用三種運(yùn)放制作LP唱機(jī)的唱頭放大器

1、用三種運(yùn)放制作LP唱機(jī)的唱頭放大器用三種運(yùn)放制作LP唱機(jī)的唱頭放大器2011年購買了一臺皮帶傳動、全鑄鋁唱盤的LP黑膠唱機(jī)美國獅龍PM-9805。此唱機(jī)唱頭是動磁型（MM）的。獅龍PM-9805底噪非常低，即使戴上監(jiān)聽級別的耳機(jī)來聽，其微弱的交流聲也幾乎不可聞。但此唱機(jī)沒有內(nèi)置的唱頭放大器，需要自己另外制作。為了使用此唱機(jī)，DIY了MM唱頭放大器。先后用三種IC，實(shí)驗(yàn)了兩種類型。一、 先用LT1057制作反饋型唱放。LT1057是1992年專程去上海一家無線電/音響商店買的。電路圖和做好的實(shí)物及印版圖片如下：該線路放大倍數(shù)計算：低頻：【(0.68K+910K+56K+4.7K)/1.2K】+1

2、=810中頻：【(0.68K+56K+4.7K)/1.2K】+1 =52高頻：（0.68K/1.2K）+1=1.57RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)折頻率的時間常數(shù)計算：高頻（4.7K+56K）1.2nF=72.84S中頻（4.7K+56K）4.3nF=260S低頻910K4.3nF=3913S與RIAA標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)折頻率的時間常數(shù)相比，有些誤差。RIAA標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)折頻率的時間常數(shù)如下：t1=treble time constant, 75uS（2120 HZ）t2=medium time constant, 318uS （500.5HZ）t3=bass time constant, 3180uS （50.5HZ）這

3、可能是此系成品機(jī)線路，采用非標(biāo)準(zhǔn)系列元件不方便所致。由于我第一次DIY唱頭放大器，沒有經(jīng)驗(yàn)，所以沒有修改，照搬原線路的設(shè)計值挑選元件。所有元器件都從手頭已有的元件中挑選。 LT1057采用金屬封裝的。15V穩(wěn)壓電源用美國線性技術(shù)公司LT317和LT337制作，而不是常見的LM317、LM337。LT317和LT337也是1992年在上海同一家無線電/音響商店購買的。當(dāng)時國內(nèi)無線電與電視雜志介紹說，美國線性技術(shù)公司LT317和LT337的穩(wěn)壓性能特別好，共模抑制比很高，輸出紋波極小，輸出電壓漂移極小，特別適合用來制作穩(wěn)壓電源。電路圖如下。圖中可調(diào)電位器采用多圈精密電位器，以避免阻值漂移引起輸出電

4、壓波動。穩(wěn)壓電源圖片如下，15V分別用LT317和LT337。整流元件采用60V、10A肖特基二極管。此管內(nèi)部有2個二極管，本身是共陰極結(jié)構(gòu)，引出1個陰極，兩個陽極。我在外部再將兩個陽極引出腳并聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)兩管并聯(lián)運(yùn)用，達(dá)到進(jìn)一步降低內(nèi)阻，提高開關(guān)速率，減少整流輸出波形毛刺的目的。此舉效果很好，唱放做好后，沒有來自電源的任何干擾。試機(jī)在重播音樂時，反饋型唱放的定位、三維(3D)、空氣感和速度反應(yīng)等等的表現(xiàn)平平，很一般，尤其高頻雖然較柔順，但細(xì)節(jié)不多，有些暗晦：中頻不夠飽滿，人聲底氣有些不足；低頻的量感雖然較多，但無力較肥。盡管聽感上有這么多的缺點(diǎn)，但唯一的優(yōu)點(diǎn)也是明顯的：信噪比較高，唱頭輸入端

5、對地短路時，唱放輸出0.02mV(RMS)，放唱片時輸出5001200mV(RMS)，信噪比8894db。對于唱頭放大器，信噪比固然重要，但是聽感更加重要。然而定位、三維(3D)、空氣感和速度反應(yīng)等等表現(xiàn)平平正是反饋型唱放先天缺點(diǎn)，無法從根本上改變。于是想試試RC衰減型唱放音音質(zhì)如何。二、 用美國線性技術(shù)公司LT1058制作RC衰減型唱放。（1）首先確定唱放所需的增益：MM唱頭輸出2.5mV，帶前置放大的合并式功放所需的輸入電平：550mV1000 mV（RMS）輸入到輸出所需增益：20（550/2.5）=20220=46.8 dbRC衰減網(wǎng)路將衰減增益約20db,所以電路總增益：47db20

