有位機友說他提高了收音機的供電電壓感覺很好,我提醒他要謹慎,因為提高電源電壓帶來的不全都是好處,有時候會起反作用甚至還有燒機風險。
拿德生9700舉例,該機是兩片集成電路的手調二次變頻機,電壓為4.5V。主要的功能模組有主收音芯片TA8122或者CD8122, 功放芯片CXA1622M或者CD1622CB,還有就是高放管,AGC,第一變頻管(本振),還有邏輯波段開關,若幹三極管等。決定總電源電壓的,首先考慮的是其中某個電壓最低的模組。根據8122和1622的芯片技術手冊,可以看出他們極限電壓同為8V,廠家推薦電壓都為3V。對於收音芯片來說,為了保證芯片效能穩定不受外部電壓變化影響,絕大部份都內建內部穩壓電路例如索尼CXA1376內部有1.2V的穩壓器,所以芯片允許工作電壓範圍會很寬甚至達到14V,8122在1.8V到7V之間都可以正常工作。在廠家推薦的3V時,FM靜態耗電14mA,AM耗電6mA。如果將電壓提高,內部穩壓器始終保持恒定輸出,過高的電壓部份只能透過調整管發熱的形式耗散掉。也就是說收音效能並沒有什麽改善,反而消耗更多的電量,芯片也會加速老化。
而對於1622M來說,該芯片最大電壓同為8V,但是索尼推薦工作電壓區間為1.8-4.5V, 典型電壓為3V。很多朋友會立即想到,那為什麽德生550,600,660/680都用的6V沒任何問題呢?這就是一個風險系數的問題了,其實德生機型1622芯片損壞的也不是少數,早期的9700DX還給1622帶了散熱器就是為了降低風險。索尼就很嚴謹,我還沒看到過索尼使用自家1522M,1622M的機型電壓超過6V的, 多數都是3V。功放芯片內部多數也都有恒壓源,為前置推動級提供穩定的工作點,1622內部有個1.25V的恒壓源,提高電壓對於這部份電路是沒用的,不過提高電壓意味著內部的功率管可以輸出更高的功率。對於模擬功放來說,在同樣輸出功率下,高電壓會有更多的熱量產生,浪費更多的電量,還會產生更多的熱雜訊,降低穩定性。當然有的朋友也會說,高電壓確實聽起來好聽了,尤其是大音量輸出時候,動力澎湃,這是因為在高電壓下功放的動態區間更大,驅動喇叭能力更強,但是隨之而來的就是發熱和雜訊的增加,所以廠家推薦的電壓一般都是綜合效能最佳的狀態。從下面的圖中可以看出幾個資訊,不同電壓下最大功率是不同的,在小功率輸出下,高電壓與低電壓並沒有太大區別;電壓高低與失真度有一定關系,推薦電壓下,失真度最低;輸入電平大小也會影響失真度,所以我對757和9700輸入端都增加了衰減去加重網絡,就是出於這個考慮。
而對於其他晶體管放大級,一般嚴謹的機型都設計有單獨的電子穩壓器給高頻電路,因此提高電源電壓並不能提升放大能力,穩壓器反而會耗散更多的電功率。對於沒有穩壓措施的電路,提高電壓可能會引起工作點漂移,放大能力的變化,等效阻抗的變化引起前後級失配甚至自激等問題。對於濾波電容來說,尤其是電源濾波電容,耐壓是必須考慮的問題,因為便攜收音機由於體積限制,電容往往比較小,耐壓余量不足,尤其是鉭電容,對於余量要求更高,這個問題必須考慮。而對於數調機來說,MCU控制電路,DCDC,鎖相環更加的復雜敏感,這些電路都需要有LDO穩壓器,因此提高電源電壓要考慮穩壓器的輸入電壓極限和隨之帶來的電壓波動率,否則也容易燒毀或者引起穩壓效能下降,從而導致MCU當機或者莫名其妙的問題。
總之,額定工作電壓都是廠家根據電路效能要求而設計好的,使用者最好不要隨意改變,如果想適當調整,也應該認真分析電路,不可想當然,免得得不償失,因小失大。