純甲類(lèi)高保真功放制作.doc

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1、15W純甲類(lèi)功放制作縱觀目前市場(chǎng)上的Hi－Fi功放，輸出功率在100W以上的以甲乙類(lèi)放大產(chǎn)品居多，50～100W的功放中甲類(lèi)放大產(chǎn)品占有相當(dāng)?shù)谋壤?。從高保真的角度?lái)看，功率儲(chǔ)備大些當(dāng)然是好，但若從節(jié)省能源的角度來(lái)看，就值得考慮了。由于純甲類(lèi)功放的效率很低，所以在您欣賞美妙音樂(lè)的同時(shí)，約有百分之七八十以上的電能變成熱量散發(fā)掉了。一臺(tái)每聲道輸出功率為50W的純甲類(lèi)功放，若以30％計(jì)其效率，則靜態(tài)功耗就有330W之大，說(shuō)句玩笑話，簡(jiǎn)直是“守著火爐吃西瓜”。筆者在幫人選購(gòu)功放時(shí)就經(jīng)常遇到這樣的情況：很多人雖然為純甲類(lèi)功放的音色所傾倒，但也往往因其“發(fā)高燒”的工作狀態(tài)而忍痛割

2、愛(ài)。功耗大也是電子管功放的致命弱點(diǎn)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是無(wú)情的。國(guó)內(nèi)幾家有名的生產(chǎn)膽機(jī)的廠家，如斯巴克、歐博、大極典也先后推出了自己的晶體管功放，就證明了這一點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，一般工薪階層的居室面積多在二十平方米以下，并且通常以客廳或臥室兼作聽(tīng)音室。若音箱的靈敏度在89dB以上，則10～20W的純甲類(lèi)功放就可滿足一般欣賞要求。如果在歌舞廳里那樣的環(huán)境中讓我們的耳朵長(zhǎng)期承受大音量，聽(tīng)力就會(huì)逐漸減退。再說(shuō)，吵得左鄰右舍不得安寧,也不合適。所以說(shuō)，如果生產(chǎn)一些功率在15W左右的音質(zhì)音色較好的功放，靜態(tài)功耗在100W以下，肯定會(huì)有市場(chǎng)?？上н@類(lèi)功放是個(gè)空白。日本金嗓子有一款A(yù)20，每

3、聲道純甲類(lèi)功放20W，音質(zhì)有口皆碑，但價(jià)錢(qián)卻令人望而卻步?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)功放的廠家似乎在攀比，功率越做越大，重量越做越重，但銷(xiāo)路卻不見(jiàn)得很好。何不制作一些“好吃不貴”的功放來(lái)投放市場(chǎng)呢？本著這個(gè)思想，我們?cè)O(shè)計(jì)了這臺(tái)15W純甲類(lèi)功放，試圖在這方面做一些嘗試。一電路原理1、功放電路由VT1、VT2組成差動(dòng)放大電路，每管靜態(tài)電流約為0.5mA。R3為VT1的集電極負(fù)載電阻，VT1與推動(dòng)級(jí)VT4之間為直接耦合。輸出級(jí)由兩只型號(hào)相同的NPN型大功率晶體管VT5、VT6組成，而沒(méi)有采用互補(bǔ)對(duì)稱推挽電路。輸出管VT6對(duì)于負(fù)載（揚(yáng)聲器）來(lái)說(shuō)是共發(fā)射極電路，而VT5則是射極輸出電路，

4、因此是不對(duì)稱放大。但實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，整個(gè)放大電路在取消大環(huán)負(fù)反饋（將R5短路）時(shí)的開(kāi)環(huán)失真卻很小，而且主要是偶次諧波失真。這個(gè)功勞應(yīng)該歸功于推動(dòng)級(jí)電路。推動(dòng)電路是本機(jī)最具特色的電路，它的作用和效果與傳統(tǒng)的RC自舉電路相比，有過(guò)之而無(wú)不及。VT4為集－射分割式倒相電路，分別由其集電極和發(fā)射極輸出一對(duì)大小相等、方向相反的信號(hào)。VT4對(duì)于輸出管VT6來(lái)說(shuō)為射極輸出電路，電壓放大倍數(shù)小于1。從VT4集電極輸出的信號(hào)通過(guò)交流電阻很小的發(fā)光二極管VD1，加到輸出推動(dòng)管VT3的基極。VD1的正向?qū)▔航导s為1.9V左右，可看作一個(gè)噪聲很小的穩(wěn)壓二極管，它使得VT3的發(fā)射極電阻R7兩

5、端的直流電壓UEC基本不變，約比VD1的穩(wěn)壓值小0.7V。對(duì)交流信號(hào)而言，R7是與VT3的發(fā)射結(jié)電阻相并聯(lián)的。VT3和VT5組成同極性達(dá)林頓式復(fù)合管。因此推挽放大的上臂是由一級(jí)共射放大電路（VT4）和二級(jí)射極輸出電路（VT3、VT5）構(gòu)成的，而推挽電路的下臂是則由一級(jí)射極輸出電路（VT4）和一級(jí)共射放大電路（VT6）構(gòu)成，可見(jiàn)是不對(duì)稱的推挽放大電路。故在選擇放大管時(shí)，這幾只管子的電流放大系數(shù)也不必配對(duì)。這一點(diǎn)在工廠大批量生產(chǎn)時(shí)尤為重要，可以大大降低成本。該樣機(jī)各管β值如下：β1=β2=110，β3=50，β4=90，β5=70，β6=90。也就是說(shuō)，要把β值較大的管

6、子優(yōu)先安排為VT4和VT6。該功放電路的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)約為504，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)由R4和R5決定，約為15.7。甲類(lèi)推挽功率放大電路的理論最高效率為50％，該樣機(jī)實(shí)測(cè)最大不失真輸出電壓的有效值為11V，折合成輸出功率約為15W（8Ω），靜態(tài)功耗約為40W，因此最高效率為37.5％。當(dāng)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，效率為零，40W功率幾乎全部消耗于兩只輸出管上，因此要加上足夠面積的散熱器，并且保證通風(fēng)情況良好?？傊?，該功放有以下特點(diǎn)：功率輸出管的電流放大系數(shù)不需配對(duì)；用筆者設(shè)計(jì)的推動(dòng)電路取代了傳統(tǒng)的自舉電路，頻率響應(yīng)好；輸出電壓幅度大；電路簡(jiǎn)單、調(diào)整容易、便于制作。2、穩(wěn)壓電源由

7、于功放為OCL電路，輸出端與揚(yáng)聲器直接耦合，故一般應(yīng)加裝延時(shí)保護(hù)電路，但由于該機(jī)采用了具有短路保護(hù)及軟啟動(dòng)功能的±17V雙路穩(wěn)壓電源，故省略了這部分電路。正負(fù)穩(wěn)壓電路均采用集電極輸出式調(diào)整電路，效率高且具有短路保護(hù)功能，但不能夠自啟動(dòng)。VT7、VT9組成復(fù)合電源調(diào)整管。VT11為取樣放大管。由于VT11的基極接地，故發(fā)射極電位必須為－0.7V才能使它工作于放大狀態(tài)。所以R19的下端不能接地，而是接至－17V。所以，如果萬(wàn)一負(fù)輸出電源對(duì)地短路，將會(huì)使VT11的發(fā)射極與基極間的電壓為零，從而使VT11截止，這樣調(diào)整管VT9、VT7因得不到基極電流也截止，結(jié)果使得正輸