請問負回授音控放大設計

DIY 電子電路技術相關討論專區。

版主: Jeff, Korping_Chang

請問負回授音控放大設計

文章uwontforget 發表於 週二 7月 07, 2009 12:46 am

圖檔
選擇電晶體2SK246
http://www.toshiba.com/taec/components2/Datasheet_Sync/53/6917.pdf
若量測到的(J)FET飽和洩極電流(IDSS)為4mA
1.由ID-VGS圖, IDSS=4mA的曲線中取VGS= -0.6V為工作點,此時ID=2.4mA

2.在對照左圖靜態特性中右半部的ID-VDS圖,當ID=2.4mA,選擇VDS=15V為工作點

3.選擇RD:
假設輸入訊號正負峰值為0.5V,對照ID-VGS圖的電流範圍約2.4正負1.25mA
若假設輸出要由0.5變為3V(Gain=6),則RD=(3V)/(1.25mA)=2.4K歐姆

4.選擇RS:
已決定VDS(直流)=15V
ID(直流)=2.4mA
RD=2.4K歐姆

取VS(RS兩端電壓)=20%Vcc(書上都這樣假設?)

則Vcc=2.4mA*2.4K歐姆+15+2.4mA*RS
2.4mA*RS=0.2Vcc
解聯立Vcc=20.76V+0.2Vcc
Vcc=25.95V
RS=2.1K歐姆 (Vcc和RS,再隨方便使用做調整)

5. RA,RB視為獨立電路,VG=Vcc*RB/(RA+RB)
VS=Vcc-ID*RD-VDS
條件VGS=-0.6V即可算出RA,RB比例,取M歐姆的電阻


請問這樣設計是否合理正確?
是否有可以改善的地方? :?:
感謝釋疑~
最後由 uwontforget 於 週三 7月 08, 2009 3:05 am 編輯,總共編輯了 2 次。
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Re: 請問負回授音控放大電路設計

文章uwontforget 發表於 週三 7月 08, 2009 3:04 am

(淨化版面.錯誤電路自刪)

請問這樣是否正確?
沒人回應害我不敢動手 :bigcry:


------------------------------
回授電阻忘記算
所以RS=1.7KR有誤
明天再改,先去睡覺 :x

--------------------------
負回授部分好像也有錯
可是這樣好像就要加很多電感.. :think:
最後由 uwontforget 於 週五 7月 10, 2009 11:40 pm 編輯,總共編輯了 1 次。
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Re: 請問負回授音控放大電路設計

文章markbroadcaster 發表於 週三 7月 08, 2009 1:00 pm

uwontforget 寫:http://img444.imageshack.us/i/gwithnfb.jpg/
圖檔
請問這樣是否正確?
沒人回應害我不敢動手 :bigcry:
--------------------------
負回授部分好像也有錯
可是這樣好像就要加很多電感.. :think:


你第一篇, 沒畫出音控網路, 而你標題是要問有關 "音控放大" 也因此

我沒敢回~ :haha: 因為第一篇有看沒有懂~ :)

第二篇終於讓我看到完整的, 而這樣也讓我瞭解了你第一篇原來是做直流分析~ :D

FET 的放大電路部份的直流分析, 因為我對 FET 並不是那麼的熟悉, 不敢亂說. 但........

問題是, 第二篇的音控部份, 尤其是音控網路部份, 由於這個是不分放大元件是 FET 還是電晶體, 也因此

我一看就看出問題, 試著跟你說一下.

你把五個頻道的音控全部做在同一個負回授線路上面會有問題

因為用負迴授去控制某個分頻點, 其實是把此分頻點以上 (或以下) 的訊號全部濾除

假設使用者要調整16KHZ時, 當他將 VR 向左轉到底時由於 VR 將 C5 變成短路

等同於這組16KHz不存在, 這樣沒問題. 當使用者開使向右轉時, 這電路實際上

是將 16KHZ 以下的濾除. 也因此, 16KHz 以下的訊號 (從 20~16KHz 全部) 的放大率就變大了

這會導致你其他的曲線全部混亂, 由於迴授衰減是以 16KHz 為中心頻率, 越往下越大

很有可能你低頻就會產生嚴重失真 (因為已超過電路能放大的範圍)

如果這時使用者再去轉其他比 16KHz 更低的頻率的旋鈕, 問題會更嚴重

你這樣的網路有個大問題就是, (這其實跟 R/C 衰減式的音控網路有些類似)

這種架構, 你只能拿來當 Boost (就算要當 Boost, 一般這只能用在低頻, 高頻有別的方式設計),

也就是 VR 向左轉到底是平坦, 往右轉開始增強, 越右邊越強

要拿來當音控, 可能不能用這樣的架構.

