与金封大管结合再做UHC超大电流场效应功放

UHC（2SK2955，2SJ554)场效应管仿天龙PMA-S1功放


要了解这个系列的功放，首先要弄清楚UHC-MOS是何方神圣。
      UHC是ULTRA HIGH CURRENT的首字缩写，意即超高电流，国外十几年前就开始应用于功放，目前仍属高端器件，特别是互补配对型，在国内无论是商品机还是DIY机鲜有使用。较常规功率管最大的特点是输出电流大，连续电流可以到40A以上，脉冲峰值电流是其4倍达160A左右，导通电阻超低，常在50毫欧姆以内，大电流输入线性极好，输出特性在几十安培电流时仍为与电压轴平行的直线，跨导很高常在20S以上，大于常规功率管的HFE，这意味着强大的电流放大能力。通常情况下，双极管或者普通MOS场效应管要达到如此大的输出电流需要数对甚至十数对并联，参数上必须严格挑选，不仅放大倍数要一样，输入输出特性曲线也要能重合才好，否则几个管子运作不同步声音会明显变粗糙，就好像一个正在演奏的管弦乐队有几个指挥同时挥棒一样混乱，而这种百里挑一的筛选实际做起来是相当困难的，并且大大增加了配对成本，金嗓子功放售价昂贵就是这个原因。UHC-MOS就不存在这个问题，单管连续电流都在几十安培以上，只用一对就达到了常规设计需要若干对并联的效果，是一条低成本高音质的捷径,是单管大电流独有的优势。中小电流时的声音有一种“延伸”特性，听起来是一种令人愉悦的感觉，用于功放近于理想。输入电容在2000p以上，这看起来似乎是个缺点，但实际上超大电流的管子都是这样，这是由其结点构造决定的，这种器件原设计为DC-DC变换和马达驱动用，开关性能很好，DATASHEET文档上都明确标注用途是HIGH SPEED POWER SWITCHING，上升时间和音频专用场效应功率管一样，可以工作在几MHZ的频率，所以这个缺点对于频带仅仅20khz上下的音频放大器来说是微不足道的，有很多著名的功放象MARK，KRELL，金嗓子的高端使用常规功率管一并就是几对甚至十几对，这样算下来总的输入电容竟还大于单个UHC-MOS管，但音质仍然很好就可以说明问题，关键还是个是怎样利用好的问题，PASS放大器的A系列纯甲类功放多数都是使用欧制大电流管IRFP240，同样是大输入电容，甚至还是若干对并联的结构，雅峻和朗泉的高端功放如著名的α9也用这个管，以上功放都有不俗的音质，很多被DIYER竞相仿制，事实证明合理的设计是可以扬长避短的。另一个需要注意的问题是这种UHC管耐压较低，通常Vds不超过100V，以常规方法设计的功放功率稍小，但可以用BTL电路或者BOOTSTRAP方法解决，而平衡输出显然更有利于提高音质。

      日立公司最高级互补对称UHC-MOS场效应管2SK2955/2SJ554

PMA-S1系列：天龙功放的型号带“S”字头的都是高级系列，如果后面的数字是“1”，那就是最高级型号了。PMA-S1就是其合并机中的旗舰。同样是用UHC-MOS，但其电路结构与PMA-2000完全不同，最突出的特点有三个：
1.使用NP沟道互补对称的UHC-MOS，无疑比准互补电路失真更低，表现在听感上更为细腻清晰。
2.功率输出级使用CASCODE叠链输出，大大拓宽了频响，减小了失真。象金嗓子往往把共射共基电路放在每个电压放大部分，而天龙把CASCODE安排在末级，显然比仅在电压放大部分使用这种电路性能上要优越很多，因为输出级才是整个电路中失真最大的部分，其电流和电压都随信号剧烈变化，晶体管的非线性失真可以显著地影响声音的纯净度，引入CASCODE电路可以最大限度地减小失真，关于这方面的更多资料可以参考。以功率管的供电电压来说UHC-MOS的耐压足够使用，但按照天龙的说法是“最大限度地挖掘UHC-MOS的潜能”才在这款合并式旗舰里面使用复杂的BOOTSTRAP输出形式。静态电流约500mA，属于高偏甲乙类放大。
      这款功放使用的UHC-MOS很有特点，N沟道的是常见的散热片外露的TO3P形式，而P沟道却是一种TO3PFM的全塑封类型，电流容量40A，峰值160A，显然天龙并没有从封装形式上来考虑管子的配对，而更多地是从性能上(比如开启电压，跨导，特性曲线等)来选择，事实上同样封装类型的管子未必就是最般配的对管。与之连接的双极管是最大电流20A的三肯达林顿管，TO3P封装。
3.全平衡放大形式，这已是高级机种的惯例，天龙也不例外。