6、db=67 db第一級運(yùn)放增益：20（160/1）=20160=44 db第二級級運(yùn)放增益：20（180/10）=2018=25 db（2）再計算RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)折頻率的時間常數(shù)采用Gautau版主（在中國音響DIY的網(wǎng)名）的建議，以英國 新式的 RIAA / IEC 600982505 S 為基礎(chǔ)計算R1 x C1 = 590.8018868S( R1 + R2 ) x C2 = 2505SR2 x C2 = 318S R1 / R2 x C1 = 75S另外2個電阻和2個電容取值，還必須滿足以下比例關(guān)系：R1R2= 6.877358491這保證LP重放時低頻結(jié)像力與爆炸力可與CD一比。C

7、2 C1 = 3.701748503這保證LP重放時高頻既不暗晦又不刺耳。線路圖來源于“中國音響DIY”Gautau版主的設(shè)計，只是運(yùn)放換成手頭已有的LT1058：由于RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)的阻容元件的參數(shù)準(zhǔn)確性非常重要，任意一個失準(zhǔn)都將影響音質(zhì)，所以用原裝進(jìn)口（made in USA）美國FLUKE 79數(shù)字萬用表，從自己20多年積累的元件庫中仔細(xì)挑選，盡量準(zhǔn)確。下面是電容庫的部分元件：RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)的阻容元件都是串串并并地組合而成的。由于LT1058輸入級采用JEFT，輸入電流是PA級的，所以為了防止印板上位于運(yùn)放輸入端附近的正負(fù)15V電源線對運(yùn)放的“Rf”干擾，制作時注意了左右聲道的第一級運(yùn)

8、放輸入端（2、3腳和12、13腳）的落地方式采用地線將2、3腳和12、13腳分別包圍起來，元件用引腳或飛線跨過地線包圍圈接往2、3、12、13腳。理論根據(jù)見書籍節(jié)錄：印版上做“Guard”的方法見下圖：實(shí)際PCB圖片，可明顯見到兩個用地線圍成的“Guard”：試機(jī)在重播LP音樂時，其定位、三維(3D)、空氣感和速度反應(yīng)等等的表現(xiàn)很好，尤其高頻雖然細(xì)節(jié)較多，但很柔順，既華麗，又不刺耳：中頻夠飽滿，人聲底氣挺足；低頻的量感較多，且有力不肥。最大的問題是信噪比較低，唱頭輸入端對地短路時，唱放輸出0.05mV(RMS)，放唱片時輸出5001200mV(RMS)，信噪比8087.6db。唱放帶唱頭空載通

9、電時，耳朵離音箱20厘米以內(nèi)就能聽到哼聲。這正印證了一句老話：“有所得，必有所失”。信噪比劣于反饋型唱放正是衰減型唱放的先天不足，于是想到換性能更好的超低噪聲單運(yùn)放，試試音質(zhì)和信噪比是否有所改進(jìn)。三、 用美國線性技術(shù)公司LT1028制作RC衰減型唱放。用美國線性技術(shù)公司4塊LT1028超低噪聲高速精密單運(yùn)放重新制作了RC衰減型MM唱頭放大器。LT1028輸入晶體管是雙極型而不是FET型的。該運(yùn)放最大優(yōu)點(diǎn)是超低噪聲，是美國線性技術(shù)公司專門針對在高靈敏度儀器中運(yùn)用而設(shè)計開發(fā)的。LT1028運(yùn)放的內(nèi)部電路見下圖：LT1028也是1992年購買的。元器件參數(shù)都嚴(yán)格按照電路圖設(shè)計的數(shù)值，用原裝進(jìn)口（ma

10、de in USA）美國FLUKE 79數(shù)字萬用表仔細(xì)挑選，尤其RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)的RC元件數(shù)值沒有誤差，多數(shù)R、C是用2個以上元件串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成最后的精確值，最多的使用4個電容并聯(lián)而成1個電容。由于制作LT1058 RC衰減型唱放時，挑完了所有能合成20.632K的電阻，所以到杭州電子市場買了20K和0.62K五環(huán)電阻各100個，從中挑選4個組成20.632K的電阻。線路和元器件參數(shù)與前一款來源于“中國音響DIY”Gautau版主的設(shè)計的相同，只是將四運(yùn)放LT1058換成單運(yùn)放LT1028，如下圖：雖然LT1028是輸入電流nA級的全雙極型運(yùn)放，但為了以后能直接換用OPA627、OPA637等