還是要用正式的 R/C 衰減式或是 NFB 的方式比較恰當.
(正統的 R/C 式剛好跟 Boost 相反, 是 VR 轉最右邊是平坦, 往左轉開始衰減, 最左邊衰減最多)
(而 NFB 是 VR 放中間是平坦, 向左轉開始衰減, 向右轉開始增強, 但 NFB 唯一的缺點是大多是反相放大)

我最近也在設計並測試我的前級, 我就有放進去 Boost 的線路, 但跟真正的音控網路是分開的

我加裝 Boost 的目的之一是為了取代 Loudness, 再來, 當有些人不喜歡音控時可以把音控放大整個 By-Pass,

但因為我的 Boost 線路是設在十倍放大器內, 也因此, 當音控 By-Pass 時, 還可以有個 "副音控" 可調整

這構想是來自 YAMAHA C1 與 PIONEER 的 SA-8500

你可以參考我的架構 (見下圖)

我的機箱設計 (可以看出我的系統架構)
圖檔

我的前級線路架構
圖檔

我的十倍放大器內的 Boost 部份, 很明顯可以看出高低音是不同的線路
(並沒有跟你一樣是在同一條線上面分高低頻)
圖檔

所以你的問題不在零件數值的演算, 而是在線路架構與系統設計

以上是我簡單的回答, 看看其他人有沒有更多的想法嚕~ :)
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章uwontforget 發表於 週三 7月 08, 2009 11:42 pm

感謝回覆
小弟今天才發現,我連w跟f兩者差了2pi都沒注意 :ale:
(我們上課都直接給w,或許是因為系上不注重應用電路上吧 :cold: )
所以阻抗我都全部算錯啦..
上面那張圖只有接電容也有問題..

--------------------
回歸主題
今天又想了很多東西,音控並連,串連,電壓相角(電流好像沒相角?),濾波電路等之類的
想請問這架構連續串連是否可行?

(已修改)應該是對全頻段增強(VR=0到大,B值變小),對特定頻率B值變化不大,屬於音控衰減型...

我再想想有沒有別的方式.

圖檔
http://img139.imageshack.us/i/nfb2.jpg/
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章uwontforget 發表於 週六 7月 11, 2009 12:14 am

今天在書店找到了我想要的電路 ("書名:類比電路技術提升101招-建興文化")
稍做修改後如下

http://img212.imageshack.us/i/nfb.jpg/
圖檔

書中音控是送入後一級的放大電路的負回授,不過我這樣應該也正確吧?
感謝指教 :bow:

還有就是關於電感,大感值電感好像不太好買
書上有介紹使用OP的模擬電感器,可是沒有寫使用OP的型號,請問可以幫我推薦一些型號嗎?小弟我沒研究過,不知從何查起 :no:
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章markbroadcaster 發表於 週六 7月 11, 2009 1:52 am

uwontforget 寫:今天在書店找到了我想要的電路 ("書名:類比電路技術提升101招-建興文化")
稍做修改後如下

http://img212.imageshack.us/i/nfb.jpg/
圖檔

書中音控是送入後一級的放大電路的負回授,不過我這樣應該也正確吧?
感謝指教 :bow:

還有就是關於電感,大感值電感好像不太好買
書上有介紹使用OP的模擬電感器,可是沒有寫使用OP的型號,請問可以幫我推薦一些型號嗎?小弟我沒研究過,不知從何查起 :no:


這本書我也有耶~ :D

有件事先跟你說抱歉, 上次可能我回的太匆忙, 沒跟你仔細說

首先上一張電路圖 (你自刪的那張) 也不是全錯, 而是他只能用五組裡面其中的一組, 不可以用一組以上

因為上次那個圖只可以讓你控低音的部份, 而且是 VR 向左轉 (等於將電容短路) 是 0db Flat, 往右開始增加.

