用单面板、“搭棚焊”等手段装配LM4780

　　一、LM4780的单面印制板

　　LM4780虽然引脚比较多，但外围电路并不复杂，使用单面印制电路板是完全能够胜任的。虽然双面板理论上能够提高电路性能，但是业余条件下进行手工腐蚀是有一定难度的，对于小规模的工业生产，单面板还可以大大降低印制板部分的成本。

图1

　　上图是笔者参考原厂资料中LM4780的双面板设计的单面印制板图，为了方便对照和说明，下图画出了与之对应的电路原理图。

图2

　　与原厂设计中的元件布局相比，笔者将电源和扬声器输出的位置对调了一下。虽然是单面板设计，也采用了大面积的铜箔“散地”的方法，这并不是为了“取宠”，也不是为了宣扬“大面积散地”是灵丹妙药，而是为了多快好省。印制板的制作无论是手工还是工业化生产，都是采用“减法”，即把没有用的铜箔去掉，去掉的铜箔少了，自然是节省了材料，手工制作的时候也是如此，会节省不少腐蚀材料，如常用的三氯化铁等；这样做的另一个好处是可以增加电路板的强度，尤其是你采用的覆铜板的厚度比较簿或者摄铜板的铜箔比较厚的时候另外，对散热也是不无裨益的。

　　图1中的“散热器区域”是用来安装散热器的，在业余制作的时候尤其不要为了节省一点印制板而省略它，将散热器固定到印制板上毕竟是比较简单可靠的方法。“散热器区域”中均匀分布的孔也很重要，这些孔可以有效改善空气的对流，提高散热效率，还可以兼做固定孔，孔的尺寸和位置需要根据实际使用的散热器的“槽”的宽度和位置来确定。有资料说LM4780的发热很严重，这其中除了散热器本身的大小因素外，安装方式也很重要。

　　要想进一步提高已有散热器的散热效率，可以参照图3，让散热器的下部“长出脚来”，使其下部与印制板之间有5mm左右的距离。这种方法额外的好处是，下面的空间可以安排大量的跳线。如果散热器的温度不太高，电阻、非电解电容也不会受影响。业余条件下可以在散热器的下部垫上2颗比固定散热器的螺丝稍大一些的螺母，把螺母穿在固定螺丝上，很实用，也很牢靠。

　　图1也同时采用了“一点接地”和“泽地”的方法，在实际制作的过程中如果“浮地”的效果不好，可以将电阻R1换成跨接线(短路线)而只采用一点接地的方法。如果是手工腐蚀，腐蚀完成后一般不会使用阻焊剂，因此图1中的“敷地”与相邻铜箔的间距应适当加大避免短路，尤其是电源和扬声器输出部分。如果不想使用“敷地”

　　或者在实际制作过程中发现它的效果更差，将“敷地”的铜箔换成相应的地线即可。

　　二、搭棚焊

　　“搭棚焊”就是直接校用连线将电子元器件的引脚连接起来的方法，这种方法在胆机 (电子管功放)的制作中比较常用，连高梢的胆机也不例外。

　　因为这种方法一般适用于电路简单的线路，所以在石机 (晶体管功放)中相对用得比较少。对于核心器件采用集成电路的功放电路、这种方法在业余条件下也很实用。

　　用搭棚焊的方法安装LM4780的主要步骤如下：

　　( 1)确定电路中所有元件的布局，可以参照现成的印制电路图，在纸上按 1：1 的比例画出各个元件的位置，为了方便焊接，元件的布局宁松勿紧。

　　(2)将LM4780去掉所有多余的引脚后团定到散热器上，然后按照输入回路、反馈回路、供电回路、输出回路、其他回路的先后顺序一次连接元件，能够利用元件本身引线的就不要使用额外的连接线。

　　(3)全部连接完毕后，检查是否有连接错误，反复检查无误后通电实验，如果工作无异常，接上输入信号和负载进行实际试听，根据自己的实际条件进行测试，在试听和测试的过程中不断调整电路的结构和元件、连线的布局，直到自己满意为止。关于音频放大器电路的调憋方法，已经多有资料介绍，这里不再赞述。

　　(4)固定电路布局和结构。

　　这一步很有必要，纷乱的连线除了难看一点外，性能并不一定低下，相反会成为你的“独门秘笈”。但是“搭棚”电路的布局和结构状态很容易被破坏，你的辛苦汗水很容易顷刻间化为乌有，有时候事后连你自己都很难恢复，所有有必要将已经调试好的电路结构和元件布局固定下来。这一步也可以根据实际情况和第(2)、(3)步交叉进行。

