漫步者R201T有源音箱电路原理分析
工作原理,如图纸所示:主要分为三部分。分别为电源电路、卫星箱功放电路、超重低音电路.
一、电源电路(图纸的最下面部分):220V市电经过保险管(F),和开关S后进入变压器初级,变压器
的次级输出双12V交流,双12V送入由VD1组成的桥式整流电路电路,经过桥式整流和C14,C15(3300UF/25V)的滤波后,输出的空载电压约为正负16V左右(根号2乘于12V),即A+为正16V,A-为负16V。正负16V为三块功放芯片TDA2030,UTC2030提供电源。另一路经过R21、R22的降压后,由B+,B-输出约正负12V为低音前置放大和低通滤波器IC4提供电源电压。
在本图纸当中,前置放大的供电并没有采用78/7912三端稳压电路,磨机爱好者在更换两个3300UF电容时,也可以考虑加入LM7812/7912为前置提供更为稳定的工作电压。
二、左右声道放大电路(卫星箱功放电路),因左右声道作原理完全一致。这里我只以图纸的左声道为例,作个介绍。
如图:RIN为信号输入端,经过耦合电容C23进入音量电位器,(音量电位器由三个引脚,与C23连接的是输入端,输出端也叫滑动端、另一引脚为接地端),调整音量后信号进入由R1/C3组成的高音提升电路,此电路可以提升一定量的高频信号,使声音更加清晰。尔后信号经过耦合电容C1进入左声道功放,型号为UTC2030的1脚,经过功率放大后,由2030的第四脚输出,推动卫星箱发声。图中的R7为反馈电阻,R7/R9为决定2030芯片的放大倍数。因此,调整R7的阻值,就可以调整放大倍数。R11/C7为扬声器补偿网络。
三、超低音电路。由左右声道经两个10K电阻R5、R6后至C11耦合电容,尔后信号进入IC4,型号为JRC4558的3脚,图中IC4A为超低音的前置放大器。R201T将此放大器的放大倍数设置为6倍左右。(R17/R18),经过前置放大后,才能保证足够大的驱动电压,获得足够大的音量。4558的1脚为前置输出,经R19后进入由IC4B、C9、C10、R20组成的低通滤波器。低通滤波器的作用是截除200HZ以下的低频信号,R20和C10决定截止频率。(具体每个厂家的截止频率设置略有不同)。IC4B输出后----C19,与音量电位器的输入端相连接,调整超低音的音量后,由电位器滑动端输出进入超低音功放电路IC3;TDA2030A,此电路的原理与卫星箱功放一致。4脚为输出端,推动低音喇叭发声。
以上为R201T的基本工作原理.顺便指出上图中有一处标识有误:即TDA2030A的1脚输入端应该标为“+”即同相输入端。图纸的1、2脚标反了。
注:漫步者R1900TII,1800TII.轻骑兵V23SE,惠威M200,M20W,M20L T120.中采用的芯片LM1875T.其工作原理与本文中的TDA2030A一致
2.1音箱维修方法:
掌握电路的基本原理,维修就事半功倍了。其实检修音响就象医生看病人一样,讲究“望,闻,问,切”。
检修前需做的事:音响遇到故障时,不要急着下手。要先问问用户使用的情况:出现故障的前后,音响有什么异常,比如有无“喀卡”的杂音,有无闻到异味,有无看到音响冒烟等情况,这样可以快速了解音响的状态。遇到音响无声或者单声道等故障,也不要急于判断为音响本身的故障;而首先要先排除信号源和连接线的问题。比如检查一下电脑是否置于静音的状态,系统音量是不是调到最小的位置了????平衡控制是否位于中间的位置????确定声卡或DVD/CD信号无问题后,还要检查一下输出的音频连接线,有时候,连接线接触不量会造成单声道或者有杂音。另外。卫星箱的接线夹也要检查一下,有无松脱等情况。(有时候可以把两个卫星箱对调来确定卫星箱和功放电路的好坏);确定信号源和连接线无问题,还未排除故障时,才决定拆解您的音箱来检修。
