DIY音频功放在音响圈内是个很古老的话题，从电子管诞生之日起就一直没有中断过，很多电路图和制作手法对音响DIYer来说已经没有太多的悬念。为了追求“真音”，不少发烧友不惜血本地制作各种风格的音频功率放大器，但是光有优良的电路图，没有科学的制作工艺和质量可靠的元器件做保证，想取得成功绝非易事。本文介绍的这款DIY功放的制作重点是在灵活性、实用性及可靠性上。

电路特点

    电压放大部分采用了简单、无需调试且放大特性曲线极佳的著名SRPP电路（图1），电子管采用北京牌军用级6N11-J，用电子管做电压放大，声音温顺、华丽、高贵，价格便宜，音质非一般石管所能比拟。阻抗转换部分采用了由场效应管2SK214/J77组成的射极输出电路，以场效应管高的输入阻抗完成电子管和晶体管的阻抗匹配。电流输出级采用无大环路负反馈电路，每声道采用3对安美森NJW0281G/NJW0302G功率对管，此管特性是不论大电流还是小电流都不走调，多管并联可以随心所欲地驾驭好自己的扬声器单元，而无大环路负反馈电路的输出，犹如脱缰的骏马无拘无束地驰骋在广阔的音乐世界。

                                         图1（a）功放电路图

                                      图1（b）电源电路图

制作风格

    本文介绍的放大器的电压放大（图2）和电流放大部分（图3、图4）采用了分体式独立的结构，推动管和功率管用焊点连接，可调电位器用10只1/8W电阻组成的可调式电阻阵替代，推动级使用独立散热器，脱离主散热器。

                 图2  SRPP电压放大PCB

                                      图3  电流放大PCB正面 

 

元件选择要点

    由于本功放采用分体及无大环路负反馈电路设计，所以电压级和电流级可以分别安装、单独调试且成功率非常高。电压放大部分由于受机箱物理空间限制，电子管采用带转接板卧式安装结构。左右声道的电源分别采用两个优质的20W的E型变压器，以增强左右声道的隔离度。交流9V电压整流、滤波后经LM7806稳压后提供6V灯丝电压。交流180V电压整流和滤波后得到约250V的平滑直流电压。电容C2对电压放大级音质的影响较大，基本上是什么样的器件就发什么样的声。本机采用的是日本尼康220μF/25VKZ系列MUS顶级音响电容，电子管6N11-J最好能配对使用。

 
 

 图4 电流放大PCB反面 

                                                功率管兼容焊盘

                                   图5  正反面安装图   

 
   

      电流推动管偏置稳压电局部图        

                               组合可调电位器

    电流放大部分和扬声器保护电路做在同一张PCB上（图5），2个6.8μF/450V输入耦合电容采用英国ARCOTRONICSMKP电容，当然也可以用其他质量更好的MKP电容，但直流耐压须大于450V以保证后级电路的安全。温控管采用2只VD669，分别靠近上、下功率对管安装，以方便控制四片散热器的功放机箱。推动管散热器因工作电流较大，故采用30mm×25mm×45mm的铝散热器。主变压器采用2个400W的环型变压器，为降低电源内阻电压采用两组四线28V/6A绕组，整流管用快速恢复的肖特基安森美6A大车轮管。为避免因滤波容量过大而引起低频前紧、后软的现象，主滤波电容采用4个英国nover14000μF/50V的金色大水塘（实际安装了2个），同时并上德国6.8μF/100VERO薄膜电容，以降低中高频电源内阻（图6）。可调电阻采用单独制作的小型PCB，此方法做成的电位器，抗震、防氧化、可靠性高，由500Ω、300Ω、200Ω、100Ω、50Ω、30Ω、20Ω、10Ω、5Ω及X阻值等10只1/8W电阻组成可调电阻。根据具体需求选择x值电阻的阻值并焊接相应的短路焊盘即可组合成任意阻值的电阻。PCB的地线、电源线、输出线可用1.5mm的铜线附和走线堆焊，以提高过电流能力。所有电阻均采用1/2W金属膜电阻。输出保护继电器采用正品欧姆龙（OMRON）G2R-212V继电器。

 
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    图6  电源整流板   

  

