电子产品的组装与调试制作与调试,大神求解题

断断续续花了几个月的业余时间,给朋友装的EL34超线性推挽机总算完工,现将制作与调试的过程整理成帖,供本坛打算进行推挽机实验的同学参考,也搏本坛的大侠一笑(呵呵。玩笑话,不必当真)。
朋友算是有一定发烧经历的初哥,此前曾经拥有斯巴克MT-35胆机,委托时要求以MT-35参考,但嫌该机声底单薄,中音不够甜、低音沉得不够深、控制力也偏弱(力水不足),该老兄同时试机时老喜欢用鼓乐和较为厚重的男声与甜润的女声,根据其喜好,确定其偏重中低频的表现,对于高频部分的表现倒不是太讲究。原打算给做一台6p3推挽,但考虑到该老兄原先对MT-35有一定好感,并且输出功率也大上10多w,并且MT-35高频表现还算可以,于是就按MT-35为蓝本进行制作,通过元器件的调整来满足他的要求。下为比较常见EL34超线性推挽机原理图:

图中括号内为原图数值,其余均为实际制作调试后的数值


电源牛也同样进行自制,用Z11的二手114片叠厚70绕了一个280W的电牛。
       耦合电容使用美国CRC锡箔油浸电容,考虑到手上油浸电容的容量和体积的原因,容量使用0.068uF的,同时把后级栅漏电阻加大到150K,以满足原电路最低频率要求。
       滤波电容原采用棕色的日本化工的,后因试音偏薄,换成AeroM(有人称摩罗利军用)的蓝皮电容。退偶采用ROE、飞利浦电容,取其音色表现较为中性。除输出管阴极电阻采用4只AB碳质电阻外,其它均为金属膜电阻。
       底盘采用采用扬州 lfq 的2006版EL34成品底盘和印版,取其造型不错和装配方便,实在不想花太多的时间去设计底盘和安排布局。
       由于使用了成品底盘和印版,安装成了非常方便的事,元器件准备好以后,基本花一天时间就可以装配出声。图1-4是装配好的机器内外图片

1、先将印版上的元件焊妥,较大的元件和需要调整的电阻(需要调整的电阻有12AT7的1K阴极电阻,ECC82倒相管的下臂屏极39K电阻和负反馈6.8K电阻)安装在管座的背面的印版。


2、安装电牛与输出牛,注意输出牛铁芯最好接地,本机将输出牛铁芯用焊片引出后接到喇叭输出的地端。

3、安装电源部分,本机+B2使用了3只放电管做并联稳压,分别是WY1、WY2P、WY3P串联接一只2.2K电阻到+B1,WY1装在机壳里边,其它装在机壳上,电源部分图:

5、安装+B2滤波电路,原印版已经安排了滤波退偶电路,但在实际装配后发现还有轻微的交流声,用示波器测试+B2时,发现有4Vpp的100Hz交流波纹,于是决定加一级滤波电容,并联在稳压管两端,再用示波器测试时,100Hz的交流波纹降到了0.9Vpp,交流声基本消除。

6、安装信号输入部分电路:

7、连接灯丝供电线路和机内连线,机壳临时接地,插上稳压管(其它管子暂时不要插),通电检查各路供电正常(+B1会比正常电压高20%左右)后,将输出管栅极负压预调到-35V左右,断开电源,插上管子,接上音箱或假负载开机。不出错的话,输入信号机器可以出声。如果出现啸叫声,系负反馈电路接反,需要对输出牛的初级上下端进行相应的对换。

8、找寻最佳机壳接地点。机壳接地点要反复实验后确定,本机机壳接地初步试验时接在输入端子地时噪音较小,输出为1.0mV,整机调试好后又找了一回,接地最后接在印版左下角时,噪音输出为0.6mV,相对35W的输出,信噪比为88DB以上。接地点图片如下:


        一般情况下,装机后不经调试声音的素质是不会很好的,这里除了部分是线路出错或者器件问题外,大部分是由于工作点的失配引起的,所以装好后的机器全部需要进行工作点的调整,哪怕是最简单的调整也比不调的好。整机调整分为静态调整和动态调整2部分
   1-1,输出管EL34静态电流调整;用数字表2V档监测EL34阴极,调整相对应的偏压电位器,使阴极16欧姆电阻两端的电压为0.85V-0.9V,这时相当于阴极电流为53-56毫安,对应屏极电流在50毫安左右,调好一臂后以同样的方式调整另一臂,将双声道的4个臂全部调好。调好后把电压表跨接在原理图的CD点(就是输出管的上下屏极)监测电压,然后微调其中一臂的偏压电位器,使监测到的电压最小,一般可以调整到0.1V以内。原理是屏流相等时,+B1通过输出牛初级线圈产生的压降也相等,两臂平衡时,理论上不存在直流电位差。也许有同学会问,不是前面阴极电位已经调整相等了吗,为什么还要调整屏极电位呢。原因是输出管不可能在任何工作组态的情况下完全配对,由于管子的特性存在一定的差异,阴极电流是等于屏极电流+帘栅极电流之和(这里输出管处在AB1类工作组态,不会产生栅极电流,所以不用考虑栅极电流),并不是等于屏极电流,所以这一步不能声。事实也证明这一部做好了,静态交流噪音会小很多。第一步是调整静态电流的范围,第二步是调整静态工作点的平衡。当然现实也证明,管子的配对性能越好,这两部调整间的差距也越小,本机就有一边声道几乎不用进行第二步调整。
   1-2、输入管12AT7静态电流调整。调整阴极电阻1.5K(1K),使阴极电压在1.6-1.8V之间,折合屏极电流1.0-1.2毫安左右,因为本级与倒相级系直偶,相互牵扯较大,调整过程注意观察12AT7屏极电位和ECC82阴极电位不要偏移原理图标注的电压太多,必要时结合调整电压放大级供电的降压电阻51K(100k),只要+B2电压符合要求,均可以调到标注值。倒相级只要保证元件正常,调整电压放大级的同时,基本上静态工作点随着电压放大级的联动也就确定了,一般只要保证栅极与阴极的电位差(视管子的不同)有5V到8V压差,并且阴极电压高于栅极。
        2-1、电压放大级调整,输入音频信号,用直流电压档监测阴极电压,把音量调到常用的大小,如果阴极电压基本不随音量波动,说明静态工作点正确,否则需要重新调整输入级的静态电流。
   2-2、倒相级调整,用一22K电位器串联一22K电阻代替倒相管下臂屏极电阻36K(39k),用双踪示波器(示波器使用前需要对2个通道的幅值校验一致)CH1、CH2的探头分别接入原理图的AB或者CD点监测(建议:测试点的确定视输出管的配对情况而定,配对好的,监测AB点,配对差点的调整范围必须涵盖输出管进行补偿,应该监测CD点,监测点的不同,所测试到的电压幅值也不同,注意调整示波器每格电压档和探头的比值)。本机监测AB档,下图是连接测试点的图片

       输入1000Hz正弦波信号,先将示波器切换到CH1或CH2通道,调整信号发生器输出,到适合示波器观察的幅值。然后将示波器切换分别切换到ALT、CHOP、ADD当进行观察,以下是未调整下臂屏阻时倒相管两臂的输出波形

然后调整倒相管下臂屏阻,使ALT档时两臂波形重叠,CHOP档时两臂波形幅值相等,ADD档时两臂信号叠加时幅值最小,以下是下臂屏阻调整到36K左右时的输出波形:

  调整结束后用相同阻值的固定电阻换回调整电位器。


  如果没有信号发生器和示波器时,可以使用带有单频测试信号的CD测试片来进行,如雨果发烧碟1、TEST CD等,输入信号后,用数字表交流档分别测试原理图上测试点的输出电压,使上下臂输出的交流电压一致即可,虽然精度不是太高,也不直观,但效果还是不错的。

         2-3、输出级调整,将示波器探头接到输出端的假负载电阻上,输入1000HZ正弦波信号,调整到输出波形刚出现削波时,微调一臂输出管的偏压电位器,使上下波形形态基本一致,下图是输出45W时出现削波时调整后的波形

      2-4、负反馈调整,用22K电位器串联4.7K电阻,代替负反馈电阻,把机器上的音量电位器调到3点钟的位置固定不变,输入1000HZ的信号,调整信号输入幅度为1.2 v— 1.5V, 调整负反馈电阻,使输出功率为35W,并且波形无畸变,用同值固定电阻换下电位器即可。下图是输出35W时的1000HZ正弦波波形

        补偿电容的确定,输入10K方波信号,观察假负载电阻上的波形,如果有明显振铃的话,就需要加电容补偿,如果没有或者不明显就不加,加多了会影响高频上限的频宽,本机测试时有出现振铃现象,从47P加起,到120P时,振铃情况为可以接受。

从-3DB的高低端波形中可以看出,正弦波均已严重失真,没有实际意义,本机实际频响为 10HZ — 36KHZ  (-1DB) ;

     从方波输出信号的波形看,与当初绕牛制成后的空载测试非常相似,只是幅值上的不同而已。

从技术参数上看,完全达到了当初的设计要求。

在机器还没有完全收工的时候(等候邮购的信号转换开关),朋友(机主)来听后,深感满意,迫不及待地搬回过了会瘾。就我个人感觉本机低音结实,沉得下,中音饱满而圆润,高音顺滑而不飘散,音场、定位等也有一定的表现,以一千几的造价,作为入门级的器材已绰绰有余。具体听音评价待朋友约好其邻居(其系洋枪一族,有专门听音房和价值不菲的整套器材)处试过再补上。

【摘 要】调试是电子电路制作设计中的一个至关重要组成部分,它是连接理论与实际的桥梁,电路设计只有通过了调试,达到了预定的要求,才是一个完整的合格设计。本文对电子电路设计的常用调试方法及其步骤进行了一定的分析,以此提升电子电路设计的制作水平。

