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为什么不要随便提高收音机的供电电压?

2024-01-24数码

有位‬机友‬说他提高了收音机的供电电压感觉很好,我提醒他要谨慎,因为提高电源电压带来的不全都是好处,有时候会起反作用甚至还有烧机风险。

拿德生9700举例,该机是两片集成电路的手调二次变频机,电压为4.5V。主要的功能模块有主收音芯片TA8122或者CD8122, 功放芯片CXA1622M或者CD1622CB,还有就是高放管,AGC,第一变频管(本振),还有逻辑波段开关,若干三极管等。决定总电源电压的,首先考虑的是其中某个电压最低的模块。根据8122和1622的芯片技术手册,可以看出他们极限电压同为8V,厂家推荐电压都为3V。对于收音芯片来说,为了保证芯片性能稳定不受外部电压变化影响,绝大部分都自带内部稳压电路例如‬索尼‬CXA1376内部‬有‬1.2V的‬稳压器‬,所以芯片允许工作电压范围会很宽甚至‬达到‬14V,8122在1.8V到7V之间都可以正常工作。在厂家推荐的3V时,FM静态耗电14mA,AM耗电6mA。如果将电压提高,内部稳压器始终保持恒定输出,过高的电压部分只能‬通过调整管发热的形式耗散掉。也就是说收音性能并没有什么改善,反而消耗更多的电量,芯片也会加速老化。

而‬对于1622M来说,该芯片最大电压同为8V,但是索尼推荐工作电压区间为1.8-4.5V, 典型电压为3V。很多朋友会立即想到,那为什么德生550,600,660/680都用的6V没任何问题呢?这就是一个风险系数的问题了,其实德生机型1622芯片损坏的也不是少数,早期‬的9700DX还给‬1622带了‬散热器‬就是‬为了‬降低‬风险‬。索尼就很‬严谨‬,我‬还没看到过‬索尼‬使用自家1522M,1622M的机型电压超过6V的, 多数都是3V。功放芯片内部多数也都有恒压源,为前置推动级提供稳定的工作点,1622内部有个1.25V的恒压源,提高电压对于这部分电路是没用的,不过提高电压意味着内部的功率管可以输出更高的功率。对于模拟功放来说,在同样输出功率下,高电压会有更多的热量产生,浪费更多的电量,还会产生更多的热噪声,降低稳定性。当然有的朋友也会说,高电压确实听起来好听了,尤其是‬大‬音量‬输出‬时候‬,动力‬澎湃‬,这是因为在高电压下功放的动态区间更大,驱动喇叭能力更强,但是随之而来的就是发热和噪声的增加,所以厂家推荐的电压一般都是综合性能最佳的状态。从‬下面的‬图中‬可以‬看出几个‬信息‬‬,不同‬电压下‬最大‬功率‬是‬不同‬的,在‬小功率‬输出‬下‬,高电压‬与‬低‬电压‬并‬没有‬太大‬区别‬;电压‬高低‬与‬失真‬度‬有一定‬关系‬,推荐‬电压下‬,失真度‬最低‬;输入‬电平‬大小‬也‬会‬影响‬失真度‬,所以‬我‬对‬757和‬9700输入‬端‬都‬增加‬了衰减‬去‬加重‬网络‬,就是‬出于‬这个‬考虑‬。

而对于其他晶体管放大级,一般严谨的机型都设计有单独的电子稳压器给高频电路,因此提高电源电压并不能提升放大能力,稳压器反而会耗散更多的电功率。对于没有稳压措施的电路,提高电压可能会引起工作点漂移,放大能力的变化,等效阻抗的变化引起前后级失配甚至自激等问题。对于滤波电容来说,尤其是电源滤波电容,耐压是必须考虑的问题,因为便携收音机由于体积限制,电容往往比较小,耐压余量不足,尤其是钽电容,对于余量要求更高,这个问题必须考虑。而对于数调机来说,MCU控制电路,DCDC,锁相环更加的复杂敏感,这些电路都需要有LDO稳压器,因此提高电源电压要考虑稳压器的输入电压极限和随之带来的电压波动率,否则也容易烧毁或者引起稳压性能下降,从而导致MCU死机或者莫名其妙的问题。

总之,额定工作电压都是厂家根据电路性能要求而设计好的,用户最好不要随意改变,如果想适当调整,也应该认真分析电路,不可想当然,免得得不偿失,因小失大。