wfw-1a全金封前级制作

维修家电

多年来，一直想把自己的一些理念设计在电路中，自己DIY 收到其他维修同行的一台机器。随着PCB的制作越来越容易，自己设计原理图、自己开板不再是梦想。前不久，在论坛收了两只不错的日本antrim火牛以及一些小金封lt317/337，于是决定用这些材料做一个前级。

一、电路设计

严格的说，这个算不上自己完全设计，都是在别人框架的基础上加以修改。最终，我选择共源共基输入，平衡电压放大的三级结构前级。
原理图
在元件选择上，由于对市场上元件品质的担忧以及元件配对的问题，我选用了全孪生二手晶体管作为整个板子的核心器件——全部选用了全金封全孪生CAN封装的晶体管。

输入级采用了Q1:2n5911与Q2:lm394构成的共源共基电路，电流设定为单管1.5ma，加大电流可以增大输入级的跨导，提高电路的转换速率，但考虑到这是前级电路，放大倍数并不高，没有刻意追求高转换速率。因为场效应管的原始跨导较低，电流设定为1.5ma，所以没有再设立源极反馈电阻（通常数十欧）。
Q3:2N2219构成输入级恒流源电路，恒流源偏置电路采用了简单的发光二极管偏置，噪音低于稳压管电路。考虑到本电路采用了性能优异的稳压供电，对恒流源的电源抑制能力没有作特别处理，仅在发光管并联C17:47U电容，从仿真来看，纹波抑制能力已经完全能满足要求了。

电压放大级用Q4:2N3810A孪生管构成平衡放大，也就是继续使用了差分电路。Q6：LM394构成了镜像恒流源，降低直流失调电压。该级电流设置为5ma。孪生管2N3810为低频低噪管，效果非常不错。差分对管设置了47欧的射极反馈电阻，以提高电压放大级的线形。C7*为主极点电容，考虑到输入级采用了共源共基电路，这个补偿电容用得小一些，有利于提高电路的转换速率，拓展频响。
输出级采用2n2219/2905金封对管构成射随输出。电流设置为10ma，甲类状态。
因为采用的都是低耐压的金封管，所以电路的电源电压设置较低。众所周知，低耐压的管子特性往往优于高耐压的管子（不是绝对）。所以，我采用同样是can封装的lt317/337稳压为+-18v供电。此电路可以在+-15~+-40v之间很好的工作。

作为前级，电压放大倍数约为6倍的设计情况下，没有必要采用高压供电。同一只管子，当Vcb增大时，Cob降低，但我这些管子的节电容不比高耐压管，其本声指标就很不错。随着温度的升高，晶体管尤其是场效应管性能劣化倍增。考虑到热稳定和低成本，所以低压供电是不错的选择。

二、PCB设计

我采用了板厚1.6mm，铜箔70um（2oz）的FR4敷铜板，品质很好。研究了很久PCB的布线，因为是第一次开板（过去是热转印腐蚀），布线方面我费尽心思，结果还算满意。但由于疏忽，有个小bug，一个元件没有布线，所幸问题不大。


几个亮点：
1、地线设计是音响电路PCB设计的重中之重。我的PCB设计优先考虑地线，PCB上电源地、退偶地、信号地各自独立，采用较宽的铜箔，退偶地回归到电源地，信号地与电源地在星形接地点回合，形成本机的0电位参考点。
一点接地，不管搭配什么样的后级都不会形成地线环路。精确的地线布局，实现了信号的精准放大。

2、退偶布线。很多设计忽视了一个重要问题，那就是退偶和滤波电容该怎么处理，总原则应该是退偶、滤波必经过电容引脚（这是效果的保证）。
3、LT317/337的布线设计，我研究了大量的集成稳压电路布线要求和这两个元件的DATESHEET PDF资料，收获颇多，在取样设计和布线上受益匪浅——一是反馈点的选取对稳压性能影响极大，所以采用了