sam_0227 发表于 2007-12-2 17:03

引用第135楼千年隼于2007-12-02 12:41发表的 :


纯粹为了金钱是设计不出经典的好东西的(相信热点兄也主要是为了挑战自我而去设计制作这么一台前级),象NAGRA的PL-L前级是因为NAGRA的一些工程师纯粹为挑战电子管功放的设计(NAGRA原先只有晶体管产品)而在业余时间搞出来的,直到开始正式制造了NAGRA的老板才在无意中知道这件事。

音响设计师从某种角度上说也是一个艺术家,艺术家们为了艺术而达到偏执狂的地步,音响设计师中也大有类似的人存在,例如著名的光锐唱头,其制作者原先是著名的武士刀锻造大师,将其制作武士刀的热情、技术和执着都放到制作唱头上,才诞生了伟大的作品(原先是只给亲戚朋友制作的,后来才开始商品化)。


超超赞成~~~

hotpoint 发表于 2007-12-2 17:25

引用第135楼千年隼于2007-12-02 12:41发表的 :


纯粹为了金钱是设计不出经典的好东西的(相信热点兄也主要是为了挑战自我而去设计制作这么一台前级),象NAGRA的PL-L前级是因为NAGRA的一些工程师纯粹为挑战电子管功放的设计(NAGRA原先只有晶体管产品)而在业余时间搞出来的,直到开始正式制造了NAGRA的老板才在无意中知道这件事。

音响设计师从某种角度上说也是一个艺术家,艺术家们为了艺术而达到偏执狂的地步,音响设计师中也大有类似的人存在,例如著名的光锐唱头,其制作者原先是著名的武士刀锻造大师,将其制作武士刀的热情、技术和执着都放到制作唱头上,才诞生了伟大的作品(原先是只给亲戚朋友制作的,后来才开始商品化)。


YES,看看那些大品牌,被财团收购或者商业化之后的产品明显不如以前的经典。我一直以来是设计晶体管机器,开头说了,这次也是纯粹为了挑战一下电子管的极限才来设计电子管前级。估计和NAGRA的初衷一样!

日王贝才 发表于 2007-12-2 17:30

引用第141楼hotpoint于2007-12-02 17:25发表的 :



YES,看看那些大品牌,被财团收购或者商业化之后的产品明显不如以前的经典。我一直以来是设计晶体管机器,开头说了,这次也是纯粹为了挑战一下电子管的极限才来设计电子管前级。估计和NAGRA的初衷一样!
老大是如何看待matisse的?

hd490 发表于 2007-12-2 18:09

我也不是说设计师都是纯粹为了钱而设计,我相信绝大多数设计师和Diyer目标都是为了好声(包括我s:2])。
如果说是艺术,那么价格数百万美元的名画其颜料画布成本又有多少,
价值决定价格,我认为金钱是对知识产权、设计师劳动的价值表示尊重的形式之一(虽然我很穷),

前几天看体育新闻某退役著名球星说一个职业球员应当索取他应得的东西。

hotpoint 发表于 2007-12-2 19:33

预期技术目标,整机结构

采用电子管作为放大器件必须扬长避短。作为前极用的电子管,电子管线性区域范围大、高频特性好的优势;外围元件数量少,工艺易于控制。劣势在于灯丝供电易与信号发生串扰造成信噪比劣化;对电源极其敏感;输出通路不可避免使用耦合电容。为了尽可能发挥电子管的优势,降低失真,放大电路我决定采用一级差分放大加一级阴极跟随器的经典结构。其中两级直藕,且无大环路负反馈。由于我的全套系统均为全平衡设计,因此放大电路也采用平衡结构。供电部分为了尽量提高信噪比,各路供电均进行稳压,并且尽可能恒定电源内阻。此外,因为在2006年的下半年一直对DDS数字合成技术进行研究并且考虑到电子管机对市电的高频干扰非常敏感,我决定为系统加入再生电源,确保滤除市电中的高频干扰,校正功率因数。

因采用差分输入放大,失真度等级一般可以比普通屏极放大低一个数量级,即达到-80DB以下,但由于决定采用无大环路负反馈的设计方案,失真度很大程度上决定于电压放大级电子管得自身特性,这使得筛选电压放大级电子管成为了一个巨大的挑战,不过因为我的特殊情况,这一挑战在强大仪器的支持下变成了一项纯体力工作。经过再三平衡,最终确定的预期客观性能指标如下:

