高品质甲类前级（DS-11A)

　　一套完整的Hi-Fi放音系统除了音箱、功率放大器和音源外，还应该有一台高品质的前级放大器。前级放大器位于功率放大器之前、音源之后，肩负着对高纯度音频信号进行放大、处理及传递的任务。它的好坏直接影响整机的特性、音质及音色。为了提高音质音色，达到对音乐重放的目的，必须具备一台低失真、低噪、频宽、高速率及阻抗匹的高质量前级放大器。在此笔者特地制作了这一款质优价廉的高保真甲类前级放大器，希望能得到广大发烧友的认同及分享。

　　一、电路特点

　　1、采用典型的OCL全互补对称式结构，输入级采用了线性好、输入阻抗高、失真小、频响宽、动态范围大、电路简单且稳定的霍尔曼电路。

　　2、输入差分级采用了东芝场效应孪生管K389、J103。由于输入级使用的均为场效应管，这样不仅发挥了场效应管高阻、低噪的特点，且使整个线路更稳定、线性更好、性能更佳。本电路末级电流放大管采用音质和线性较好的名管K213、J76、K214、J77。

　　3、电压放大级仍采用了电压增益高、失真低、噪声系数低、动态范围大、电路简单稳定的霍尔曼电路。

　　4、由于电流负反馈具有频带宽、转换速率快、低失真等特点，本前级的设计考虑到多种反馈方式，其中有电流反馈和电压反馈，可供制作者任意选用。

　　二、原理浅析

　　

 

　　图1　点击放大

　　本前级放大器电路原理如图1所示：R1为输入耦合电阻，对输入信号有缓冲作用。R2决定功放的输入阻抗为100KΩ，C1对输入信号中的超高频成分起旁路作用(使用电流反馈时C1取消不用)，将超过20kHz的高频拒之门外。输入级差分管Q1、Q2的性能关系到整机的稳定性，与音质也息息相关，因此选择了东芝名管K289、J109，它的音色较暖较柔、性能稳定，且在音响界早有定论。

　　在设计本级工作电流时，既要充分考虑因三极管工作电流过大而产生的噪声。通过实验，在这一级的工作电流设定为1.2mA左右。N管和P管之间通过VR1互为负载，省去了通常的恒流源，简化了电路。由于结型场效应管的工作电压较低，不能直接工作于较高的工作电压上，因而使用东芝场效应管K246、J103(图1中的Q3、Q4)与Q1、Q2组成霍尔曼电路，既能使K389、J109工作于安全的电压范围内，同时又充分利用了霍尔曼电路。R3与R5、R4与R6分压，为Q3、Q4基极分别提供约±27V的基准电压。Q1、Q2的工作电压实际在±11V左右，R7～R10为Q3、Q4的集电极负载电阻。R7、R8上的压降为下一级电压放大级的Q5、Q8提供偏置。

　　由于霍尔曼电路具有其他电路所没有的优点，因此也用在电压放大级上。电压放大级的工作电流设定为5mA左右，D1、D2、R11为Q6、Q7提供基准工作电压，正负周期的音频信号为Q6、Q7的集电极输出经R15、R16缓冲送至Q9、Q10栅极。C2、C3、C4、C5为高频退耦电容(使用电流反馈时C2、C3取消不用)，可降低电源的高频内阻，防止由电源高频内阻过大引起的自激。D3用来裣因气温变化而引起的功率管静态电流的不稳定，D3又与R14、Q11、VR2等组成恒压电路，调节VR2可改变Q9、Q10的静态工作点。Q9、Q10为本前级电流放大极。本级静态电流设定为80mA左右，由于场效应管是特殊的压控器件，栅极输入阻搞高，当静态电流调大时可能会因此而产生自激。

　　自激产生条件：①相位，②幅度。其中相位条件是放大器产生振荡的必要条件，而幅度条件则是放大器产生振荡的充分条件，只有在既满足必要条件又满足充分条件的情况下放大器才会产生自激振荡。因此，读者在制作功率放大器时必须清楚知道自激产生的原因，才能够对自激进行正确妥善的处理。当然，自激产生的方式是多种多样的，例如电路结构、元器件的质量及反馈合理性等，均能够产生自激。

