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以BURSON V7系列为例——谈谈分立运放的技术与应用

作者:炎栊轩主梼昧狂客发布时间:2024-09-05

分立运放/Discrete Op Amp,顾名思义——用分立元件拼装的电路模块,其功能等同于常见的运放芯片。以往很少出现在民用市场,早期出名的款式有JENSEN 990、API 2520(NEVE是另外一回事,1073话放虽然也是模块化设计,但电路构架和上述两款不同)。

这个现象很好理解,早期运放芯片性能确实不太行(比如μA741),转换速率低、带载能力差、失调电压高等等问题,唯一优势大概是——体积小+价格低吧,但音频类的东西,尤其是台机,不太在意这两点,所以JENSEN、API等公司另辟蹊径,并以此制作了多款经典话放。

API 500系列 312话筒放大器,核心放大器件是分立运放2520

 

HIFI市场上,最早引入分立运放的厂商可能是WEISS,用于解码器的模拟放大部分,而且WEISS作为兼顾专业和民用的顶级厂商,影响也比较大。但是它的模块一般HIFI设备用不了,专业封装嘛,和运放芯片的DIP8封装不是一回事,所以后来BURSON、Sparkos Labs等公司的产品被陆续引入国内,虽然也不是“无脑怼上就行”的那种,但玩分立运放的门槛确实降低了很多。

WEISS OP-1BP,尺寸比JENSEN、API的分立运放更大,但引脚尺寸相同
BURSON针对民用市场研发的产品,采用比较通用的DIP-8封装

 

(PRO封装的分立运放多了一个GND接地引脚,所以部分电路——比如恒流源的设计,和DIP8封装不一样。这种差异不影响性能,其最大优势是——体积大、散热效果好,相应的,民用产品也给出了解决办法,比如BURSON V7系列采用了金属外壳加强散热。至于其他电路构架上的差异,比如全差分/单差分/折叠沃尔曼、JFET/BJT输入、单端/平衡VAS等问题就不讨论了,给大家推荐一本书——Douglas Self《音频功率放大器设计手册》,有中译本,内容很全面)

 

回到核心问题——为什么选择分立运放?

早期理由就是文章开篇说的那些——老款运放性能不佳,在半导体技术日新月异的今天,是否还有必要选择分立运放?

哪怕我们排除“主观听感需求”这种没法量化的因素,也是有意义的。

 

首先,不知道大家是否听说过一个冷门玩法——孪生晶体管配合集成运放使用,如果没有,可以去看看LM394CN的datesheet。实际应用可以参考唱头放大器,尤其是日系厂商,偏爱这种设计(动圈唱头的信号太微弱了,因为RIAA曲线,低频信号是μV级别的)。说白了——集成运放芯片优点很多,高效、便利、体积小、价格相对较低、能满足大多数要求,但是,它没有那么极致。

Accuphase C-27唱头放大器,这一堆晶体管就是并联的输入级
Accuphase C-47唱头放大器,同样的并联输入级,主放大电路是分立运放

 

然后,分立运放实际上是一个很广泛的概念,有大量的变种,属于“百姓日用而不知”。举个例子吧,Mark Levinson的后级,反相输入端有一套电路,信号经过该电路缓冲后送入主放大部分。这套电路就是分立运放,只不过没有做成独立封装的模块(FM脑子比较好用,装了个黑盒子,顿时身价倍增)。进一步推导,把这套电路做到一块硅片上,就是集成运放,用分立元件拼装成模块,就是分立运放,把电路展开,提高功率和供电,就是耳放、前级和功放。

Mark Levinson No.27.5后级放大器,反相输入端缓冲电路
BURSON Voyager耳放,输出端四组分立放大模块

 

所以,是否选择分立运放,从来都不是一个问题。

但选择哪一款分立运放,用于电路的哪一部分,是有说法的,负责任的厂商都会说明这件事。这次的云试听,采用BURSON Soloist 3XP耳放,更换了“输入缓冲级/Input Buffer Stage”运放,大家可以自己听一下V7 Classic(金色)和V7 Vivid(红色)的声音差异。


两款运放尺寸完全一致,内部电路有所区别
图中的位置就是输入缓冲级

 

能听出来区别吧?实际玩的时候按需选择即可,我需要补充的是——解释一下为什么更换“输入缓冲级/Input Buffer Stage”运放。

其实很简单,咱们直接看说明书,V7系列运放没有太多限制,便携设备用不了主要是供电和体积的问题。然后是耳放,Soloist 3XP有两个位置可以换——输入级和音量控制级,也没什么特殊限制。

分立运放包装背面印有产品适用范围
节选自原厂说明书,详细介绍了耳放内部构造和功能

 

但是,BURSON采用的MUSES72320音量控制芯片有一些特殊需求,它的部分性能取决于配合使用的运放,所以此处我选择了一个JFET输入的成品运放MUSES8920,取其“高转换速率、高输入阻抗、低偏置电流”的特点。而且控制变量嘛,先摸清楚运放的音色特性,然后才能针对性的更换。

 

同时,在放大器中,越靠近输入端,音色影响越明显,毕竟信号是逐级放大的,分立运放的音色特点也会被逐级放大。我这么做是为了——保证云试听能让大家听出区别,实际搭配中,玩家可以通过不同位置的运放,调整音色渲染的比例,实现个性化的需求。

 

END


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