Kenny 发表于 2007-12-6 20:15

这是怎样一种精神?!这是怎样一种精神?!

magic-jiang 发表于 2007-12-6 20:23

引用第178楼hotpoint于2007-12-05 23:50发表的 :
齿形皮带是没有弹性的,加上涨紧,基本算刚性连接吧。。。。

用它主要是因为旋钮和电位器不在一条轴线上。如果图省事,当然可以放在一条轴线上,用加长杆直接控制,但是那样电位器的位置就不是最佳的。
恩恩 放眼全局 精于细节

初声 发表于 2007-12-7 17:15

挺留在欧母定律的菜鸟来凑凑热闹^^

fu-80 发表于 2007-12-7 20:09

其实BT的小热点也在追求手感吧~~~~~
这样连接的话,手感有一点点弹性的,很讨好手哦~~

zzc123 发表于 2007-12-7 21:29

很好 很强大,学习了!!

简单曲线 发表于 2007-12-8 16:52

既然都做到这份上了,那干脆对电源做频谱分析,然后构成闭环严格控制。绝对够BT,一个建议而已

hotpoint 发表于 2007-12-8 22:38

再生电源调试装箱

布线不多讲,本身很低频的电路不需要太多的注意的地方。PCB做好之后装进炮灰实验机箱先进行调试。

按照原定设计,DDS的每个正弦周期采样点数为3600点,即180KSPS的速度,但是调试过程中发现STC5410单片机虽然执行速度可以达到要求,但是IO速度跟不上,程序总是跑飞,因此最终不得不降低到每个周期1800点,对后续工作造成了一定影响。

此外在调节输出级静态偏流时候发现,因为工作频率较低加之晶体管配对状况非常NB,AB类和完全无偏流的B类工作状态在失真度方面几乎相同。为了降低无谓的功耗,最终采用纯B类工作方式。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/actempchass.jpg
再生电源炮灰实验机箱

测试采用的是NI的LABVIEW声音与振动开发包中THD测试的默认程序。结果如下:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ac2.gif
MJ14002/3输出端波形
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ac1.gif
MJ14002/3输出端带实际负载谐波成份分析

从谐波分析结果来看效果并不令人满意,虽然较市电的已经有非常明显的提高,但是波形中各次谐波成份依然很高。测试DDS滤波器输出端发现失真度与最终输出几乎一样,于是判断主要谐波来自信号发生部分。看来1800点采样居然不能满足需要,但是这一版PCB所采用的单片机已经工作到极限。为此采用了另外的改进方案,即将滤波器拐点提前。原本设计在50HZ出衰减量为0DB,现在为50HZ处衰减3DB,这样能够更有效衰减谐波成份。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/lpf1.gif
改进后的滤波器频率以及相位曲线仿真图
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改进后的滤波器参数

根据推算改进后对2次以上谐波应该有20DB以上的衰减量,如果成功则能够达到预期。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ddsout.gif
改进后的DDS滤波器输出端失真度测试

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ac4.gif
改进后MJ14002/3输出端波形
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ac3.gif
MJ14002/3输出端带实际负载谐波成份分析

带载THD水平基本保持在了-88DB,也就是0.005%,作为电源来说总算合格了!

最终版的机箱也完成了,抛弃实验机箱,装入最终版机箱。

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前面板
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后面板
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打开上盖
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局部特写1
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局部特写2
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/acfinal4.jpg
局部特写3


这是第一版再生电源调试的情况,等全部搞定之后,最后的工作是翻回来做第二版再生电源。做一个400HZ版本,同时争取进一步降低THD。

简单曲线 发表于 2007-12-8 22:48

改查找表比该转折点也许要好

hotpoint 发表于 2007-12-8 23:00

变压器会劣化20DB的样子,我进行了测试,再生电源的主要作用是对电网中开关设备、大型感性负载造成的高频开关干扰进行有效抑制同时进行功率因数校正。至于谐波的抑制,那是稳压电源的工作了。

sam_0227 发表于 2007-12-9 07:34

哇,再生电,好强……

hotpoint 发表于 2007-12-13 21:40

2,主放大电路

电路设计的出发点以简洁为最基本标准,能少一个元件绝对不多一个,但是外围电路应当尽量完善。为了达到失真度要求,电压增益级必须选用带恒流源的差分电路结构,同时为了保证输出阻抗满足驱动10K负载的残酷条件,一级低输出阻抗的阴极跟随器是必须的。

