目前日期文章:201006 (29)

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  作為音頻功率放大而言,V-MOS較雙極電晶體有如下的優點:無熱跑脫(Thermal runaway)現象,因為它的ID是負溫度係數,電路無需有溫度補償。頻率特性在無負回授時亦能寬達400KHz,Slew Rate可達100V/uS。傳達特性曲線平直,亦即表示放大的線性良好。它是電壓驅動元件,驅動電路容易設計,驅動功率亦小。沒有二次崩潰現象,異常的瞬間高壓也不致破壞(例如以L作負載時)。本電路是A類設計,很簡潔,以高性能的FET輸入OP-Amp.來作電壓放大與驅動,IC1輸出置功率晶體G極的驅動電路是平衡式的,不會造成任何電壓偏差。雖然功率是10W級的,但用來推動高效率喇叭是很理想的。線路上應注意的是:輸入端的2KΩ與250P對防止高頻串入很有用,不可省略,IC上的25K電位器是調輸出的零電位,偏壓由2KΩ半固定電阻調整之,調整時應先置於短路,慢慢轉大到Q1 Q2的靜態ID為0.8A時為止。兩個S極間的0.1電容只是防止插入電流時的瞬態反應。電源分兩組供應,IC這組經過穩壓電路,可獲得很好的級間反交連。接地線全接至後級電源的地端再接至機殼。

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  儘管近代積體電路的發展已達SLSI(超大規模積體電路)之地步,然而在Power IC方面的進展並不大,尤其音響用的Power IC功率都不夠大,性能上也難與獨立原件構成的電路相比。然而某些優秀的IC的確在電路的動作尚能幫我們解決大部分的問題,如果不加運用殊屬可惜,像本文所述的NE540就是一個非常好的Audio IC,雖然它的功率並不大,但用來作推動級則可得到約100W的功率(8Ω),它的良好特性都可為我們所用,並且大大減少了零件數量並簡化電路設計。電路概要:540在本電路中擔任了輸入、預推動兩級,這兩級的性能對直流功率放大器是很重要的,A1中同時包含了偏壓電路電晶體,配合外接於⑦⑨兩腳的電阻構成偏壓電路,其大小由腳上的R4來調整。輸出級的靜態電流可以從R15 R16上量得,調R4使這兩電阻上各有0.3V的壓降。輸出級在低功率時是A類動作的,當輸出功率增加,以致R15 R16之壓降大過其並接二極體的導通電壓(約0.9V)時,電路自動換成AB類動作。輸出電晶體的過電壓、過電流保護,以Q3來說是R12 R13 R14 Q5,不管Q3的電流或電壓超過預定值都會使Q5導通從而使Q13的工作點限制在安全工作區(SOA)之範圍內。推動及輸出級的電壓增益是4倍,全機的電壓增益是46dB。若不另外用獨立電源供給A1的話,可利用圖左方虛線框內之電路來降壓供給A1使用。電源電壓為±45V,電壓的下降只會使最大功率減少,不會對電路的工作點起影響。

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  聲音的延時效果是很奇妙的的一件事,「回聲」就是一種音量遞減式的延時效果;延遲的時間短一點的話,比如在音樂廳裡聽音樂演奏,就有延時的效果,跟聽唱片的時候感覺完全不同;延遲時間再短一點的話,會給人有一種飄飄然、輕柔盪漾的感覺。以往音響方面的延時效果(像回聲機)是藉著機械的方式(如彈簧回聲器)或利用多放音頭的磁帶放音機來造成延時的效果。運算放大器盛行以來也有利用它作為相移器以達成延時的效果,最近則利用一種新的技術稱為「電荷耦合」技術(Charge Couple),可以延時的時間很短,以造成一種類似「齊唱」、「齊奏」的效果,使小樂隊的演奏聽起來像大樂團,非常的神妙,利用這種元件也可以加長其延遲時間而達成「回聲」(Echo)的效果。

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  MC唱頭流行以來,唱頭放大器電路幾乎隨手可得,然限於使用元件的品質,除了數名廠之頂級製品以外,性能都只差強人意,尤其是雜音方面之處理因受限於唱頭本身之低阻抗而難以處理。本電路是得力於NE 5534這個高性能IC之高輸出電流,使電路能在輸入阻抗很低的情況下維持低雜音。IC使用在音頻電路中能有很好的操作性能誠屬少見,但NE 5534於一年前推出之後即受到極佳的好評,本刊亦多次為文介紹(見56期「電路精選」中AA-21,PS-10,58期p. 97及本期中之另一篇文章)。

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  隨著技術與知識的進步,音響電路的性能被要求得愈來愈高,於是電路裡重要的部分常被獨立起來,裝配成一個模件(Module),好像是個大IC,它有IC的優點卻沒有IC的缺點,不妨也稱它是Hybrid IC(混合IC,相信這也是使音響電路更高性能且更易於裝配的新趨勢)。本電路就是使用一種驅動專用的IC來裝製成一部A類10W的功率放大器,別小看10W的功率,只要不是很寬大的聽音室,這個功率以能表現得很好,何況它還是A類的輸出。回想真空管時代要得到A類10W的功率也非易事,向Quad II(15W)至今仍被許多玩家視為珍品,想必也有它的理由。這個推動IC的使用電壓範圍是±15V~±50V,可輸出高達70Vp-p的電壓,就算用來推動真空管功率管也有足夠的能力,因此它在本電路內只用了半數的功力而已。由於是A類的設計,功率管的靜態電流大約有0.8A之譜,要有足夠的散熱面積才行。IC的頻寬有1.5MHz,Slew Rate=150V/uS,配以2SA627/2SD188的功率管,使高頻的特性極佳。IC腳所接虛線框內的電路是作為零電壓調整之用,一旦正確的調整之後,絕不會受溫度的變動而漂移(A類的優點之一),因此喇叭的延遲接通電路也不必要了。阻尼係數在音頻段內皆保持在100以上。 (原載:無線實驗1980年1月號 p. 265)

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  這個電路是專為音響用途的高品質Mic放大所設計,例如較正式的磁帶錄音、錄音室的Mic、音響測試的標準Mic都可以適用,它的訊號雜音比在1Vrms輸出時可高達78dB,能適用於阻抗特性為600Ω~50KΩ的Mic。它之所以能有這樣好的性能,完全是靠TR1工作點之設定而得,在靜態時的TR1集極電流是25uA,VCE=2V,因此最好勿讓此工作點偏離太遠,以免降低其應有的品質。頻率響應的-3dB點是25Hz及24KHz,高頻響應限制於C3的大小,C3是作為高頻穩定的補償。由於採用了多路回輸,整個電路的工作極為穩定,Rs供給TR1偏流並引入直流負回授,R7作為TR2的本級回授,稍使TR2的增益降低,TR1則工作在高增益下以獲取較佳S/N比。R4 C2是交流負回授,從輸出端至TR1射極,以控制整個電路的增益,使之大約有35dB的大小,改變R4值可使增益變化。全電路的負回授使失真減低亦使輸出端的阻抗降至僅約800Ω,可輕易交連至下級電路。輸入端的阻抗則約200KΩ,容許最大輸入電壓為100mV,不會引起輸出的失真。 (原載:Practical Electronics 4/80 p. 65)

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