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前置放大器电路设计的发展史

时间:02-09 来源:〔日〕是枝重治著 韩昌升 译 袁橹林 校 点击:

然而如果从设计思想来看,首位又应该给哪一个呢?我认为应属于辰口肇氏的针对包络失真采取了措施的前置放大器。这是一个革命性的前置放大器,是本着"放大器不过是电源的调制器"这一想法出发设计的先驱。本机的特点是全部废除了去耦电路和采用了稳压电源。

  图25是一般的电源部分,含有波纹电流的刚刚经过整流的直流电流是通过几级RC滤波网络之后再流入初级,用以对处理低电平信号的初级供给经过充分滤波的直流电流。

  但是,这种滤波电路除了滤除叠加在直流电压上的纹波之外,,还起不让各放大级通过电源而彼此耦合的作用。并且,这种滤波电路的内部阻抗还具有随着频率之降低而增大的性质。

  请看图26。今设V2的板极电流在1秒中变动了1mA,则对于1Hz内阻为1kΩ的电流说,将在a点产生1V的过渡电压。这个过渡电压当然会通过V1板极电阻进入V2 的栅极而使V2的板极电流进一步变动。对于两级放大电路来说,这一变动会采取负反馈形式而不会酿成太大的问题,但当放大级的级数在三级以上时,就有可能自激。这种自激当然是发生在电容器阻抗变大的低频段上。

  这种现象在很早以前就是知道的,为此曾分别给各级电源插入了π型滤波器。出于上述理由而将这种滤波电路称为去耦电路。其时间常数当然是由RC之积决定,如果忽视直流电阻值,则R和C不管怎样搭配,都能给出去耦能力。10kΩ电阻与10μF电容搭配在交流上是等效于将1kΩ电阻和100μF电容搭配在一起的。因此,一般出于成本与占用空间方面的考虑,多加在R值而减小C值。

  实际上,这个决定去耦电路时间常数的搭配是必须根据放大级的增益、电子管的内阻以及耦合时间常数等条件来唯一地选取的。由于即使不这样做,表面上也不大能看出问题,所以在取搭配时都比较随便。正是辰口綮氏对这种作法敲起了警钟。

  辰口氏的意见是,去耦电路的能力随着频率的下降而下降,当接近直流时更是如此,会产生不可忽视的包络变动。因此,他给交流放大器用上了到那时为止主要是用于直流放大器的稳压电源,并在设计交流放大器式前置放大器时,特别注意了耦合时间常数的选取。辰口氏前置放大器是和前述和田氏放大器同样都提出了重要的设计思想,而且是提出了更为重要的设计思想的。辰口氏前置放大器可以说是奠定了今天具在代表性的电子管式前置放大器美国Audio Research公司SP-10基础。
不过,一般所用的去耦电路是前面图25所示的串联型,而图27所示的并联型,其坏影响较小,还是比较好的。这时图中以粗线所示部分必须充分地除掉纹波。如果可能的话,这个粗线部分最好就是稳压电源的输出。

  用来和各放大级相接的电源母线(即粗线部分)的供电质量很好时,并联型比起串联型来,坏影响较小而在听感上得到良好结果,但如这条母线的残留纹波较多,残留有超低频市电的电压变动分量或电源阻抗较高时,恐怕就有问题了。

半异体时代的开始
(只靠电路技术是做不出来的一些有名的前置放大器)
1.有名的JBL SG-520的诞生

  从六十年代后半期起,开始出现了不少采用半导体的前置放大器。图28所示是当是具有代代表性的两级反馈型半异体均衡电路。这可以说是把电子管式均衡电路中电子管直接代以半异体。将此改进为直耦式的是图29所示两级直耦型。该电路还加有直流反馈,这和排除了耦合电容这一点一起,使各方面的性能都有了改善。
在六十年代初期,使用的主要是锗管。到了中期,开始能够买到低噪声的硅管,使电路设计有了长足的进步。锗管时代的最杰出的制品该算是美国Acoustic公司属于专做高档产品的厂家,但其后的情况不明。

  1964年末,出现了在前置放大器的历史永葆一席之地的名机――JBL公司的SG-520。外观十分优美而具有超近代感,甚至使人以为晶体管前置放大器在六十年代就已经成熟了。我是在几年前才偶然得到了摆玩的机会的,委实给人以很深的印象。图31是其电路图的一部分,这种方框图式的走线图也表现出了JBL公司的风格。从今天看来,电路本身已经过是时,没有什么特别好讲的,但整个设计是极为新颖的。面板上没有旋钮,只由直滑电位器和按钮构成,而且把通常不用的调整部分隐藏在绞接式遮板内。恐怕这是最早采用绞接式遮板的前置放大器。

  此放大器的色调十分优美,在音质上也具有奇怪的魅力。它的这种不多见的音质也许是由于混合使用锗管和硅管的缘故。业余爱好者要想制作出这样的前置放大器是困难的。

稍后于此,在1965年出现了Marantz 7 T型晶体管式前置放大器。与JBL SG-520不同,可以说完全没有脱离电子管式的窠臼,外观也酷似Marantz 7。有意思的是,连

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