但是用第二組下去就有問題了. 因為這種結構會把分頻點開始的頻率以上全部忽略,

而分頻點以下呈曲線式的放大, 越低頻越大. 因此只能用一組.

回過頭來看你今天的電路, 有進步了, 但仍然只能使用一組~ 8)

說你有進步了是這次的電路 "有放大, 也有衰減" (跟上次只有低頻放大 "我稱之為 Boost" 是不一樣的),

但是這次你剛好是反過來, 這樣的架構剛好是適合控制高頻, 而且也只能控一組, 也就是說只能訂一個分頻點,

第二組開始又會互相干擾了. 因為今天這組是由分頻點開始, 越往高頻, 增強或衰減的效果越顯著.

可變電阻的中心線旋往靠近電路的輸出端時, 是衰減狀態, 旋往另一邊就是增強狀態.

不過這次你確在無意間, 其實畫出來的就是一般音響用的 R/C 正回授式的音控網路 (這種架構有部份廠機使用, 但是不多)

但是, 我不懂的地方是, 是不是你的需求一定要五組分頻點的音控電路? 你才老是會畫上一組以上??

如果是這樣, 建議你較單純的方式是每一個分頻點用一個主動元件 (主動元件= 晶體, FET, OP-IC....等等)

很多等化器都是這樣設計的, 因為你試圖用回授網路來控制的話, 因為都是以分頻點的觀念, 過了這個點就呈一個曲線上升或下降

也因此只能用 "一組", 超過一組的設計, 說真的我只見過是每組有自己的主動元件才行. 但只少你應該有發現

用在高頻與低頻是不一樣的迴授控制架構, 再加點油吧, 我上次貼的圖裡面有中頻, 想想中頻該怎麼辦?

最後, 說真的, 除了很高檔很高檔的專業用等化器之外, 我還沒看過音響電路裡面用 "電感" 的

其實在整個20Hz~20KHz的聲頻領域, 光是用 R/C 的方式就可以完成你的需求了. 用電感, 我覺得反而使事情會變得更複雜化了.

以上是我的一些看法, 給你設計上的參考~ :haha:

PS. 其實不要用上次的架構 (因為那個只能增強, 不能衰減~ :P ), 用今天的架構, 改一改你就能做出低頻能增強也能衰減的方式了, 再想想嚕~ :blush:
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章markbroadcaster 發表於 週六 7月 11, 2009 2:18 am

看你會自己去買書找資料, 很難得~ :D 我來幫幫你

以下三張圖與六個聯結, 介紹你去看一下, 都跟音控與等化網路有關

其中三張圖的文章還是我特別把壓箱寶挖出來掃瞄給你

這三張圖的文章是我自己跑去國家圖書館挖出來的唷~ :blush:

圖檔

圖檔

圖檔

六個聯結其實也是一本外國的舊雜誌的收藏, 不過是原文的~ 8)

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg27.jpg

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg28.jpg

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg29.jpg

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg30.jpg

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg31.jpg

http://www.swtpc.com/mholley/PopularElectronics/May1974/PE_May_1974_pg32.jpg
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章skyboat 發表於 週六 7月 11, 2009 10:23 am

uwontforget 寫:今天在書店找到了我想要的電路 ("書名:類比電路技術提升101招-建興文化")
稍做修改後如下

還有就是關於電感,大感值電感好像不太好買
書上有介紹使用OP的模擬電感器,可是沒有寫使用OP的型號,請問可以幫我推薦一些型號嗎?小弟我沒研究過,不知從何查起 :no:

可以嘗試利用 Google 搜尋 "Gyrator circuit" 就有很多資料可參考,不一定要用 Op-amp,電晶體的設計也有。 ;)

※《音響技術》雜誌完整的120期我有耶,"我家" 就是 "國家圖書館"? :blush: 啊!!歹勢~
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章markbroadcaster 發表於 週六 7月 11, 2009 2:18 pm

skyboat 寫:※《音響技術》雜誌完整的120期我有耶,"我家" 就是 "國家圖書館"? :blush: 啊!!歹勢~


插個題外話~ :D

老師比 "國家圖書館" 還棒喔, 竟然可以全套音技一本不缺~ :hand:

我是因為全家移民, 因此, 音技在多次搬家之後就沒了, 一本不剩.......~ :poorcry:

不過跟老師說一下, 國家圖書館在 24 期以前全缺唷 (包括最重要的像是 1~4期, 15,16期, 22 期...等 :cry: )

他們的理由是 "原缺", 也就是, 這幾期當年就沒有給 "國立中央圖書館".......