                                         安森美大车轮整流管

调试过程

    所有元件焊接完毕后应认真仔细检查有无错误，然后在电流放大PCB上安装散热器，如果机箱高度较低，也可以侧卧安装在机箱底板上。将电流放大PCB上的临时调中点电位器R6和调末级电流电位器R8分别调到中间和最大位置，通电主变压器A和整流板A测试空载电压为±42V,断电后将电源整流板±42V用专用音箱线分别连接至电流放大PCB上，并接上输出保护工作电源AC12V。开启电源后迅速用手摸功率管温度，如果温度上升过快，需立即关电检查，如果温度微温，则可进行下一步操作。调整电位器R6，使输出中点电位为0V，此过程中应听见保护继电器吸合声音，否则需检查输出保护电路。用电压表测量功放管射极电阻0.22Ω两端电压，调整电位器R8，使其0.22Ω两端电压为60mV，此时的单管静态电流约270mA，散热器温度在54℃左右，过8分钟后，待散热器热平衡后，再测量功放管射极电阻0.22Ω两端电压，此时0.22Ω两端的电压值受温控管的影响会变小，再次调整电位器R8，使0.22Ω两端电压为第一次测试电压和第二次测试电压的平均值，过8分钟后测量功放管射极电阻0.22Ω两端电压，调整温控管和功率管之间的距离，以改变热传导系数，使其功放管射极电阻0.22Ω两端的电压恢复至预定的60mV为止。再次调整中点电位器R6，使其中点电位为0V，等10分钟后观察中点电位和射极电阻0.22Ω两端电压及散热器温度。若变化很小，则调试完成，然后关闭功放电源并拔出临时中点调整电位器R6和末级电流电位器R8，用万能表分别测量两个电位器的阻值，根据测量后的阻值焊接可调电阻PCB上响应的短路焊盘，使其为测量阻值即可（图5）。

然后再装上电子管（图7），电子管电压放大部分一般不用调试就能正常工作。需要注意的是，功放开机过程中胆管输出端耦合电容C6有一个直流充电过程,保护继电器的延时时间需要设置为约30秒钟为妥。如果信号前级输出端有耦合电容，则可以取消胆管输入耦合电容，以增强声音的透明度。

                                         图7  电子管SRPP电压放大板

装机总结

    一款性能优异的放大器，电路不同功能部分的器件合理选用搭配尤其重要，要尽量发挥不同器件之间的长处和不同线路之间的优点，此机胆管场管和石管的完美结合是其音质优异的秘诀。电源变压器容量大小显著影响功放低音的量能感，静态和动态电压变化不能大于百分之一，大水塘的容量不宜过大，除非变压器储备功率容量偏小，换用不同品牌的大水塘进行校音，效果非常明显，推动管VT3/VT4（2SK214/2SJ77）的静态电流要根据工作电压进行电流调整，而且独立散热器的功率要足够，42V电压工作时，电流调在100mA左右比较好声，此时散热器的温度约为68℃。电流低于40mA时可以去掉47pF消振电容，反应速度有所提高但音色和力度没有大电流好听（图8、图9）。

  
  
图8  组合功放侧视图
 
  


安美森功率对管

 


图9  组合功放斜视图
     

                                                             输入耦合电容

    功放管的温度控制电路实际上可以看成是一个恒温控制电路，而散热器温度恒定的背后是功率管电流的变化，由于散热器体积比较大，等效于一个大容量的热容器，因此电流对散热器温度的控制是有滞后性的，散热器体积越大越明显，因此功率管的工作区域是不稳定的，即温度恒定的代价是功率管的工作区域处于飘浮状态！所以甲类功放的设计应该是有多大的散热器件做多大功率的放大器，甲类功放需要控制的是功放管的电流而不是散热器温度，而温度的控制是靠散热器的大小和热保护电路来限制的，本机箱自带散热器也就能最大支持20W左右的纯甲类，大功放板配小散热器，功率管冷、热态电流相差较大，容易烧管。

    采用电压和电流分体制作可有效提高信噪比而且调试方便安全、灵活，本机将APE播放器处于暂停状态时，音量电位器开至1/3位置时，用耳朵贴近扬声器，听不到一点噪声，室温32℃环境下连续开机4个多小时，中点电位一直稳定在0.3mV左右（图10）。

                                         图10 功放安装

     从本机以近2000元的制作成本所取得的实际效果来看，非常超值，整体定位十分准确具有良好的音乐感染力，高频自然、细腻、滑顺、空气感好，中频厚实饱满、亲切甜美，无环路反馈的低音，气势磅礴，松紧有度，令人称道，听过后令人难以忘怀，可谓是一款非常值得拥有的好机。
 

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