　　如果你使用的电路连线比较短而且硬，可以只固定元器件，一般是将它们直接固定在散热器上。固定材料使用电子电路专用的热固性快干胶比较方便，就是我们在电路板上看到的白色或者黄色的那种，也可以使用通用的环氧树脂，配合电吹风稍微费点时间同样可以搞定。如果使用环氧树脂或者专用的电子灌封胶将整个电路全部封起来，电路的可靠性就更好了，也比较美观。

　　最好不要使用热塑性肢，不然散热器一热，被固定的元器件很容易移位。

　　图4是一个搭棚焊的实例，上部用箭头标示了主要的制作过程，下部显示了整体电路的部分实际布局。

　　“搭棚焊”不太适合工业生产，因为手工调整的时间一般远超过电路的初次装配所花费的时间，而且因人而异，不容易重复和标准化，但是却非常适合DrY，能够最大限度的体现DIY的乐趣。

　　三、Gainclone

　　Gainclone在国外很流行，网上的相关资料也比较多，国内现在很多人也在模仿，一些人将其音译为“克隆”，它大概源于国外的一位资深发烧友和音响设计师手工仿制一款天价国外名机而得名。Gainclone的核心理念主要包括使用最短的内部连线(尤其是关键部位)；使用最少的外围元件，最大限度的使用手工调整的方法来挖掘样本电路和器件的潜能，元件数量则在保证功能和性能的前提下能省则省。

　　现在Gainclone在国外除了发烧友追捧外，也已经商业化，一些着名公司的Gainclone机器也卖出了天价。

　　笔者认为Gainclone更多地糅合了电脑DIY的元素，是传统电子DIY的发展。Gainclone不但强调传统“土炮”的音质表现，也强调现代工业设计带来的结构设计和外观设计艺术，从而达到“简单”和“美观"的和谐。

　　对比Gainclone与我们熟悉的“搭棚焊”，不难发现它们也有很多相似的地方，比如都是针对DIY，都可以实现内部电路的连线最短，都强调人为调整的因素等。只是Gainclone已经不再刻意强调不使用或者少使用印制电路板，而是强调最大限度的发挥样本电路或者器件的性能潜力，这一点与电脑的DIY是很相似的。

　　图5则是一款国外发烧友比较高级的Gainclone作品，电路、结构都很棒，外观看起来也很漂亮。无论采用什么方法，动手就会给我们无穷的快乐，而结果的不确定性则给我们带来了更多的惊喜和不断探索的动力。

　　四、选择和测外围元件的一些非专业方法

1.LM4780周边的电阻和电容业余制作的时候我们的元器件部是从零售渠道买的或者是自己拆机的，精度的一致性-一般不会太好；一般的万用表，包括数字表在内，测量电阻的精度都是有限的，测量电容的精度更是有限。通过串连或者并联的方法来降低分布误差，提高元器件实际精度的方法在业余条件下是比较简单有效的，这种方法过去在专业的领域也常常被采用，串连电容还可以获得等效的无极性大容量电容以改善音质，图2就采用了这种方法。以电阻为例，具体方法是先通过手上现有的测量工具选取一定数量的电阻，数量至少是拟用数量的1倍，也就是说，如果需要10个电阻的话，最好挑选20个以上，然后从中任意取出电阻进行串并联。

　　如果我们手中有信号发生器或者电脑，并且有一个额外的音频功放，我们还可以采用图6所示的方法对电阻、电容和二极管等进行简单测试，这种方法可以称之为“瘸子里挑将军”，前提是你有额外多余的元件可供挑选。

　　图6的方法是一种“定性”的挑选方法，不管是电阻，电容还是二极管，把负载电阻RL上压降最接近的元件集中起来，就是我们想要的。测量二极管的时候，图6中的二极管VD可以省略，也可以保留。信号源可以使用信号发生器，也可以从电脑的声卡获得，对信号的波形和失真没有什么特别的要求。信号的频率可以选择50Hz和lkHz两个频率，对于小容量的电容，也可以增加一个l6kHz的频率。如果没有信号发生器或者电脑，我们也可以进行更简单的测试，找-一个普通的电源变压器，从次级就可以得到50Hz的信号，可以直接用来测试而不再需要信号源和功放。对于电源的主滤波电容，因为容量比较大，这种方法更简单有效。

　　在大的电解电容上并联0.1"F左右的CBB电容被认为是改善电源性能的有效的方法，不过笔者的观点是必须以电解电容性能良好为前提，要想有改善，CBB电容同样应该良好，否则标称容量再大，并联再多的CBB，你也会失望乃至疑惑和苦闷，用图6的“土办法”费力测量一下也许可以解除你很多的苦闷和疑惑。