【关键词】电子电路设计;调试方法;调试步骤;调试仪器

【中图分类号】TN702 【文献标识码】A

随着社会经济的不断发展,电子事业也在不断的发展进步,而电子电路的设计制作是电子事业中必不可少的一部分。但即使在设计前做好了充分的准备,设计过程中也很认真,但依然可能發生各种非正常现象,使设计结果与设计要求有出入,不能完成预期的逻辑功能[1]。所以,在设计中我们需要对设计进行调试,以此来发现设计中存在的不足,加以改进,使整个设计更加完善,达到预期的要求。

一、电子电路设计制作常用调试仪器

在电子电路设备调试的主要设备中包括:示波器、万用表和信号发生器三大主要部分组成[2],在调试工作之前,我们应该对这些仪器有一定的了解。

它是用来测量交流电或脉冲电流波的形状的电子测量仪器。它具有较好的灵敏度,但是精确度比较低,所以使用的示波器的频带必须大于被测信号的频率。

它又可以称为复用表、多用表、繁用表等,它的主要作用是测量交直流电压、电流、电阻和音频电平以及二极管三极管参数等。万用表分为指针式万用表和数字万用表,目前广泛使用的是数字万用表。

它能够提供各种频率、波形和输出电平电信号,示波器可以产生多种波形,如三角波、锯齿波等,它针对发送信号强度进行调试。

二、电子电路设计制作的调试步骤

调试是电路制作过程中的重要组成部分,在调试前应做好相应的准备工作,例如准备好产品的线路图、制作原理等。调试中要做好仪器的准备工作,要熟练的掌握仪器的操作方法,然后根据调试步骤进行相关的调试工作。

首先对线路的连接进行检查,检查是否存在多线、少线、连接错误等,尤其注意地线和电源线的连接是否正确,根据电路图仔细认真地进行联查。其次,对一些元器件的连接进行检查,比如说二极管和电解电容的极性是否接对等。

将电源电压接入到电路中,观察电路是否畅通,是否出现一些异常现象,比如说冒烟、有异味、冒火等现象,出现这些情况,应该立刻切断电源,找出故障原因,并及时解决故障。

在不接入信号源的情况下,检测电路在静态工作下的参数值是否正常,例如放大功能器件能否正常工作在放大区域内;对于数字电子电路,检测电路中的各门输入端、输出端的电平电压是否正常以及其内部的逻辑关系是否正常;对于运算放大器,检查电路中的正、负电源,另外还要检查调零电路是否存在零点漂移的情况,以确保整个电路能够正常运行。

为了实现全面化的电子电路功能的检查,在功能测试时,还需要在电路接入端输入适当频率和幅度的信号源,通过双踪示波器观察输入、输出信号的波形形状、信号幅值、相位关系、频率、放大增益等相应的参数值,逐级的进行测试。

电子设备中都具有电源电路,所以在调试时要对电源进行调试。电源的调试要在空载的状态下进行,以此更好的保护电子元件不受到损伤。

通过前面几个步骤的检测,基本上能够确认电路能够正常的运行,然后进行电路调试的最后一个步骤指标测试,根据设计要求,对相关的指标进行测试,记录相关的数据,对数据进行分析,并得出结论,看看电路的技术参数是否合格,如需要可对参数进行修改。如果出现不合格的现象,则对整个电子电路的设计图纸进行分析与研究,然后通过不断的调试工作来达到设计图纸的合理性。

三、电子电路设计制作的常用调试方法

电子电路设计制作的常用调试方法主要有两种,分别是分块调试法和整体调试法。

分块调试法主要是将整个电子电路按照功能的不同划分成不同的模块,然后对每个模块进行单独的调试,为了确保电子电路分块的合理性和调试的顺利进行,调试前必须对整个电子电路的工作方式、工作原理有充分的掌握,然后按照电路信号的流向进行具体的划分,一级一级的进行,逐渐的扩大范围,最后将所有的模块完成调试。

分块调试法还可以运用于边安装边调试,即每安装完一个模块就对该模块进行调试。由于分块调试法是在较小的模块内进行,所以容易发现并解决问题,因此分块调试法比较适合新设计的电路和一些较小的电路。

整体调试法是在整个电子电路都安装完成后在对其进行一次性的总调试,不对每一个模块进行单独的调试。整体调试法通常应用于一些结构简单的电子电路中,或者一些不能进行分块调试的产品。

电路调试是电子电路设计中的一个重要过程,在调试过程中会遇到各种各样的问题,整个的调试过程也是枯燥的,所以调试员应该要有足够的耐心,认真仔细的完成调试工作。在实际操作中,采取合理的调试方法对电路进行调试,通过对电路的调试,完善优化整个电子电路的设计质量,使最后的产品能够更加的完美。

[1]欧阳星明,溪利亚.数字电路逻辑设计(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2015.2:244-245.

[2]李锡华,叶险峰,施红军.“电子电路安装与调试实践”课程呢个的教学设计[J].实验室科学,2013,02:158-160.

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