由于选择了无大环路负反馈的设计,电压放大级使用的电子管型号需要特别考虑,类似12AX7这样高u管基本不在考虑之列。本着选择常用型号的原则,第一级放大可选的型号实际只有12AT7,12AU7,6DJ8系列。12AT7同样具有很多品牌选择,但是根据目前的试听经验,德律风根ECC801S,富豪6201以及GEC的A2900都各有各的特点,遗憾是他们没有一款是完美的,因此被排除在外。6DJ8系列有很多的选择,其中不乏德律风根,西门子CCa这样的极品型号。但是6DJ8系列电子管因为屏极结构导致它的线性度不佳,同时需要仔细筛选无麦克风效应的个体,考虑到十分麻烦,最终也被排除。在进行了较多的测试之后最终选择12AU7作为第一级放大,主要原因是12AU7具有较低的u值,很好的线性度,同时有很多品牌可供选择。

作为阴极输出器,比较理想的型号有ED8000,A2293,用他们做阴极输出器可以获得极低的输出阻抗,此外,6H30也是一个很好的选择。但是ED8000和A2293两款电子管分别只有德律风根和GEC生产,6H30也只有苏联生产,不易利用不同品牌声音差异来校声。因此只好选择其他型号,第二档中可选择的型号有12BH7,5687,E80CC以及6DJ8系列。在这4款中以12BH7最理想,但是同样存在缺少选择余地的问题,我最终的选择是6DJ8系列电子管。6DJ8系列的缺点是显而易见的,在上述所有型号中它的内阻是最高的,但是他的优势十分明显:可以工作在较低的屏极电压下,因此两级放大可以直藕工作,同时因为品牌很多,可选择余地很大。

ECC82最终确定的工作点范围为3-4mA,屏阴电压140-160V。6DJ8选择的工作点为10-11mA,屏阴电压90-100V。

第一版仿真结果如下:
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap1.gif
第一版原理图
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap2.gif
波形
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap3.gif
第一版FFT分析结果

这是最早仿真的原理图,具有较低的失真和比较合适的增益,输出波形很理想,失真度只有0.015%。但是失真度是否可以更低呢?我提高了20V的供电电压,结果如下:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap4.gif
第一版供电电压由240V提升到260V原理图
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap5.gif
第一版提升的电压后的FFT分析结果

可以看到,提升电压后,THD降低到了0.0095%。当我试图再次提高供电电压后发现失真度再次呈上升趋势,分块仿真后发现,原来6DJ8输出级已经超出最佳工作范围。为此供电电压最终锁定在240V-260V之间,根据最终试听情况决定。

在搭出第一个测试电路后发现第一版的试听效果并没有想象中的理想,在查了很多地方之后发现引起问题的原因可能是R15的引入使得阴极输出器供电内阻过大导致动态受限。R15的1K电阻可以降低阴极输出器屏极电压10V,那么去掉它后结果是什么样的呢?我又做了进一步仿真:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap6.gif
第二版原理图
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap7.gif
第二版FFT分析结果

可以看到,THD再次上升到0.011%的水平,但是很显然0.0095%到0.011%的绝对值差别绝不会引起听觉上的差异,其他方面的影响作为主要矛盾起决定作用。实际试听的结果发现去掉这个电阻,动态和声场得到了明显提升。

那么,第二版是否就完美了呢?答案是否定的。从原理图的角度讲没有问题,但是如果考虑分布参数,就远没有这么简单!

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/rev1-current.gif
第一版网孔电流

上图是第一版的网孔电流图,红色代表的是12AU7级网孔电流,蓝色代表的是6DJ8级网孔电流。由于R15的隔离作用,两级的网孔电流均在本级电子管和退藕电容中流动,互不干扰,如果去掉R15,结果就是下面这样:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/rev2-current.gif
第二版网孔电流

可以看出,由于去掉了R15,第一版中的C1和C3退藕电容实际就成为了一个,用蓝色和红色虚线框标出的部分同时含有两级电路的信号成份,C1中信号成分十分复杂,成为了一个很不利的因素。