2005年天龙推出了合并机的新旗舰PMA-SA1，作为PMA-S1的升级换代产品，其电路结构并无重大变化，但在关键元件选择和制造工艺方面有很大改进。首先，UHC-MOS升级为性能更好、电流达到45A的2SK2955/2SJ554，与之连接的三极管也换成MT200封装的大三肯达林顿管。平衡功放的电位器一直是个制作难点，PMA-SA1使用了ALPS最新顶级的4联音量电位器，-100dB内4联误差不超过-1dB，外面包有黄铜外壳，可以屏蔽一切干扰，与发烧友用电阻和多档位波段开关制作的步进电位器效果一样，但在使用便利性和手感舒适度方面大大胜出，顶级商品机上用的东西就是不同于我们的土炮作品。外观工艺美轮美奂，内部镀铜处理，加强了磁屏蔽效果。该机在避震方面下足了功夫，变压器和滤波电容都用很厚的铸铝合金罩壳包裹着，杜绝了振动对音质的影响。

天龙的一代名机PMA-S1的口碑非常的高，它使用了电流达45A的场效应管作为输出器件很有特色，引得了广泛烧友的青睐，可惜卖价非常的高，这里本人根据网上资料仿造了这款很有特色的后级部分。

功率输出级采用超大电流场效应对管2SK2955,2SJ554。由于这对管子耐压较低，所以用一对摩托罗拉金封大管MJ15024，MJ15025对其进行滑动供电，让场管工作在恒压状态，不会击穿。

板子包括了电源整流部分，用UPC1237芯片专用保护块对喇叭进行保护。

板子为蓝色阻焊，FR4，2.0厚度的板材,2OZ的铜皮镀金

尺寸285*105

功率输出级采用超大电流场效应对管2SK2955,2SJ554。由于这对管子耐压较低，所以用一对摩托罗拉金封大管MJ15024，MJ15025对其进行滑动供电，让场管工作在恒压状态，不会击穿，做到百瓦都没问题。
板子包括了电源整流部分，用UPC1237芯片专用保护块对喇叭进行保护。
板子为蓝色阻焊，FR4，2.0厚度的板材,2OZ的铜皮镀金
本功放音色非常出众，有兴趣的朋友赶快订购
型号        参数        数量
1/4W电阻        10        4
        100        16
        150        2
        300        9
        1K        8
        3K3        2
        4K7        4
        10K        2
        15K        2
        20K        2
        30K        4
        47K        1
        56K        2
1W电阻        10        2
5W电阻        0.1        4
3296可调        200        2
        1K        2
独石电容        10P        2
        22P        4
        100P        2
薄膜电容        104        22
电解电容        4U7        1
        10U        2
        22U        8
        47U        1
        100U        3
        6800U        4
三极管        A42        4
        2N5551        2
        C2240        6
        A970        4
        B647        6
        D667        6
        TIP41C        2
        MJ15024(拆机原装）        2
        MJ15025(拆机原装）        2
场效应管        K2955(拆机原装）        2
        J554(拆机原装）        2
云母片        TO-3        4
        TOP-3PL        4
        TO-220        2
绝缘粒子                2
二极管        5V6        4
        1N4007        2
        MUR1620共阴        2
        MUR1620共阳        2
IC        UPC1237        1
继电器                2
小散热器                2
角铝                1
接插件        2T2.54        2
        JK48-950        1
        C2-4        1
PCB        空板        1

由于具有一定的制作难度所以这里谢绝无基础的菜鸟。

2011-3-17 22:56 上传
下载附件 (55.11 KB)
所使用的角铝

发表于 2011-3-17 23:03 |显示全部楼层