下面以R201T为例介绍音箱常见的几种故障检修方法:
一、开机无任何反应,卫星箱和低音炮都不发声。(此时调整两个音量电位器均无反应)。此故障基本上可以认为是电源故障。(因为三个功放芯片同时损坏的几率很低)。多媒体音响的保险管若是安装到外面的。我们可以拧开保险盖,取出保险管,观察:若保险已经溶断,也不要急于换上新的保险管。我们可以观察保险损坏的情况:若保险丝只是中间或者两头断掉,没有明显的烧黑的痕迹。可以估计,保险是偶然损坏的。(因为市电电压高等原因)这时用同规格的保险管代换一般都能排除。(如果保险管装到主机箱内的,需要拆开机盖才能取出保险)。若保险管的管壁烧的一片漆黑,估计是变压器烧毁(或匝间短路),另外整流或滤波电路中有元件短路也会造成此现象。这时我们可以观测变压器有无异味,看看有无烧损的痕迹。同时可以用万能表检查次级有无输出电压。若变压器输出正常,那就要检查,四个整流管有无击穿短路,电容有无短路等等。直至查出短路的元件。
二、单声道。比如说左声道无声,我门可以去掉左声道的卫星箱,接入右声道卫星箱。若卫星箱此时发声,那么可以确认故障原因为左声道的卫星箱喇叭有故障或烧毁。若接了右卫星箱,故障依旧,说明音箱是好的,只是左声道功放电路损坏。。(也可以把R201T背后的音频输入线左右声道对调一下来判断2.1音箱的工作状态)。那么,如何检修左声道的功放电路呢?????我们看看图纸,图中我标了A、B、C、D、E、几个“关键点”。IC2为左声道放大电路,我们可以采用一种简单有效的“信号注入法”(也叫信号干扰法),具体就是可以用医用的金属镊子或其他小起子,(手碰触金属部分),直接碰触图中的B点。即功放芯片的1脚,此时喇叭应该较大的“喀喀”干扰声,如果没有,那么基本上可以判断功放芯片已经OVER了。我们用同型号的芯片更换就行了。UTC2030可以用UTC2030,TDA2030,TDA2030A直接代换。同时还需要注意,TDA2030A反相输入端的R10和C6断开或者损坏,有可能造成声音阻塞甚至无声。另外,A---B点有线路板铜箔断也会造成左声道无声。以上检修方法的前提是:IC2的工作电压正常的情况下。(即3脚为负16V,5脚为正16V左右)。
三、低音炮无声音。我们可以直接用万能表的R*1挡测量低音喇叭,喇叭应该有较小的“喀卡”声,否则喇叭已损坏。喇叭正常的情况下,我们依旧采用信号注入法,为了快速找到故障点,一般从“后”----“前”尽行干扰。即对功放后级先尽行信号注入,无故障的话再向前一级注入信号。如图纸:在F点注入干扰信号,低音喇叭应该有“啪啪声”否则就要检修TDA2030功放电路。若啪啪声正常,但低音炮不工作,我们可以检查一下低音的音量电位器,排除电位器的问题后,还不能解决问题,那就要检查一下IC4了。IC4有两个作用,一个是前置放大,一个是低通滤波。若IC4供电不正常或者本身损坏,就会造成低音炮无声的故障。(注,IC4的8脚为正12V,4脚为负12V)。进行上述的检查之前,我们要目测观察一下,电路板有无断裂,元件有无明显烧毁的现象。这样可以少走弯路。续上、TDA2030A是比较容易损坏的器件,除了信号注入法。我们还可以用以下方法快速判断2030的好坏-----我们先检测芯片的供电是否正常,即5脚为正16V,3脚为负16V。在没有信号输入的情况下,另外三脚应该是零电压的。如果测得第4脚(功放输出)有直流电压输出,(甚至达到16V左右),确定芯片已经损坏。特别需要留意的一点:TDA2030A(LM1875)
的引脚3与散热接触面是连通的,如果散热面与散热板之间没有垫绝缘片,维修时要切记:散热板不要碰到地线或者电源线,否则有可能导致芯片损坏.