那么是否有更完美的解决方法?答案是有的。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/rev3-current.gif
第二版网孔电流

在第三版中,R15电阻被重新加入电路中,但是电流的流向与第一版发生了变化,阴极输出器一级的供电内阻不受R15影响,而因为12AU7一级本身屏极就带有电阻,因此在R15相对屏极电阻足够小的情况下对该级放大无影响。同时也可以将C1,C2合二为一。这样做在电流环路上做到了最优化,但是从电路的工作状态来讲,对失真参数不利,肯定会提高THD,为此,将R15阻值在合理的范围内降低,最终确定为520欧。仿真结果如下:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap8.gif
第三版原理图
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap9.gif
第三版FFT分析结果

可以看出THD只有小幅度的提高,但是实际试听的结果显示声场的定位以及低频动态再次得到提升。最终,第三版成为了定稿版。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/sim/Snap10.gif
第三版各级工作点

在做实验的过称中,为了能够迅速而方便地进行调整,同时最大程度上接近PCB的特性,我选择了在特富龙基板上打孔连线的方式模仿PCB走线。方法步骤如下:

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/teflon0.gif
1,首先在PROTEL中将各元件的位置放好,设计好走线,但是不画线。将PCB图按照1:1打印出来并且贴到剪裁好的特福龙板上。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/teflon1.jpg
2,然后利用台钻将各元件过孔位置打穿

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/teflon2.jpg
3,接下来安装焊片和固定铆钉

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/teflon3.jpg
4,最后完成走线

这样做可以轻而易举地对走线进行修改,节省了一版又一版的PCB制版等待时间,可以在短时间内对布线进行优化。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/teflon4.jpg
放大电路利用这种方法先后改进4次,这些实验版制作起来花费了大量时间,但是最终还是要和它们说再见。

在完成了上述走线优化后,可以将布线做到非常合理,但是这种方法和PCB还是存在差距,最终需要再制作2-3版PCB实验板才能最终完成。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/ampbetafinal.jpg
这是装在炮灰机箱中的PCB实验板,采用的是普通FR-4基板,但是开环带宽已经轻松超过1Mhz/-3DB。

最终,经过调试,第4版PCB实验版(FR-4版本)的测试指标达到了下面的水平。以下测试采用单端输入单端输出。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/1.gif
1KHZ频率下失真度对输出幅度曲线,低电压段失真上升是由信号源引起的
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/2.gif
20KHZ频率下失真度对输出幅度曲线
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/3.gif
1KHZ测试信号谐波分析,输出幅度2.6V
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/4.gif
1KHZ测试信号谐波分析,输出幅度5.3V
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/5.gif
http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/test/rev.d/6.gif
标准后端终结时的噪声等级

截至目前为止,放大电路已经改了5版,并且基本定型。目前来看实验版的测试指标基本达标,预期再经过1-2版小修改就可以完成。在最终版换用特富龙航天级PCB基板后相信高频段性能会进一步提升,同时在装入最终版机箱后预期噪音噪音等级还会进一步降低。

未完继续

水云 发表于 2007-12-14 09:32

强!!!

小小方寸 发表于 2007-12-14 11:44

支持!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

magic-jiang 发表于 2007-12-14 13:00

这个完全是一个优秀的设计教学贴 赞
引用一段 高文的话
The problem in listening to an Audio component is the automatic compensation made by the brain.

If High-End Audio Manufacturers tell you they have to design their product by listening, it means they believe Audio is Magic and cannot be measured.

Don’t believe them…Everything is measurable. So, send them back to school!

When we listen (yes, we do too!), it is only to check one parameter at a time, and only to be able to correlate it with measurement.

musicengine 发表于 2007-12-14 13:10

中国音响的希望!

吴明诗 发表于 2007-12-14 16:16

高人,啥也不说了

蓝子风 发表于 2007-12-14 18:00

越看越见热点的功底,佩服佩服

yyym2 发表于 2007-12-14 19:36

看不到图啊

cxz-cj 发表于 2007-12-14 19:45

引用第197楼yyym2于2007-12-14 19:36发表的 :
看不到图啊
这才考验水平

hd490 发表于 2007-12-14 21:11

看文字说明,电路图上只有2只双三管,实际图上2x3只管,多出来2只做恒流源的?还是做什么的???
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