1,本底噪音:<100uV(有效值,测试带宽1HZ-100K,不计权),这样就保证在接大多数输入灵敏度在2V左右的后级,正常听音音量下信噪比可以达到85DB左右。
2,最大输出电压:>20V(有效值,削波门限1%),同时保证峰值输出时本底噪音未见显著上升。A记权情况下,最大输出信噪比达到100DB。
3,总谐波失真:2V以下幅度输出情况下,接50K负载,失真度< -80DB(0.01%),争取达到< -90DB(0.004%)。确保失真成份中主要为2,3次谐波,抑制5次以上高次谐波。
4,声道分离度:音频范围内不低于-70DB
5,频响范围:2V以下幅度输出情况下,接50K负载,带宽不低于10HZ-200K(+/-3DB),确保20HZ-20K的音频范围内增益波动不超过+/-0.1DB,高频段相位波动不超过+/-3度。恶劣情况,即接10K负载情况下保证20HZ增益不衰减超过0.1DB。

因无大环路负反馈,瞬态互调失真不会发生,也不在测试范围内。

hotpoint 发表于 2007-12-2 19:36

各部分电路设计、优化

1,再生电源部分

从目前技术的角度来看,能达到失真度最低的正弦波形生成器实际是古老的文式电桥,其生成的波形失真度可以达到-100DB!但是文式电桥也有其缺点,首先是频率和波形精度受温度影响很大(主要是器件的温飘和分布参数);其次,频率改变十分复杂,需要使用可变数值的器件。DDS(直接数字合成)技术的原理简而言之是D/A芯片在基准源的控制下将输入端输入的二进制波形数据转换为模拟幅度。举个最简单的例子,用CD机播放标准信号盘,比如1KHZ,CD机输出1KHZ的正弦信号,这种情况下,这台CD机就是一个1KHZ的DDS正弦信号发生器。DDS输出波形的精度取决于以下几个方面:1,基准时钟精度;2,D/A转换器的精度(BIT位数),模拟滤波器设计的好坏。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/dds-block.gif
基本DDS架构

光有信号源是不够的,再生电源必须提供足够的电流输出能力。因此DDS输出的信号必须经过电压和电流放大。这部分实际就是一个简单的模拟放大器,且其工作频率为固定值且远低于一般音频放大器的最高工作频率,因此不需要考虑其频率响应范围。设计时候应该尽量加大开环增益,加入深度负反馈降低稳定频率输出的失真度。此外,因为再生电源的负载为变压器,为感性负载,加上反电动势等稳定,因此需要注意可靠性并且做好保护工作。

器件选用方面,我本着以最低成本实现所需功能,充分利用手头拥有的元件的原则进行了设计。因为没有做过相关实验,这次设计的再生电源频率准备在50HZ,200HZ和400HZ之间选择后最终定死。考虑到频率不高,且程序简单,选用了STC12C5410单片机,并通过MAX232芯片实现ISP功能。为了获得一个较完美的波形,一个16BIT的D/A转换器的必须的,在各大IC公司网站转了一圈后,发现同时满足最高工作频率要求,串行口输入的芯片并不多,最终选用了MAXIM公司的MAX542作为D/A芯片。到中发电子城发现这片芯片售价居然高达90元,于是迅速冲回家,上网填写样片申请表格,3天后,MAX542终于以0元成本到手:D

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/dds-1.gif
DDS部分原理图

DDS的模拟滤波器设计是最见功力的地方,参考频率距离最高输出频率越接近,滤波器设计越困难。但是再生电源的输出频率因为为单一频率,且选用的参考时钟在10Mhz以上,因此设计难度大幅度降低。首次设计的滤波器以50HZ为衰减起点,但是在实际PCB调试的过程中发现总谐波失真不能满足要求,因此进行了修改,这将在后面详细讲解。下图是第一版DDS的模拟滤波器方案。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/dds-2.gif

电压电流放大,选用的是LM4702专用推动芯片驱动MJ14002/3做BTL输出,为了保证声道分离度,左右声道的电压电流放大完全独立。考虑到提高效率降低发热量,同时因为输出频率较低,功率管配对精度很高,预期MJ14002/3将工作在低偏流AB类状态,具体偏流大小最终进行调整。

