直流伺服和电流负反馈技术的100W厚膜集成功放 (直流伺服电机和直流电机)

STKA内含两组*的前置激励运放，类似于NEC的uPC和uPC。其设计初衷就是用一块STKA以低的失真和足够的输出推动两只STK后级全对称互补达林顿复合功率模块。实现2xW输出。而且每组运放的输入端均集成有正反向钳位保护二极管。到目前为止，大多是沿用落后的电压负反馈形式。有的虽然运用直流伺服技术，取消了功放负反馈(STKA第②、脚)入地隔直电解电容，使频响向高低端延伸，*瞬态失真减少，但都是外加NE、TL运放的方法来实现，不仅要专设低压±6V～±V电源，而且增加了分布电容。有的将STKA两运放并联使用，这使得功放的输入阻抗下跌，分布电容增加。功放如果采用古老的电压负反馈形式，不管功放的纯电阻负载性能多好，都是无缘进入高*境界。STKA和STK内部设计为精密对称结构，温度性能稳定。由于两者*集成，STK末级电流功放管芯在工作时产生的杂散射频电磁干扰很难影响到STKA前置激励芯片，以致这组器件噪声极低，谐波失真低达0．％；这一结构特点胜过其它激励级与功率输出级挤在一起的流行功放：如LM、LM、LM、TDA、STK、STK、STK。另外：STK的末级电流输出芯片面积比上述的功放大得多，故内阻更小，功率余量更大。且STKA与STK都采用高压±V～±V供电，动态极宽，元件配对准确，转换速率相当高。我们的这款新技术功放选用了STKA和STK采用直流同服和电流负反馈技术输出w。具体电路见图1。

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外围元件少，特别适合发烧友自制和批量生产。它用STKA双运放的一只直推STK，用其另一只运放作功放的直流伺服，由①脚将滤波检出的功放中点漂移信号送1／2STKA运放积分，中点校正信号由第⑤、⑥脚送至1／2STKA功放激励器的负反馈端脚，如此将STKA物尽其用，同时减少了分布电容。图中JRMW0．欧无感大功率电阻是喇叭音圈电流的取样电阻，此电流负反馈信号电压经k电阻送入STKA第脚。喇叭两端并联的Ω电阻用于防止功放空载时自激。此电路即使是连续工作几天，中点仍然毫无漂移，同时STKA的发热量也比其它接法明显降低。注意：当改变STK第⑤、⑦脚所接R3(欧)、C5(0．1uF)数值，使电路静态电流最小时，功放电路的动态失真也就最小。直流伺服技术省掉了对放音音质*很大的负反馈入地电解电容，令功放在全音域的相移、波形失真大幅度减少。同时频响扩展到DC，高频也向高端延展。直流伺服网络的调控转折频率上限最好不要高于5Hz，否则，聆听者再也感受不到大动态次低音给人体的震撼冲击。此W功放设计为双面环氧阻焊印板，在STK上佩戴有××mm的厚板瓣专业散热器。试验中发现：如外围R、C值取值不当，会严重影响音质。C3=1uF时，电路频响小于9kHz，高音被严重抑制，声音沉闷。当C3=0．1uF时，高音在～kHz即跌落，高音明显不足。低、中音突出，音色明显偏暖，有压抑感。当C3(取本文的)=0．uF时，高音明亮清晰，全音域表现平衡。如果取消C3，则声音立刻发直，变得平淡无味。在STK的第⑤、⑦脚所接k上并联pF电容是有害无益的，它造成了声像分离，中音声像在音箱前，而高音及其泛音的声像则分布在其后面直至音箱当中的这段空间了，声音变软，立体声解析力下降。另外不要将STK的⑤、⑥、⑦脚并联输出，在小音量下工作，其发热量也会大增。C1～C5均应选用CBB无感电容，C8～C应选用钽电解。由于这款功放采用高速大动态低失真器件，而且接成电流负反馈方式，中、高音有着“胆机”的韵味，而在低音的力度和速度感方面又胜过“胆机”，有着更佳的音像定位准确性和真实感。

电压负反馈功放是把喇叭和分频器、音箱线近似当作纯电阻，将这个复合变阻抗中的感抗、反电动势E(见图2)，一齐反馈回功放，造成了严重的瞬态互调失真(在各种频率的正弦波的振幅与相位上失真达百分之几至十几)，于是在低中频段出现了阻尼的困惑，功放内阻过高，阻尼系数过低，声音会混浊起来，声像模糊。阻尼系数过高(功放内阻过低)又会使声音显得干巴、不丰厚。而且在低音单元的谐振峰附近，由于阻抗急剧起伏故功放的失真也会急剧上升。虽然有的功放利用电桥巧妙避开了喇叭E及感抗的影响，却仍然避免不了在表达音色、音韵和音场定位方面声波相位上引人的相移失真。这时，功放的转换速率SR再高也无济于事。经过对功放推动喇叭发声机理的长期理论研究与实际测试，我们发现在功放驱动喇叭发声的过程中，由于喇叭连同空气形成了具有强大吸收和阻尼作用的*，故只有动量守恒。喇叭发出的声音为疏密纵波，在喇叭线性工作范围内，其波形取决于音圈在每个瞬间传递给振膜的冲量F△t。F△t又在每个瞬间正比于音圈中流动的瞬时电流i的大小。喇叭越是高级，声波波形越是完全正比于喇叭的音圈电流i。这是个非常重要的结论。虽然音箱线、分频器、喇叭一起构成了偏感性的复合变阻抗(随频率和输入功率不同将变化)负载，使音圈电流i在相位上略为滞后于功放输出的大幅度电压。但只要设法令功放的输入信号电压波形(5～kHz)与被驱动的喇叭音圈电流波形(包括振幅和相位)一致，失真<1％，就能够营造出发烧友梦寐以求的真实、准确、传神的重放音场，达到Hi—END完美境界，这就需要电流负反馈型的功放。电流负反馈功放的增益一(喇叭复合阻抗+分频器阻抗+喇叭线阻抗)／音圈电流取样电阻值。本功放适合用于营造多声道环绕声的家庭影院。为了最大限度地发挥其Hi—Fi性能，建议发烧友采用前级电子分频器，抛弃昂贵的末级音箱分频器。另外，这种功放在喇叭短路时，增益会自动下降，故不会象电压负反馈功放那样被烧毁。由于喇叭阻抗／频率曲线并不平坦，故功放的增益也会随之波动，但不要在喇叭两端并联R、C补偿元件，而应该使用多频段均衡器调节。此外，应给此功放配用带开关机延时、过热、中点漂移保护的保护器。与此功放搭配的音量／音调／立体声展宽增强电路宜采用NSC的LM。它是目前同类直流电平控制双声道器件中性能指标最高的，实听效果也颇好。正准备营造四维家庭影院环绕声*的发烧友，可以选用NEC的四维三态环绕声处理专用电路uPC，输入双声道信号能输出四路环绕声。上述2种电路均采用直流电平控制，由单联电位器同步控制2路或4路信号。引线较长也不会引入干扰噪声。至于电子均衡器，不妨采用三菱的新产品MP，其内部固化了直通、摇滚、流行、古典音乐等四条典型均衡曲线，可轻触按键式*作。上述三者均可方便地实现遥控。如果仅仅需要控制音量．建议采用高*运放构成的GM音量电位器，通过改变运放负反馈深度来改变音量。作为有源器件，其特点是：无调节转动噪音，无论是小音量还是大音量，其动态范围不变，音场定位不变，解析力高。运放可用AD、OP、AD或NE以及TL等。这种GM电位器性能不比ALPS双联电位器差。