　　如果在制作过程中出现自激，可在Q9、Q10的栅-漏之间用C7、C8来消除，R17、R18为Q9、Q10的源极电阻。R19、R20、R21、C9级成串联电流反馈，即电路取样的方式为电流取样，取得的样本信号为电流信号，另外在放大器输入端采用串联叠加的方式，样本信号经过反馈网络的处理后转化为电压信号。与输入的电压信号进行串联叠加，叠加后得到净输入电压信号，且净输入电压信号的幅度要比从信号源送过来的输入电压幅度小，是负反馈。本机电流流过R19，且在R20两端产生压降并与输出电流成正比，然后以电压的形式串联叠加至放大器的反相输入端。C9为超前补偿电容，R21的设置是为防止反馈量过大时对放大器的损坏。

　　本机方框表示电压负反馈。使用电压反馈时，电流反馈网络都要弃用，电压反馈见图2所示，其中(A)、(B)、(C)、(D)、(E)均为电压反馈，音色各不相同。图3为稳压电源、信号切换电路原理图。图4为信号切换印制板图，图5为本前级放大器印制板图，图6为已装配好的实物图，图7为稳压电源印制板图。

　　

 

　　图2

　　

 

　　图3　点击放大

　　

 

　　图4

　　

 

　　图5

　　

 

　　图6

　　

 

　　图7

　　三、选材与制作

　　作为信号通道的重要五一节，为了追求较为完美的放音效果，制作时应多选用高品质元器件，电阻最好选择精度较高的进口金属膜电阻，除了特别注明外的电阻，其他电阻均使用1/4W的金属膜的电阻。三极管首选孪生对管，其次为高频低噪声的三极管。VR1、VR2、VR3应选用高品质多圈精密可调电阻。本机所用电容数量不多，应选用WIMA电容。

　　本前级印制板的设计，左右声道相互不干涉，布局合理，线路清晰明了。板材使用进口玻璃纤维板，且制作工艺采用镀银、镀镍等工艺技术(印制板面积为135mm×165mm)。

　　栖机调试方法简单，焊装完毕检查无误后，即可按下列方法进行调试：

　　1、将VR1、VR3调至中间位置，VR2调至阻值最大处(由于Q9、Q10的静态工作电流较大，因此必须加上散热器);

　　2、接通电源，测±35V工作电压应正常，加上电压后仔细观察元器件是否出现异常(如过热、冒烟等)，无异常情况发生即可用万用表进行测试调整;

　　3、调VR1使R13两端压降为1.6V左右，此时流经Q1、Q2、Q3、Q4的静态电流约为1.2mA，流过Q5、Q6、Q7、Q8的静态电流约为5mA。调整VR3中点A对地电位0±20mVc 以内。调VR2使R17、R18之间的压降为0.8V左右，此时Q9、Q10的静态电流约为80mA。静候10分钟重新测量以上3点，如数据与前面有出入须重新调整。此项工作应多次测量调试直至各工作点稳定为止;

　　4、用交流档测量A点(对地电位)不应出现交流电压。拔掉电源测A点(对地电位)，重新加电也不应该出现交流电压。若有交流电压，说明有自激存在，应对本放大器进行分析，找出自激产生的原因并加以排除。

　　以上步骤完成后，即可进行加电煲机。本前级无论在听感上还是在技术指标方面均为上乘，绝对能够令人有耳目一新的感受。通过与国内外一些名牌前级试听对比后，总的来说本前级无论在听感上、工作的稳定性及技术指标上，均有优异的表现。

　　遏止振动的方法也有2种，即人们熟知的用强力压紧即紧固的方法

　　和增加阻尼的方法。前者采用硬而重的物体的强力压制而使振动不致产

　　生;而后者则是用软而重的物体改变其振动频率，降低其Q值，以减轻振动。有时单凭紧固不能消除振动，即在强力压制不再奏效时，就需采用增加阻尼的办法。

　　用于音频电路的电阻，不论是采用紧固还是增加阻尼的办法，当然都希望达到听觉上的平衡。而体积大的电阻又采用紧固的办法，获得平衡的比率较高。这也是大体积电阻的放音效果较为牢靠这一评价得来的缘由。

　　8.其他

　　最后，对用于音频电路的电阻再强调几点使用注意事项。不要在贴近电阻根部即电阻帽处弯曲引线。必须弯曲引线时，至少要离电阻根部引线2倍处。再者，注意不要扭曲引线，这是引线损坏或接触不良的原因所在。

　　焊接时应避免靠近电阻膜处进行，至少也需离开6mm以上。烙铁温度应控制在350t以下，焊接时间应控制在3秒钟以内，而且，不得反复地焊上、卸下。

　　在假设通常使用状态的JIs标准的试验中，合格品一般都已留有充分的余地。另外，应注意非磁性材料的电阻帽较铁质的弹性要差一些。上面介绍了一些使用注意事项，以期尽可能在制作音频放大器时能获得优异的音质。