?我们知道,表现好声音音质、音色密切相关的鲜活感、层次感、力度感、弹性感--对应的是全频带不同信号音频电流及派生出来的各种中、高端的瞬变谐波(谐音)脉冲成分和低频中的低次谐波成分。但是功率小的功放在几十瓦的放音时,以上的很多成分已被抑制掉了。因为小功率功放在与大功率的负载音箱的大电感形成回路后,音箱的大电感对小音量(能量)的瞬变谐波脉冲的反电势阻抗特别大。不是吗?您家里的音响,无论是胆机还是甲类机,在音量开小到8点的时候,低音到那去了?声场中丰富动听的细节到那去了?这个现象不仅仅是喇叭的功率和灵敏度高低的问题。
因此,要造就“好声音”,功放必需具备三大基本要素:一是功率余量必需大;二是频响要宽;三是速度要快。
一、功放工作电压的高、低与工作电流的大、小对声音的影响
为了求得对音箱的控制能力好,出的声音力度大、饱满,通常音响厂设计师们的办法是:
1、将功放的工作电源,在额定的功率下设计成高电压。(一些有线广播功放机和专业舞台用功放机,为了弥补长距离传送中信号的损失,电源和功率输出都采用高电压的方式,这种方式的音质是谈不上发烧的)。但我们家用的HI-FI音响,功放到音箱的距离很短,电信号在线材上的压降很微小,因此,功放的电源电压高了意义不大。况且,音箱一般都是从4----8Ω的低阻抗,假如这台功率额定的高电压功放,在输出较大功率的声压时,电源回路频繁的电压降引起功放输出内阻增大,声象的定位与聚焦感即被分散,声音发飘,声场中的层次变乱而模糊,这时假如您将音量继续开大,电源压降更大,音频波形被切顶,声音会严重失真“发劈”,功放将对音箱失控,使您无法再听下去。所以电源功率有限、工作电压高的功放在HI-FI音响中是不可取的。现时市面上的HI-FI功放工作电压已很少超过±60V。但考虑整机成本的问题,一般市售的功放的功率都是“小马拉大车”,很难“喂饱”家用音箱,以至大多状况下会出现以上的情形。
2、在功放电路的推动级和后级中,采用许多许多对的晶体管并联,以大电流输出的方式来改善音质。但新问题是:并联的晶体管越多,众多晶体管内管芯的PN结分布电容的总容量也越大,势必造成功放电路的频响特性大幅度下跌,如一些发高热的甲类功放,虽然中音柔和,力道生猛,但低音区音质发诨、发朦、发紧,声场变窄,响应速度很慢,高端频响也上不去,少了许多丰富的谐音,整体缺了层次感,缺了生动鲜活的感染力,对音乐的表现不全面。因此各个音响厂都在功放的工作电压和电流的设计上下足了功夫,可是鱼和熊掌总是很难兼得的。
二、功放工作电压的高、低和工作电流的大、小矛盾的统一
综观许多欧、美高档音响器材中的电气结构:功放的供电系统都是十分的充足和庞大,电源占到整机总成本中的50-60%,为甚么呢?半导体器件组装的功放都是一类升压输出型的大电流放大器,它的功率能量转换是以电流为主,电压为副。(与电子管的工作方式恰恰相反,降压输出型小电流放大器)。
要使一台家用功放平滑自如地控制音箱必须做到:一、功放后级的工作电压控制在±30—50V范围,电源的功率余量足够地大,功放在额定的功率范围内输出大电流时的保证电源电压相对稳定。二、功放电路本身的功率必须于大音箱一倍以上,并保证功放电路在额定功率输出时仍有一定的富余量。三、功放电路各单元环节中采用的晶体管数量尽可能地少,避免众多晶体管PN结合成的结电容,导致功放频响变窄。四、简化结构:降低电信号在电路中的动态内阻,提高响应速度。这四点经验可以解决以上的矛盾。
四、晶体管功放的声音能否比胆机更好听?
这两年胆机复古的热潮一浪高一浪,为什么?胆机音色更人性化,耐听。(此中不包括为追时髦的低档胆机)。胆机是一类小电流降压型的放大器,胆机转换音频的机理,是在恒定高压的输出状态下对低阻负载以百分之几的电压降压方式,来进行功率转换驱动喇叭,所以输出功率都不大。喇叭在工作时产生的几到几十伏的瞬时反电势,对电子管几百伏恒定的高压主电势的影响是微不足道的。另外,电子管几百伏恒定的高压主电势通过输出牛对喇叭实现的降压式阻抗匹配,在静态时,对负载喇叭两端始终起着“充电电压”式的控制和保持的作用,所以胆机的音色幅度很平滑柔顺,声音温暖甜美(这里不说它的缺点)。
五、晶体管功放是一类低压电流型的升压放大器。传统电路结构都复杂,它的最大输出电压幅度仅几十伏,喇叭在工作时产生的几到几十伏的瞬时反电势对晶体管功放内阻的影响是很大的(前文所述尤其小功率的功放在小音量放音时的音质很受影响),同时晶体管功放负载喇叭的两端,没有电子管机那样“充电电压”式的保持作用,加上功放中的几十只晶体管在宽频带工作时产生的相移,共同造成的失真,声音表现总是不尽人意就在于此。如果我们按文中第二节所述来完善,并在电路上加以创新,就完全有把握令晶体管功放的声音胜出胆机。事实上许多高档的晶体管功放在综合声音指标上早已超过了胆机。
六、取材容易--鱼和熊掌兼得的简捷新方法
1、材料:隆宇功放模块是自主创新产品,以它独特的“准乙类同步动态偏置”技术和简洁的结构,以静态微功耗、工作时的“静态电流”与动态电流同步、等量增生的“快速甲类”机理,以大功率、低内阻、宽频带、无调试、多功能保护、使用方便的特性,具备全频带内的自动等响度平衡控制的功能,偶次谐波含量与电子管一样。因此,造就了“胆”、“石”兼备的好音效;自92年问世以来,在业余发烧DIY、专业、工业应用的各个层面里赢得了良好的口碑。
D-1000W和D-500W的隆宇模块输出阻抗设计为0.5Ω,最大线性电流10A和20A,带载能力极强,并有“天生”平滑的全频带等响度效果,音质甜、暖、快、平。
隆宇每年接到全国各个应用领域里要求定做不同指标的模块,很多是用于驱动低阻负载100A以上大电流和超音频50KHZ--100KHZ使用场合的。为了达到输出大电流要求,以往我们采取精选参数一致的功放模块多块并联的办法来解决。众所周知,半导体的离散性较大,集成电路配对难度极大,同型号两块以上并联运用的范例不多,尤其在大电流的工作状态下,功放参数稍有差异极易损坏。并且多块模块相并后的电路本身的电容量成倍增大,使整体的频率特征大幅度下降,此矛盾一直困扰着我们。
2、“鱼和熊掌”兼得的模块组合
既然市场有需求,我们必须努力去满足。隆宇总结长期以来的制作与应用经验,攻关解决了两块以上功放模块的串、并联的简捷应用方法。即达到了驱动低阻、输出大电流的目的,又兼顾到功放输出的频响增益不衰减的目的。
这种模块的串、并联新方法,用于工业方面,可增大输出功率电流;对于应用频率高的场合,可保证工作频率不再因为功放在高热状态下频响的增益降低;用于发烧功放中,模块控制音箱的能力更强,声音立马变得更醇厚和饱满,声音层次里被解析出细节质和量的感染力增加得十分显著,(就如一杯开水中原来只放了一袋,现在被放了两袋、三袋咖啡后的浓郁口感),音乐中出现了以前许多未曾听到过的细节,低音力道更足,下潜更深,低频谐波沿地面、从地底对脚底形成一浪一浪的按摩感。实现了石机变“胆”味更浓,“鱼和熊掌兼得”的愿望。假如您是运用在专业或12寸以上的大食音箱时,要求声音的力度、密度更好,还可在以上基础上实行BTL桥接输出方式,功率幅度增强2.5倍,效果更上一层楼。
多块模块串、并联组合与单块模块在相同的负载上比较:单块模块输出在20HZ-20KHZ范围两头-3db,而多块串、并联输出20HZ-20KHZ范围负载阻抗的曲线笔直,频带扩展到10HZ-50KHZ范围两头-3db,线性度极好,负载能力特强。
我们运用10块D-1000W模块进行的串、并联,令功放模块的负载能力瞬时达到0.25Ω的极限值(负载近似短路)。在同等的负载上驱动电流增大近10倍(100A),这对一些工业控制场合中有大功率低阻负载要求的用户,带来了方便。
另外,隆宇大小功率不同的模块,同样可以进行大、小功率混合串、并联组合,以求展宽频响和增大功率。方法是将每只小模块调到大模块上标志功率幅度的30-40%,一级一级地调整,保证小功率模块参与工作时不过载。关于功放模块电源配置的方法:请参考本厂网站上相关栏目中的模块使用说明。随模块的包装中有详细说明书。