11、pA級輸入電流的單運(yùn)放（輸入級是EFT），制作時同樣注意了運(yùn)放輸入端（2、3腳）的落地方式采用地線將2、3腳包圍起來，元件用引腳或飛線跨過地線包圍圈接往2、3腳。實(shí)際PCB見下圖，圖中可見到四個用地線圍成的“Guard”，運(yùn)放的輸入端的2、3腳位于“Guard”包圍圈的中間：元器件的選擇：（1）電容信號通路的的電容，包括RIAA均衡網(wǎng)絡(luò)的電容，不能采用圓筒型卷繞式的，因?yàn)檫@種類型的電容器有微音效應(yīng)即麥克風(fēng)效應(yīng)，將嚴(yán)重影響音樂的重播效果。我采用云母電容、MKP或CBB聚丙烯電容。輸出耦合電容采用耐壓100V的疊片型聚丙烯電容，盡管體積較大（見印版上的長方形大電容，其疊片結(jié)構(gòu)一目了然），但頻率響應(yīng)

12、較好。運(yùn)放反相端的電解，采用金屬殼“濕”鉭電解，因?yàn)檫@種類型電解的漏電和頻率響應(yīng)指標(biāo)都優(yōu)于鋁箔卷繞式電解。板上濾波電解選擇余地較大，不必過于苛刻。我采用手頭已有的紫色和紅色封皮的ELNA音響專用電解，從封皮的顏色可以辨別出它的級別屬于“音響級”。這電解也是1992年買的。正負(fù)15V穩(wěn)壓電源的濾波電解采用深藍(lán)色封皮的“普通級”。棕色封皮的電解則屬于耐溫125的“工業(yè)級”。（2）電阻采用金屬膜或碳膜電阻均可以。碳質(zhì)電阻有熱噪音和散彈噪音、金屬膜有散彈噪音、線繞電阻有熱噪音，在選擇電阻時須多加留意。我采用五環(huán)金屬膜電阻。安裝：電源變壓器采用成品R型鐵芯、雙18V繞組變壓器，工作溫升非常低，漏磁小。變

13、壓器唱頭放大器板及穩(wěn)壓電源板一起裝進(jìn)一個“金利來”的木質(zhì)包裝盒中，見下圖：使用效果：得益于Gautau版主的優(yōu)秀電路設(shè)計，LT1028唱放的音質(zhì)非常好。高頻：細(xì)節(jié)很多，絲滑柔順：中頻：人聲底氣很足，飽滿而甜美，美的沒得說的聽蔡琴老歌LP時，仿佛蔡琴就站在面前似的。低頻：下潛很深，厚實(shí)有力，富有彈性，但不肥，蔡琴“癡癡的等”中的強(qiáng)大的低音貝司表現(xiàn)得恰到好處。整體空間感和空氣感非常好，很接近真空管唱放的韻味。這不僅與RC衰減型電路形式有關(guān)，可能也與LT1028靜態(tài)電流較大（約10mA）有關(guān)連續(xù)工作幾小時后，用手摸IC，感到有些燙手，手指在上面有些挺不住。唱放的底噪很低。唱頭輸入端對地短路時，唱放輸

14、出0.015mV(RMS)，放唱片時輸出5001200mV(RMS)，信噪比9098db。唱放帶唱頭空載通電時，耳朵緊貼音箱，聽不到一點(diǎn)噪聲；即使帶上全罩耳的監(jiān)聽級耳機(jī)，也只能聽到一點(diǎn)完全可以忽略的極其輕微的哼聲。 LT317和LT337穩(wěn)壓電源非常穩(wěn)定，連續(xù)工作8小時后，實(shí)測輸出電壓仍是精確的15.000V，沒有絲毫漂移?？赡苷怯捎陔娫磳ΨQ性非常好，所以運(yùn)放輸入端失調(diào)電流電壓很小，才有可能在沒接輸入電容（唱頭直接耦合）的情況下正常工作。用來聽音的放大器：驅(qū)動音箱的是2A3和300B通用的電子管單端放大器：此放大器的設(shè)計、制作、調(diào)試見DIY 2A3和300B單端甲類膽機(jī)（設(shè)計制作篇）和DIY

