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關(guān)鍵詞： 耳放
小小的耳放，引無(wú)數(shù)高手竟折腰，耳壇上膽機(jī)、石機(jī)，膽＋石機(jī)...林林總總，銘器輩出?？墒且徽f(shuō)起價(jià)錢，誠(chéng)如許多前輩所言：一分銀兩，一分音質(zhì)...斯言固矣！然眾少米者，豈不是要作壁上觀？
作為焊了多年土炮的在下，卻總想一破這個(gè)“平價(jià)無(wú)好貨”的定律！于是乎，在自己可憐的“發(fā)燒秘笈”箱中遍尋利器：
甲：電子管機(jī)型：如果要趕時(shí)髦，當(dāng)然是上膽機(jī)；可是電子管天生就是高電壓小電流的嬌小姐脾性，不用輸出變壓器吧，阻抗難以匹配，再說(shuō)OTL由于輸出耦合電容的存在，靚麗的音色總難登機(jī)入耳；用輸出變壓器吧，這輸出牛的“牛脾氣”卻不是那么好降服：為了低頻段的響應(yīng)，電感要足夠大，這樣一來(lái)圈數(shù)增加，又帶來(lái)分布電容，使得高音頻段下降；為了能在少圈數(shù)下獲得大電感以及線性好的磁滯曲線，鐵芯材料可價(jià)值不菲，什么超薄冷軋、鈹鏌合金乃至非晶材料，為了減少漏感省掉層間絕緣紙你得使用進(jìn)口的TIW三重絕緣線（難怪進(jìn)口膽機(jī)有天價(jià)啊）...在下曾有花費(fèi)一個(gè)多月繞制一個(gè)初次級(jí)共分72段嵌繞的輸出“?！钡慕?jīng)歷。。。功夫你可以下，可是好的鐵芯材料以及線材呢？既不可遇也不可求啊，再加上原來(lái)價(jià)值僅為數(shù)米的膽管現(xiàn)在已經(jīng)“升值”為數(shù)十、數(shù)百大米...可見膽機(jī)破不了定律！
乙：晶體管機(jī)型（含F(xiàn)ET）： 絕大多數(shù)發(fā)燒銘器都是采用純分立電路，在下也曾在其間蹉跎過(guò)許多時(shí)日，最后比較完善的是Desig了一款商品機(jī)：輸出級(jí)采用了SANKEN（三墾）專門為HI-FI開發(fā)的一種內(nèi)含熱補(bǔ)償電路的功率對(duì)管(SAP16P/N)；此管剛一出來(lái)曾經(jīng)被建伍賣斷了兩年，專用于W米級(jí)的功放，兩年后SONY才得以在其HI-END級(jí)功放中采用?？墒瞧湔麢C(jī)電路復(fù)雜，不便初學(xué)者DIY；此外，從成本來(lái)看也不太能破定律。
丙：通用運(yùn)放機(jī)型：現(xiàn)在的通用運(yùn)放指標(biāo)已經(jīng)今非昔比，可達(dá)到了數(shù)百兆的單位增益帶寬?？墒峭瑯又荒苡糜谛‰娏鞣糯螅瑸榱藬U(kuò)流還得加上晶體管或FET，這又帶來(lái)了工作點(diǎn)調(diào)試，熱穩(wěn)定等分立機(jī)的固有問(wèn)題，早年在發(fā)燒友制作的OCL中曾見其蹤影，可是縱觀各國(guó)的發(fā)燒銘器，幾乎沒有廠家將此結(jié)構(gòu)用于成品機(jī)（請(qǐng)注意：在下說(shuō)的是銘器哦），個(gè)中奧妙不言自明。
?。海◤U話半天，主角終于登場(chǎng)了！?。。┕β蔬\(yùn)放機(jī)型：九十年代末，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體（NSC）公司就推出了功率型的運(yùn)放LM12CL，主要性能指標(biāo)如下：
1.工作電壓: ＋/－ 30V
2.輸出電流: ＋/－ 10A
3.功率頻響： DC_60KHZ (80w)
4.失真度： 0.01%
5.交*互調(diào)失真: 0.015％ (60 Hz/7 kHz, 4:1)
6.上升速率： 9V/us
怎么樣？用來(lái)推耳機(jī)沒問(wèn)題了吧？該運(yùn)放還具備了輸入保護(hù)，熱保護(hù)，動(dòng)態(tài)范圍保護(hù)，過(guò)壓過(guò)流保護(hù)等完善的保護(hù)功能。
剛出來(lái)由于價(jià)格過(guò)高，只能用在要求較高的伺服控制領(lǐng)域。其間也有人用其來(lái)DIY 功放。曾散見于坊間的郵購(gòu)雜志，在下也買過(guò)，可是其外殼很薄，商標(biāo)一擦就掉，音質(zhì)平平...
