DIY一台有个性的M5桌面小甲功放

I翟幽 ■ 盈 珊盈 D_Y一台有个性的 M5桌面小甲功放 二 牛~61：；kN作是一台sA300 -=f 全平衡功放。为了确保充分展示 出本人的最高水平 ，决定先做一台桌 面小甲功放热热身。 由于是桌面功放，所以电路不能 太复杂，PCB板的尺寸也不能太大，同 时还要保证一定的声音素质。综合以 上因素，决定选用hifidiy论坛伟良兄的 M5电流型功放。 M5功放电路比较简洁，其电路原 理如图1所示。它是由一台名为F3的 电流型前级改进而来 ，该电路调整了 部分参数 ，增加了电流放大级 从图1 可见：电路上、下对称，输入级采用 K170／J74场效应对管 (VS1、 VS2)， 使输入级具有很高的输入阻抗和很低 的噪声，同时场效应管可以使用自偏 压，也简化了输入级 的偏 置 电路 。 由于 K1 70／J74的耐压不 高，所以采用C2240／ A970 (VT1、VT2) 及分压 电阻LR1、R2 和R5、R6，为场效 应管提供合适的工作 电压。电压放大级由 VT6、VT9组成 ，它 们与 输入 级 的连接 采 用的是 反射 电流 源，这部分 电路分别 由＼厂r3、＼厂r4、VT5~D VT7、VT8、VT10组 成。输入级的静态电 流约为2mA，电压放 ◎牛歌 张新苗 RP2 5oo 图2 022无线电 2009．08 DlY一台有个性的M濑 小甲功放 图4 图5 大级的静态电流约为6mA。输出级是一 个很典型的两级达林顿式的射极跟随器 架构，VT02、VT03组成推动级，VT04 和VT05担任末级 电流放大， r01负责 为输出级提供温度补偿，确保整个线路 的温度稳定性。在电流输出级和电压放 大级之间，加入 了由C4、R32、C9和 C3、R33、C8组成的CRC滤波电路。 由于R32~I：]R33的隔离作用，当功放大 动态输出时，可以使上下浮动的电源电 压不至于对电流放大级之前的电路产生 太大的影响。 M5的套件如图2所示，其PCB板如 图3所示。配套使用的开关和接插件等 如图4所示。 由 于 是 甲类 功 放 ，每 声 道 采 用双管并联 。我选择 的是SA1 941／ SC5198，选择这个对管并没有特别的 原因，只是正好手上有4对，而且配对 非常精确，误差不到3％，见图5。 为 了解决甲类功放的高热量散发 问 ，特地动用了库存多年的异形散 热器 (原来用在某电源设备上的)， 包络体积为1Ocm X 1Ocm X 13cm，单 个散热器可以确保耗散40W的热量。 为 了尽量减小 占地面积 ，整体布 局原则是向空中发展，所以就搞 出一个 比较少见的布局 ：机箱上部是 图6 图9 图7 图10 4个大型散热器 ，功 率 管安 装在 散热 器 上 ，通过 连 线 引入 机 箱 ，机 箱 内 以倒 挂的方式安置电源板 和 功放 板 。这 样 的 好 处是 散 热 器产 生 的巨大 热 量可 以直 接 对流 向上散 发 ， 对下部机箱 内的电源和功放板 的影 响会 比较小 ，有利 于整机 的热稳定 性。电源板和功放板倒挂式安装 ，可 以有效缩短 引线长 度 ，简化整机 的 装配 ，安装和调试 时 ，只要 拆去 底 板就可以进行，不需要把整个机器搞 得七零八落。侧板使用1 Omm厚的铝 板 ，其余均使用3mm~R板 ，由10mm 铝 方条进行部分连接 。最后 的整体 尺 寸为240mm X 280mm X 270mm (W XD XH)，可见尺寸还是比较小 巧的，占地面积与一张A4纸相当，是 名副其实的桌面功放。图6所示的是机 箱结构件集合，图7所示的大型机脚； 图8 图11 蝰 巢 散 热 器 2009．08 无线电 023 I翟冒龃■ 盈 盈 图1 2 圈 14 图8所示的是下部机箱组装图；图9所 示的是整体组装图。 电源 电路 还是选 用我所钟爱 的 开关 电源 。这次使用 的还是很老 的 存货：天龙的DNC一450A (功率为 450W，输出调在 ±35V)。简单计算 了一下，目前的散热器可以支撑静态 电流到1．2A (一个声道)，这样每声道 在8Q负载上可以输出的甲类功率超过 2。W，即使保守一些，作为一台桌面功 放 ，近场聆听，这个输出能力也是绰 绰有余的了，何况甲乙类可以输出50W 以上的功率。 需要注意 的是 ：设计小 个头的 机器远比大块头机器要考虑细致 ，大 机箱空间大，散热好 ，布局的灵活性 和余量大 ，考虑不周也不会出现大问 题。而小机箱里的各个部分的排布 ， 相互的连接。安装的顺序都必须非常 精确，一不JJ~,b，就会发生问题 ，甚 至会导致整个半途而废。所以在 O24无线电 2009．08 图13 动手之前 ，为了 确认每一个细节 都在掌控之 中， 花 费 了很 多精 力。整个设计和 安装都进行得比较顺利，上、下机箱 组装后的效果见图1 0。 加电测试 ：先调RP2将中点输出 尽量调在零位，然后调RP1设定末级的 静态电流。首先调在100mA，然后回 头复调一下中点电位。稳定一段时间 后，逐渐增加静态电流到设定值 ，每 增加一些，都要观察一段时间，确认 静态 电流稳定后再继续增加，同时配 合调整中点电位。 测试用了25 125W的金封功率电 阻作为假负载，两只并联 (实测 电阻 约1 2())，分别安装在两个蜂巢散热 器上 ，见 图11。 M5功放在各个频率上的测试波形 如图12～14所示，最好是用双踪示波器 对比观看波形，重点看输 出波形与输 入波形相比有无失真。使用不同频率 的信号是为了测试功放在各个频率下 的现。 最后，静态电流接近1．3A，整机 图1 6 的静态功耗达到了1 70W，可以确保8a 负载上得到25W的甲类功率 ，散热器的 稳定温度约50~C，室温大约17~C。 这个温升是比较安全的，即使夏 天30℃温度下使用，散热片的温度也 会在65℃以下，对于甲类功放来说这 个温度是没有问题的。由于整机冷态 与稳态的温度相差很大，装箱后发现 电路的中点漂移比较明显，最大超过 了100mV，这会对听感造成影响。为 求完善 ，在底板上加装了一个九洲风 神的8cm液态轴承风扇 ，另加了一只 7809三端稳压 ，让风扇工作在9V电 压下 ，这样 ，要距离很近才能听到噪 声。而中点电压的漂移则降到了50mV 之内。加装后底板与背板见图15，整 机完成图见图16。 音质目前不能作最后的评价，也 许以后还会有所调整。由于音质是整 个系统的综合表现 ，特别是功放与音 箱的搭配千变万化 ，很难下个定论。 目前只能说 “不错”。 M2与M5的合影见图17。M2本身 就不算大，M5的占地面积又小很多， 达到了预期的设计目的。@ 图1 7