四、调整电位器时,喇叭有卡卡的杂音。此故障可以用WD--40清洗。参考:http://www.edifier.com/cgi-bin/bbs/bbs.cgi?u=bbs&id=20040216225824sb 磨损严重的,用同规格电位器代换。
五、喇叭里有“啸叫”声或者较大的噪音。当整流电路某个整流二级管击穿短路、或者滤波电容失效时。有可能造成此故障。怎样判断滤波电容是否失效呢????我们可以检测A+,A-电压。正常电压应该是15V左右。当检测到某一组电压只有10V左右时,估计相应的滤波电容已经失效。比如说A+只有10V,那么C14已经失效,失去滤波作用。用同规格电容代换即可。
六、低音炮在不播放音乐的时候有很大的“翁翁”声。即使拔掉输入信号线,翁翁依然很大,始终无法消除。此现象现象一般是低音通道的电路故障造成的,最有可能的就是TDA2030A芯片损坏。造成TDA2030第4脚输出直流电压,使喇叭发出沉闷的“翁”声,只需更换功放芯片就可以解决问题。
见回复5里的三张图片,我们可以迅速识别NE5532,和TDA2030A的引脚次序。彩图一:中打点的为NE5532(JRC4558)引脚1脚。最下图为双运放各引脚的标识。一目了然。NE5532(JRC4558)引脚:1为运放输出,2为反相输入端,3脚为输入. 5脚为另一运放同相输入,6脚反相输入,7脚输出. 4脚为负电压,8脚正电压.中间的图片实物为2。1音箱常用的TDA2030A功放芯片,此芯片为双列直插封装。从左---右数:靠近散热板的为2、4脚。前排依次为第1、3、5脚。 (LM1875引脚完全一致).
你应该知道的:功放的基础常识
按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类功放(又称D类)。
甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好像是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机。
胆机是使用电子管的功放。石机是使用晶体管的功放。按功能不同,可以前置放大器(又称前级)、功率放大器(又称后级)与合并式放大器。
功率放大器简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。前置放大器是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器,我们家中常见的功放机一般都是合并式的。按用途不同,可以分为AV功放,Hi-Fi功放。AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器,一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能,且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器,一般为两声道设计,且没有显示屏。按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”[电子管功放],“石机”[晶体管功放],“IC功放”[集成电路功放]。近年来由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的优美的声音,令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。
功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
专业功放”一般用于会议,演出,厅,堂,场,馆的扩音。设计上以输出功率大,保护电路完善,良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时,声音干硬不耐听。
“民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。
“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了,它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。“HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来],和“合并式”[把前级和后机做成一体]。一般的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”[不是绝对的]。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便,相对造价低的优点,平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下,也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。
“AV”功放是近年脱缰而出的一匹黑马,随着大屏幕电视,多种图象载体的普及,人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨,于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。“AV”是英文AODIOVIDIO即音频,视频的打头字母缩写。“AV功放”从诞生到现在,经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS的进程,AV功放的与普通功放的区别,在于AV功放有AV选择杜比定向逻辑解码器,AC-3,DTS解码器,和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多而且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。
“KALAOK功放”也是近年发展起来的一种功放。它与一般功放的区别在于“KALAOK功放”有混响器从过去的BBD模拟混响发展到现在的DIGETAL数字混响],变调器,话筒放大器。近年来一些厂家为了市场的需求,把包括AV功放,KALAOK功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”,这是一种大杂烩功放,什么都有,什么也做不好,是一种面向农村的抵挡功放。
“特殊功放”顾名思义就是使用在特殊场合的功放,例如警报器,车用低压功放等等,在此不再介绍。
功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
输出功率:单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。音乐功率:是指输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。峰值功率:是指在不失真条件下,将功放音量调至最大时,功放所能输出的最大音乐功率。额定输出功率:当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说,峰值功率大于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。频率响应:表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。失真度:理想的功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。用百分比表示,其数值越小越好。HI-FI功放的总失真在0。03%--0。05%之间。功放的失真有谐波失真,互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,瞬态互调失真等。信噪比:是指信号电平与功放输出的各种噪声电平之比,用db表示,这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。输出阻抗:对扬声器所呈现的等效内阻,称做输出阻抗。一台功放的性能指标完好不一定证明有好的音色,这是初烧友必须认识到的。这也是众多发烧友苦苦探索追求的。
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