直到在下從美國(guó)NSC代理商處拿到了樣品，才真正領(lǐng)略了它的風(fēng)韻：首先，管殼厚重得多（這才是NSC的風(fēng)范嘛），音質(zhì)？樣機(jī)將會(huì)邀請(qǐng)感興趣的朋友用耳朵驗(yàn)證。在下乃一焊匠，從不善寫主觀評(píng)論，這留待在方面有功力的DX去發(fā)揮吧?？傊?，用了全套信號(hào)源、失真儀、示波器來(lái)測(cè)量（在下的工作環(huán)境不缺這些東東），證明NSC的指標(biāo)所言非虛也！
現(xiàn)在的價(jià)格如何？這是諸位最關(guān)心的吧？也不低哦，USD16.9,但是由于其外圍特別簡(jiǎn)單，在下認(rèn)為可以將整機(jī)成本控制在0.5公里？？？（K米）。
先貼上一個(gè)基本電路：完整的應(yīng)用電路包括一個(gè)音量控制電路、電源供電及耳機(jī)保護(hù)電路（容后奉上）。
昨天苦干了半天，今天折騰了一天，終于把新的樣機(jī)調(diào)試好了，在用信號(hào)發(fā)生器和示波器做完頻率響應(yīng)測(cè)試后，迫不及待地接上信號(hào)源（ARCAM DELTA 270 ）試聽。碟子是平時(shí)喜歡的《霧的情懷》：清麗脫俗的三盲鼠爵士樂；《The raven》呂貝卡（大眼妹）的人聲天碟；《馬勒第四交響樂》還有一張打口的《Dance party》,是高爆的大動(dòng)態(tài)跳舞音樂。至于耳機(jī)嘛，說(shuō)出來(lái)有點(diǎn)汗哦...在下眼前只有一個(gè)隨身聽級(jí)的PX100! 盡管如此，反正咱這款耳放也是“耳族貧民”級(jí)的，不正好門當(dāng)戶對(duì)么？？？在下以為：像在下這等耳族初哥們領(lǐng)略器材的真諦就是要自得其樂！呵呵...(后來(lái)用HD650試聽,自然是更上一層樓啦).
耳放通上電后，測(cè)量到的輸出噪聲最大為6mV,插接耳機(jī)插頭時(shí)，聽不到“咔噠”聲；不接CD時(shí)音量開到頭，也聽不到噪聲。接上CD將音量開到接近最大時(shí)，才聽到很微弱（勉強(qiáng)可分辨）的CD機(jī)的本底白噪聲。
這臺(tái)樣機(jī)未經(jīng)任何褒機(jī)，音色難免生澀，但是已能聽出足夠的音樂細(xì)節(jié)，并且在爆棚的電子音樂（舞曲)下有足夠的力水，在沒有用任何“補(bǔ)品”元件的情況下達(dá)到了相當(dāng)不錯(cuò)的可聽性。
從純技術(shù)角度而言，它還是達(dá)到了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司給出的所有指標(biāo)：我們不妨把它和它的同門弟兄，大家比較熟悉的LM3886作一比較：
LM12CL LM3886
失真度： 0.01% 0.1%
頻率響應(yīng)： DC-60KHZ（80W） 20HZ-20KHZ(68W)
電路結(jié)構(gòu)： PNP-NPN 全互補(bǔ) NPN-NPN 準(zhǔn)互補(bǔ)
網(wǎng)上報(bào)價(jià)： 16.9 US$ 2.0-2.1 US$
由此可見，LM12的各項(xiàng)指標(biāo)都遠(yuǎn)勝于3886！大家也許會(huì)有這樣的看法：指標(biāo)說(shuō)明不了什么，如果拿膽機(jī)的指標(biāo)和石機(jī)相比。。。。在下完全同意。可是拿同一種類型的東西（這里還是同門）相比，性能指標(biāo)就有絕對(duì)的可比性。不信你看看HD595 和HD650的指標(biāo)...