http://www.hifiaudio.cn/gallery/LP1/dds-3.gif
电压电流放大部分原理图

only5784 发表于 2007-12-2 20:48

这个电源个人感觉完全有可能弄巧成拙

frako 发表于 2007-12-2 22:28

引用第146楼only5784于2007-12-02 20:48发表的 :
这个电源个人感觉完全有可能弄巧成拙

感觉这个试过才知道…… 谐波成分是个难点……

magic-jiang 发表于 2007-12-2 22:36

引用第145楼hotpoint于2007-12-02 19:36发表的 :
各部分电路设计、优化

1,

cxz-cj 发表于 2007-12-3 00:36

引用第145楼hotpoint于2007-12-02 19:36发表的 :
各部分电路设计、优化

1,再生电源部分

从目前技术的角度来看,能达到失真度最低的正弦波形生成器实际是古老的文式电桥,其生成的波形失真度可以达到-100DB!但是文式电桥也有其缺点,首先是频率和波形精度受温度影响很大(主要是器件的温飘和分布参数);其次,频率改变十分复杂,需要使用可变数值的器件。DDS(直接数字合成)技术的原理简而言之是D/A芯片在基准源的控制下将输入端输入的二进制波形数据转换为模拟幅度。举个最简单的例子,用CD机播放标准信号盘,比如1KHZ,CD机输出1KHZ的正弦信号,这种情况下,这台CD机就是一个1KHZ的DDS正弦信号发生器。DDS输出波形的精度取决于以下几个方面:1,基准时钟精度;2,D/A转换器的精度(BIT位数),模拟滤波器设计的好坏。
.......
对搂主的设计方案比较赞同,也佩服搂主精益求精的风格。
支持!

有几点考虑,不知对否:
1,电源的确很重要,但较为复杂的再生电源,制作要求高,更会占据过多时间、精力,也可以通过别的简单些的稳压方式替代,我感觉效果不一定差。
2,无大环反馈,带负载,胆机做到-90dB的失真,虽然差分输入,也不是很容易的事,选型、选管、配管、工作点选择等,都很艰巨。不是不可能,感觉很难。不知设计增益是多少。
3,50k作为前级负载似乎......,是否可以用更低些的负载,来提出带负载整体指标,实用些,但更难些。

或许搂主已经胸有成竹,我是多虑了。
一家之言,仅供参考。

hotpoint 发表于 2007-12-3 01:06

是这样的,其实机器已经实验的差不多了,调试到现在已经8个月时间了。机箱上周已经加工好拿回来,正在进行装箱,进度上就差后续调试、校声工作了。目前在炮灰机箱中指标基本满足了预期,只是噪声略高2DB,声道分离度没法测。但是文章为的是重现一个制作过程,为以后留点纪念,所以从头只是一点一点写~~

关于再生电源,其主要作用并不是稳压,而是彻底滤除市电中的高频干扰,同时对功率因数进行完全校正,这是一般的电源滤波器锁不能达到的,尤其是功率因数校正 。现在流行的电源处理器,比如AR的,实际就是一个再生电源,我只不过把它内置了

单端增益是12DB,平衡增益18DB,现在单端入单端出90DB目前还没到,差一点,努力中。平衡已达标。

50K负载高我同意。选这个是因为我后级输入阻抗是47K,测下来符合实际情况。装箱后我会用更低阻抗,比如22K再测。低于这个输入阻抗的后级好像不多,不过我最后会加个8K以下的BT负载来模拟最恶劣情况。

听留声机的狗 发表于 2007-12-3 22:29

国半LM4702这么好的芯片拿来就做再生电源。

中毒者 发表于 2007-12-4 01:30

我说抄袭一个防制的愿望看来会落空

fu-80 发表于 2007-12-4 07:50

引用第151楼听留声机的狗于2007-12-03 22:29发表的 :
国半LM4702这么好的芯片拿来就做再生电源。


这有啥?还有人用637BP做耳放保护电路的输入隔离``````

leolss 发表于 2007-12-4 09:36

主体电路无啥特别,供电电源倒是搞的复杂。LZ现在的目标是一心把指标搞到hiend标准哈。

cyp 发表于 2007-12-4 10:17

重电源最基本处入后,非常好!我想这个机器体积应该比较庞大

hotpoint 发表于 2007-12-4 13:15

楼上那个想仿的朋友,如果你单片机原理懂点,知道怎么烧程序的话我可以把源程序提供给你,很简单的。

TO leolss:胆机对电源干扰敏感,因此电源需尽可能纯净。但是在达到既定目标的前提下,电路越简单越好。

hotpoint 发表于 2007-12-4 13:17

今天一上午纯手工做的一些附件,装箱的时候要用得到。HIEND是一种精神,追求完美。

hotpoint 发表于 2007-12-4 13:21

CNC精加工,阳极化后激光刻字的旋钮。

littlebird 发表于 2007-12-4 13:29

只能仰望的东西了,很有想法
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