　　2.电源变压器与电源电路

　　电源是功放中与功率放大电路同等重要的电路，“工频变压器十整流滤波”的经典电源电路，虽然简单，要做好却并不容易，集成功放是否能够装调成功，这一部分也很关键。

　　整流部分，笔者认为使用二极管、整流桥、单桥、双桥乃至双变压器双桥的方法各有千秋，孰优孰劣，至少目前还没有定论。单就整流二极管和整流桥来说，业余条件下实际逐个测量仍然十分必要，即使你买的是发烧元件也不例外，这些测量项目包括：

　　(1)测量好坏，使用万用表或者其他方法都可以完成；(2)定性筛选正向压降的一致性。

　　可以使用图6或者其他方法，有专业仪器更好；(3)定性筛选耐压 (反向压降)的一致性。

　　使用晶体管参数测试仪或者晶体管参数图示仪等仪器都可以，如果没有，可以使用图 7的方法进行近似测试。图7中的VCC电压要高于待测二极管耐压值的 1倍以上，因为音频功放所用的整流二极管一般都是1OOV左右的，所以Vcc可以直接由市电的 220V整流得到，约310V，因此要注意安全。

　　如果你想关注被测器件的耐压值，可以改用电压表来测量负载R 上的压降，从Vcc减去测得的压降值就是你想要的被测器件的耐压值。

　　电源电路中的核心还是变压器，如果它的性能不好，那么上述工作做得再好也是枉费心机。笔者的观点，电源变压器的性能并不取决于铁芯的形状，无论是环形、C型、E型变压器都可以取得好的效果，前提是你手中的变压器是一个真正合格的变压器，下面的步骤方法可以帮助我们在业余条件下定性的评估变压器的质量水平。

　　(1)听声音

　　在安静的环境下，变压器放到桌上，最好是木质的，变压器空载上电，耳朵贴近变压器，如果听不到“嗡嗡”

　　的哼声最好，有微微的哼声也可以用，如果非常明显，就最好不用。

　　(2)摸温度

　　把变压器放入一个比它体积大一倍左右的密闭盒子里，比如我们容易找到的鞋盒子里，引出输入、输出引线，按照变压器的规格接入额定负载，通电2小时左右，变压器不太烫手的为好，即使比较热，比环境的温度也不应该高出30℃。温升高不仅仅是热的问题，变压器的质量也是有问题的，比如铁芯质量不好等。同时变压器的哼声也不应该明显比“(1)”中的测试的高，也不应该出现瞬间哼声增高的情况或者断续的哼声增高的情况。

　　额定负载可以使用易得的电炉丝，一踹固定，一端接入交流电流表和大号的鳄鱼夹，通过调整鲟鱼夹在电炉丝的位置来获得合适的负载电流，比如电源变压器标称的是“28V、2A”，将电流表的读数调整到2A即可。如果没有交流电流表，就需要先接入整流电路，然后接入直流电流表。

　　(3)量空载电流

　　在变压器的初级回路中接入交流表或者使用非接触式的钳形电流表，次级空载，初级接入市电测量一下它的空载电流，一般而言，100VA左右的变压器，应该小于 40mA，以小于35mA为佳，200VA左右的变压器，应该小于60mA。这个数据和“(2)”有一定关系，空载电流大的变压器温升会比较高，如果没有交流电流表，这个步骤可以省略。

　　(4)测压降

　　使用“(2)”的方法进行进一步的测量，分别测量断开负载和接入负载条件下的次级电压，电压数值的变化越小越好，小于5V为佳。对于常见的对称双输出的变压器，两个输出的变化量用万用表(包括数字表)测量也应该看不出差别。

　　(5)测铜损

　　如果能够顺利完成上述(1)-(4)的测量，一般情况下这个变压器就可以满足我们的需要了，如果我们手中有交流电流表和自耦调压器的话，可以用图8的士办法进一步测量一下变压器的“铜损”。

　　对于有多个辅助绕组的变压器，只需要将两个主输出直接连接即可。

　　测试时，自耦变压器从0V起调，当电流表的读数达到变压器初级电流的标称值的时候，记录电压表的读数，铜损就可以按照如下公式近似得出：铜损≈A.V，电流的单位是安培，电压的单位是伏特。对于没有标称初级电流值的变压器，可以根据变压器的标称功率或者次级电压、电流值进行换算。一般来说，此时的电压表读数越小越好，对于100VA的变压器，这个读数最好小于10V。

　　经过一番测量，你可能会发现你的存货中有很多是滥竽充数，虽然发烧的元器件是有条件装出性能惊艳的机器的，但如果仅仅是“拿来主义”，把发烧元器件堆砌在一起，是很难达到预想中的效果的，相反，即使是普通的元件，如果精心“施工”，照样可以“语惊四座”，正所谓“把简单的事情做好，本身就不简单”。