但凡玩過(guò)OCL的人都深知道，準(zhǔn)互補(bǔ)是在晶體管前期大功率PNP管不成熟的情況下，用一小功率的P管來(lái)和大功率的N管來(lái)構(gòu)成復(fù)合管，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱驅(qū)動(dòng)的一種權(quán)宜之計(jì)。在分立元件技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，誰(shuí)也不會(huì)再去作準(zhǔn)互補(bǔ)了?？墒窃谝粋€(gè)單一硅片上要作出對(duì)稱的NPN--PNP大功率對(duì)管來(lái)，時(shí)至今日仍然是成本高昂的奢侈工藝！所以大功率的音頻功放IC多如牛毛，可是都清一色是準(zhǔn)互補(bǔ)?。。∵@就是LM12被我稱為“頂級(jí)”的原因了，所以才會(huì)有這樣的價(jià)格差啊。
值得指出的是，由于LM12的價(jià)格差，個(gè)別港臺(tái)半導(dǎo)體廠就魚目混珠地克隆出以準(zhǔn)互補(bǔ)替代全互補(bǔ)的冒牌LM12,筆者曾在汕頭郵購(gòu)過(guò)幾只，開始也不明其詐，裝完以后覺得音質(zhì)不過(guò)如此...后來(lái)拿到真品才恍然大悟。
也有人指出，LM12多用來(lái)作電機(jī)驅(qū)動(dòng)，作音頻放大又能好到哪里...在下認(rèn)為，這應(yīng)該是NSC的市場(chǎng)定位錯(cuò)誤所導(dǎo)致的結(jié)果！稍有電機(jī)常識(shí)的人都知道，電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要的只是大電流，高可靠，0.01%的失真度對(duì)任何電機(jī)都是毫無(wú)意義的，莫非還有所謂“發(fā)燒電機(jī)”？？？不過(guò)如果NSC芯片設(shè)計(jì)師要知道咱把他的+/- 10A ,不失真輸出功率高達(dá)80W的LM12拿來(lái)驅(qū)動(dòng)毫瓦級(jí)的耳機(jī)，一定會(huì)氣得吐血！
好了，胡侃半天，就此打住。在下再把原理圖整理一下，貼給各位參考，就算完成這個(gè)小實(shí)驗(yàn)了。
(三)
下面是電原理圖，由圖見整個(gè)電路就是一級(jí)放大，沒有前置放大。在后級(jí)放大倍數(shù)足夠的情況下，再加任何“補(bǔ)品”前放都是沒有必要的，只能帶來(lái)附加的失真！(后來(lái)的實(shí)踐證明:本機(jī)的輸入阻抗太低,加一級(jí)緩沖放大作阻抗匹配還是有必要的,牛哥也提出了同樣的意見,在下擬在下一版加以改進(jìn)).
按圖上的元件，放大倍數(shù)為4倍。我們知道CD機(jī)的輸出可以達(dá)到2V,所以放大后的輸出為8V,由P=UXU/R 可以算得，在32歐姆耳機(jī)上可以有2W 的最大輸出（大音量危險(xiǎn)）！在600歐姆的高阻耳機(jī)上就只得0.1W了，由此可見，用來(lái)推高阻耳機(jī)還需要適當(dāng)增加一些放大倍數(shù)。而只是在32歐姆的低阻耳機(jī)上使用，最好將放大倍數(shù)調(diào)低一些，以免過(guò)載！改變放大倍數(shù)的方法很簡(jiǎn)單：把圖上的負(fù)反饋電阻（3.3K）適當(dāng)增減就可以了。以下數(shù)據(jù)可供參考：
耳機(jī)阻抗 負(fù)反饋電阻 負(fù)反饋電容
32歐姆 3.3K 1500P
120歐姆 6.8K 820P
300歐姆 8.2K 750P
600歐姆 10K 470P
值得注意的是:在更改負(fù)反饋電阻的同時(shí),并聯(lián)在它上面的電容也要適當(dāng)調(diào)整,以避免高頻損失.