15、 2A3和300B單端甲類膽機(jī)（修改調(diào)試篇）。這臺放大器的信噪比達(dá)到90db：LP唱機(jī)和唱頭放大器通電（不放唱片），功放輸入接唱放的輸出，注意：不是將功放輸入端短路，音量電位器開到最大，耳朵緊貼音箱的低音喇叭聽不到一點(diǎn)哼聲，緊貼高音喇叭才可以勉強(qiáng)聽到一點(diǎn)極其輕微的咝咝噪聲。驅(qū)動32歐姆耳機(jī)的是我自制的ECC82(12BH7)SRPP+5687WCF電子管耳機(jī)放大器。此放大器的設(shè)計、制作、調(diào)試見自作電子管耳機(jī)放大器一文。圖中前面兩排共6個電子管是RIAA均衡放大器+前置放大器，還沒有開始實(shí)際制作，插上電子管只是為了拍照片。后面兩排共8個電子管是電源穩(wěn)壓器+耳機(jī)放大器，已經(jīng)做好。驅(qū)動美國GRADO

16、（歌德）SR225I 32歐低阻耳機(jī)的效果非常好，頻響很寬，動態(tài)很好，尤其信噪比達(dá)到100db。戴上耳機(jī)，音量電位器開到16：00也聽不到一點(diǎn)噪聲，要開到16：00以后（也就是開到最大處），才有一點(diǎn)來自唱機(jī)的極其輕微的咝咝聲，幾乎可以忽略。唱頭放大器做好后，在“中國音響DIY”網(wǎng)站 看到Gautau版主關(guān)于必須加輸入隔直電容，防止燒唱頭的提示，于是我將0.56K的輸入電阻去掉，在它的位置加入了4uF的玻璃釉電容。國內(nèi)有書籍介紹這種電容是疊片結(jié)構(gòu)，頻率特性可以與云母電容相媲美。電容圖片如下：試機(jī)一開聲，出乎意料，左聲道無聲，在線測無輸出；停機(jī)檢查無恙；再開機(jī)，好了，聲音與不加電容直接耦合時沒差異

17、，用手指彈電容也沒麥克風(fēng)效應(yīng)，很好！但過了一會，右聲道沒聲了，再重復(fù)上述檢查后，再開機(jī)，右聲道好了，左聲道沒聲了，.有時兩個聲道都沒聲了，反反復(fù)復(fù)，最后只好將電容拆下，換回0.56K的輸入電阻，就一切都好了，很穩(wěn)定。什么原因造成這種運(yùn)放沒有輸出故障？事后我分析可能有二：一、電容器有時開路。我在電容上加18V（RMS）交流電壓、通過10mA交流電流，用示波器觀察通過電容器的電流在1.8K電阻上交流電壓降波形4小時，始終沒有中斷現(xiàn)象，這個原因首先被排除。二、輸入隔直電容器的容量過大，電容通過MM唱頭線圈電阻（約600歐）對地的較大充放電電流，“拉走”了LT1028運(yùn)放同相輸入端的雙極型晶體管Q1正

18、常工作的偏置電流（正常值為4.5uA），使它處于截止?fàn)顟B(tài)。LT1028運(yùn)放的內(nèi)部電路見前面的圖片。以下是我在“中國音響DIY”網(wǎng)站發(fā)帖向Gautau版主請教時與他的對話：我：由于雙極型運(yùn)放電路輸入阻抗較低，如果采用較小的輸入電容，是否會影響唱放的低頻頻率響應(yīng)？用多大容量比較合適？是否要在運(yùn)放同相端對地加接一個較大電阻（470K以上）以保證頻應(yīng)？由于要為2、3腳的落地包圍圈留出空間，所以印版同相輸入端的焊點(diǎn)很小，反復(fù)試驗(yàn)很容易燙壞焊點(diǎn)銅箔，所以還沒有試過小容量電容是否能使唱放正常工作，是否影響頻應(yīng)。想請教G兄，一般用多少容量電容就可以不影響頻應(yīng)？想明確方向后再試，盡量減少燙焊次數(shù)。先謝謝G兄了！Gautau恭喜！其實(shí)這 唱放 當(dāng)時與價值一至二萬元的商品作較量（閉門） . . . . . .當(dāng)時這線路是用 NiMH 電池供電 . . . . . .輸入電容的選擇要十分小心 . . . 曾因用 濕鉭（無極接法）而廢了一只唱頭，若用普通的鉭貭，漏電更大。故只能用 PP（MKP、FKP）級以上的電容。輸入端必須加回隔直電容，如上面回帖所述。在開關(guān)電源時或