然後第一期裡面有個 60W 的 OTL 後級, 我原本有拜託 "蘇老前輩" 寄給我線路圖, 沒想到他也獨缺第一期~ :bigcry:

那可不可以跟老師拜託一下, 可以掃瞄一下第一期裡面這個 60W 的 OTL 線路公開一下嗎??~ :bs:
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章samchen 發表於 週六 7月 11, 2009 3:49 pm

這些有欠缺的期刊可以在台北市立圖書館建國南路總館找到,這家是從第1期到120期都有.
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章skyboat 發表於 週六 7月 11, 2009 9:58 pm

markbroadcaster 寫:
然後第一期裡面有個 60W 的 OTL 後級, 我原本有拜託 "蘇老前輩" 寄給我線路圖, 沒想到他也獨缺第一期~ :bigcry:

那可不可以跟老師拜託一下, 可以掃瞄一下第一期裡面這個 60W 的 OTL 線路公開一下嗎??~ :bs:

嗨!翻了一下第一期,有一篇 "歐洲型設計之60~80W全保護功率擴大機" 是這個吧?等明日白天再掃描,因為臥房的冷氣機掛掉數天,晚間8點多才換新機完成,物件都尚未歸定位,人也差不多烘乾掛點了。 :x
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章markbroadcaster 發表於 週日 7月 12, 2009 5:05 pm

skyboat 寫:
markbroadcaster 寫:
然後第一期裡面有個 60W 的 OTL 後級, 我原本有拜託 "蘇老前輩" 寄給我線路圖, 沒想到他也獨缺第一期~ :bigcry:

那可不可以跟老師拜託一下, 可以掃瞄一下第一期裡面這個 60W 的 OTL 線路公開一下嗎??~ :bs:

嗨!翻了一下第一期,有一篇 "歐洲型設計之60~80W全保護功率擴大機" 是這個吧?等明日白天再掃描,因為臥房的冷氣機掛掉數天,晚間8點多才換新機完成,物件都尚未歸定位,人也差不多烘乾掛點了。 :x


就是這篇沒錯~ :D

因為有朋友要裝樂器用的擴大機

我跟他說, 舞台設備用 OTL 比較安全,

而且也不需喇叭保護器, 不會在重要時刻突然跳開斷音的問題

因此我才想幫他找這個線路.

先謝謝老師啦~ :bs:
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章skyboat 發表於 週日 7月 12, 2009 7:06 pm

嗨!markbroadcaster 大,15:42pm 有發一則私人訊息給您,請賜 e-mail 才能奉上呀! :)

檔案名稱:歐洲型60-80W.pdf (八頁,約2.35MBytes)
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章markbroadcaster 發表於 週日 7月 12, 2009 8:23 pm

有回信給老師了~ :)

抱歉~ :ale: 我都忘了這板有 "短消息" 功能...........

登入時就沒注意到有訊息進來~ :eeh: (虧我還在別的板當板主......都忘了~ :ho: )

謝謝老師的幫忙唷~ :D
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Re: 請問負回授音控放大設計

文章uwontforget 發表於 週二 7月 14, 2009 12:03 am

感謝markbroadcaster熱心指導以及飛船老師所提供的資訊
markbroadcaster還特地去掃描真是辛苦您了 :hand:

小弟這幾天忙著搬家,而且我發現也還有蠻多東西研究搜尋
所以電路包含數值要在等幾天才能弄出來(也可能弄不出來 :haha: )

----------------
小弟想要用多組音控的是因為我不太喜歡重低音碰碰碰的音壓感,

也不太喜歡大約6K Hz附近的高頻,聽久了會覺得吵;但是若是交響樂的話則很悅耳 :sing:

所以才想要做分段調整

另外需求的話,我想做一個開關,決定是否開啟音控,否則就直接電阻回授,

還有音控應該也是改成可增益即可,還要衰減的話,設計上還要考慮平衡點感覺太麻煩,而且還要考慮可變電阻準不準 :cold:
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