這個(gè)功率運(yùn)放工作于甲乙類放大狀態(tài)，由于工作電流設(shè)定的比較高，在選擇散熱器時(shí)不能選得太小。作耳放這種小信號(hào)時(shí)用途時(shí)基本上工作于甲類區(qū)域，對(duì)減小失真是有利的。判斷一個(gè)電路是不是工作在甲類十分簡(jiǎn)單：把電流表串連于芯片和電源之間，如果你在聽大音量時(shí)電流變化都不大，就說(shuō)明電路基本上仍工作在甲類狀態(tài)。
下面部分是耳機(jī)保護(hù)電路，當(dāng)電路輸出不正常，有直流分量輸出的時(shí)候，uPC1237HA通過(guò)第2腳檢測(cè)到，然后通過(guò)第6腳控制繼電器斷開耳機(jī)和放大器的連接，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。此外當(dāng)電路加電的時(shí)候，它還能延時(shí)一定的時(shí)間，以免除上電沖擊。
由于電路簡(jiǎn)單，只要接線不錯(cuò)，不需要任何調(diào)試，尤其適合DIY初學(xué)者安裝。
本機(jī)的功率儲(chǔ)備量很大，只要將電源變壓器的功率加大，你完全可以用它來(lái)推動(dòng)音箱。
PMS_04耳放調(diào)試
PCB板元器件安裝
把PCB板上的電阻電容，IC，二極管等插入相應(yīng)的位置，請(qǐng)注意在板上標(biāo)注為“2.2/4uH”的兩個(gè)元件要自制：用長(zhǎng)約30CM的直徑0.51mm的漆包線在2.2歐姆3W的電阻上繞制而成，繞制前要用小刀子刮去漆包線兩端的絕緣漆，并鍍上焊錫，漆包線已為大家配好在元件中，這段線剛好把2.2歐姆電阻的凹槽繞滿。
插元件通常以先電阻后電容（先小后大）的順序進(jìn)行，這樣就避免了在大元件的縫隙里面插接小元件的尷尬。本機(jī)元件不多，請(qǐng)一定仔細(xì)對(duì)照PCB板上的規(guī)格，尤其是整流橋、二極管和電解電容的極性千萬(wàn)不能錯(cuò)！否則將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p毀！核對(duì)無(wú)誤之后就可以焊接了，焊接完畢請(qǐng)?jiān)俅螜z查元器件有沒有插錯(cuò)，有無(wú)聯(lián)焊，虛焊等?；ㄔ跈z查上的功夫多一分，“霹靂作響，冒青煙”的驚險(xiǎn)場(chǎng)面就少一分。
電源調(diào)試（在做此步驟時(shí)，功率運(yùn)放LM12先不要接上！）
"兵馬未動(dòng)，糧草先行" －－這耳放的“糧草”，就是電源部分。把電源變壓器的次級(jí)的中心抽頭，插入整流橋中間標(biāo)有“GND”的孔中焊接好，次級(jí)另外兩根～15V的線頭在調(diào)試中最好串接兩個(gè)2－5歐姆的電阻（請(qǐng)同學(xué)們自備）后再焊接到整流橋邊上兩個(gè)標(biāo)有～15V孔里焊好，串聯(lián)這兩個(gè)電阻的目的，是為了限制由于接錯(cuò)元件而產(chǎn)生的大電流。如果有短路或者接錯(cuò)，這兩個(gè)電阻會(huì)發(fā)熱冒煙，甚至燒毀，從而保護(hù)了別的元器件。這兩個(gè)電阻可選用1－3W功率的炭膜電阻，而不用功率更大的線繞電阻（后者起不到保險(xiǎn)作用）。這兩個(gè)電阻要伴隨調(diào)試的始終，全部完成后方可去掉。
好了，枯燥的注意事項(xiàng)先打住，讓我們把萬(wàn)用表（如果你沒有，請(qǐng)向別的同學(xué)借用?。┑闹绷麟妷簷n撥到大于50V的檔位，接好在整流橋的正負(fù)（即邊上）兩端。在此強(qiáng)烈建議在這兩端臨時(shí)焊上兩根測(cè)試線，然后和萬(wàn)用表妥善接好，這樣一來(lái)你就可以騰出手來(lái)插拔電源了（如果你把電源先插上，再用表筆去測(cè)量，萬(wàn)一出了什么狀況你就來(lái)不及反應(yīng)了！）把變壓器初級(jí)（～220V）和帶插頭的電源線接好，并包好絕緣膠帶，即可邊觀察萬(wàn)用表，邊把電源插上。如果顯示值為40－45V 左右，觀察幾分鐘沒有發(fā)熱，異響，恭喜你：電源調(diào)試OK!－－否則你就要?jiǎng)佑媚愕奈淞謨?nèi)功去檢查錯(cuò)誤啦...