3、典型接线方法1

见图1:两块模块的串/并联方式



图中IC1作为前级驱动模块,它的OUT输出端是通过R1后驱动负载,这个电阻的阻值取得较小,只有0.1Ω-0.5Ω≥5W(这个功率取样电阻的电阻值不宜大,会损耗功率的)。图中IC2是从IC1输出OUT处通过R2取得信号放大(R2在几十KΩ——3MΩ,视实际供电电压、负载阻抗、功率要求不同情况调整决定),IC2输出通过R1-1后在A点处与IC1并联,共同对负载RL进行驱动,这种接线图运用方式,实质上是IC1与IC2进行了信号串联放大后又并联输出。


4、典型接线方法2

见图2:三块模块以上的串/并联方式



5、具体的调试方法:
A、先确定好R2-1R2-2或R2-N的输出均衡电阻的阻值,先调节信号源输入IC1的电平,设定好在负载RL上的电压的幅度。如:10V。确定了IC1输出的幅度之后,先单独给IC2接一个负载RL,然后调节R1,使IC2在相同的负载RL达到与IC1输出一样的幅度,然后将IC2与IC1的输出在负载RL“A点”上并联接好。
B、在两块以上的模块组合中,同样先单独给IC3另接一个负载RL调试,调节R1-1,使IC3在相同的负载RL达到与IC2输出一样的幅度,然后再将IC3的输出与IC1、IC2的输出在负载RL“A点”上并联接好。依次类推。


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