測(cè)試耳機(jī)保護(hù)功能
電源測(cè)試無(wú)誤后，就可以測(cè)試耳保功能了，方法是用萬(wàn)用表的直流電壓檔（大于15V）測(cè)量繼電器線圈兩端（也就是靠近繼電器的那個(gè)4148二極管兩端），正常的電壓值約為12V左右；不接耳機(jī)，用一節(jié)1.5V小電池接到耳機(jī)輸出端（左右聲道分別試），觀察萬(wàn)用表的電壓變化，十多秒鐘后電壓下降為0.7V左右，此時(shí)繼電器斷開，表示有直流分量時(shí)進(jìn)入耳機(jī)保護(hù)狀態(tài)。拿開電池后電壓會(huì)逐漸恢復(fù)，直到繼電器重新閉合。在這種保護(hù)電路中，當(dāng)失調(diào)電壓越高，保護(hù)的動(dòng)作就越快（由RC充電到達(dá)特定域值決定）。
安裝運(yùn)放
由于這批散熱器是小批量的手工加工，有一定偏差，LM12安裝前請(qǐng)仔細(xì)檢查，如果孔位不對(duì)，請(qǐng)用園形小什錦銼耐心修正，直到六個(gè)孔位都完全對(duì)上為止。接下來(lái)就可以在LM12的四條腿上焊線了（見上圖），先在四腿上套入長(zhǎng)約8mm的細(xì)熱縮管，并用電烙鐵加熱使其收縮。接線長(zhǎng)約8cm，最好用不同的顏色加以區(qū)分。焊好四根線后再套上稍粗的熱縮管，把焊接處絕緣起來(lái)（熱縮管已為大家備好）。接下來(lái)就可以把LM12安裝到散熱器上了，注意：運(yùn)放最好用與功放管對(duì)應(yīng)形狀的軟絕緣片隔離安裝（螺釘也要用專用的塑料絕緣子絕緣），通常這些絕緣片都只有兩個(gè)孔（按晶體管規(guī)格開的），我們要按LM12的孔位用尖利的剪刀剪出四個(gè)孔。原來(lái)的孔不會(huì)影響絕緣。用這種絕緣片無(wú)需再加散熱硅脂。
[應(yīng)急辦法]: 如果你實(shí)在買不到這種絕緣片和塑料絕緣子，也可以把LM12涂上一點(diǎn)硅脂直接安裝在散熱器上，但是此時(shí)整個(gè)散熱器是帶負(fù)20多伏電壓的?。。≌麢C(jī)裝配時(shí)一定不要和機(jī)殼等別的導(dǎo)體相碰?。?！
把LM12固定在散熱器上檢查沒有短路后，就可以把接線焊接到PCB相應(yīng)的孔位上了，插入相應(yīng)的孔位后如果線太長(zhǎng)，可以適當(dāng)剪短。負(fù)電源線是和運(yùn)放金屬殼相連的，用一個(gè)帶園孔的焊片與固定管子的螺絲擰緊，接線焊到這個(gè)焊片上。
LM12共有5根引線：
0.負(fù)電源（0_V-）
1.正輸入（1_+IN）
2.正電源（2_V+）
3.輸出 （3_OUT）
4.負(fù)輸入（4_-IN）
大家可以在PCB板上散熱器附近找到相應(yīng)的安裝孔。特別提示：為了排版簡(jiǎn)潔，兩個(gè)運(yùn)放的正電源和負(fù)電源的引線，分別要接到對(duì)面的相應(yīng)位置上：即如果該運(yùn)放的0_V-在自己邊上，那么它的2_V+就要接到對(duì)面相應(yīng)的孔上；反之如果2_V+在自己邊上，它的0_V-就接到對(duì)面孔上。
為了充分利用機(jī)箱空間，散熱器要固定在白色線框的位置，這樣運(yùn)放的引腳正好位于兩只大電解之間。散熱器可以用固PC硬盤那種大平頭英制螺釘擰緊在其溝槽上。
測(cè)試失調(diào)電壓
當(dāng)運(yùn)放安裝完畢檢查接線無(wú)誤以后，就可以上電測(cè)試了！這可是很關(guān)鍵的一掌哦?。?！萬(wàn)用表還是按第二掌的接法，即焊接到整流橋的正負(fù)兩端。我要再次強(qiáng)調(diào)“焊接”就是要保證一旦有異常你可以及時(shí)反應(yīng)，切斷電源?。?！
打開電源，如果萬(wàn)用表指示在40－50V之間，那就表明運(yùn)放加電成功！觀察數(shù)分鐘后，若無(wú)異常，就可以把萬(wàn)用表改接到耳機(jī)輸出端，分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)聲道的失調(diào)電壓，如果在30mV以下，那就OK啦！
此時(shí)用一個(gè)廢舊的耳機(jī)，接上音源來(lái)試聽，觀察一、二十分鐘，如果散熱器溫度為溫暖（約40－50度，與室溫有關(guān)）狀態(tài)，聲音正常，就可以去掉串連在變壓器次級(jí)上那兩個(gè)電阻，把引出線直接焊到整流橋上。最后，接上你的發(fā)燒耳機(jī)盡情享受吧！??！
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