新型300W全对称电流负反馈功放(上)
功率放大电路的发展及目前主流功放的应用
功率放大电路的发展及目前主流功放的应用功率放大器的发展历程：一、早期的晶体管功放半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。
自从有了晶体管，人们就开始用它制造功率放大器。
早期的放大器几乎全用锗管来制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率fh的典型值为4kHz，大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。
这样，放大器的频率响应也就很狭窄，其3dB截止频率通常在10kHz左右，大大影响了音乐中高频信号的重现。
再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约，制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管于，所以不得不采用变压器耦合输出。
变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难，谐波失真得不到充分的抑制，因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。
“还是胆机规声”，这种看法的确事出有因。
二、晶体管功放的发展和互调失真随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐压的晶体管品种日益增加，越来越多的功率放大器采用了无输出变压器的OCL电路或OTL电路(图一)。
最初的大功率PNP管是锗管，而NPN管是硅管，两者的特性差别非常显着，电路的对称性很差，人们更多采用的是图二所示的准互补电路，通过小功率硅管Q1与一只大功率的NPN硅管Q2复合，得到一只极性与PNP管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招至的失真。
到了六十年代末，大功率的PNP硅管商品化的时候，互补对称电路才得到广泛的应用。
元器件的进步使晶体管功率放大器的技术指标产生了质的飞跃，在主观音质评价方面，也改变了过去人们对晶体管功放的看法，无论是在厅堂扩音、电台节目制作还是家庭重放，晶体管功放都被大量地采用，首次在数量上以压倒性的优势超过了电子管功放。
在商品化的晶体管扩音机中，相继出现了一些摧琛夺目的名机，如JBL的SA600，Marantz互补对称电路MOdel15等等。
300W车载逆变器电路图与原理分析.pptx
SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管，价格也比较便宜，单只售价仅0.3元左右。
KSP44为T。・92形式封装的NPN型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面对三极管的印字标识面时，其引 脚1为放射极E、2为基极B、3为集电极C。
KSP44的主要参数指标为：BVCB。=500V,BVCE。=400V,VCE(三)=。.5V,VBE(。N)=。 .75V,ICM=300mA,PCM=。.625W,TJ=150oC,hFE=40~2000
IRF740A为T。∙220形式封装的N沟道增加型MoS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为 源极S。
IRF740A的主要参数指标为：VDSS=400V,ID=I。A,Ptot=120W,RDS(。N)S55。m。
当IRF740A损坏无法买到时，可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N沟道增加型M。S开关管IRF740B、 IRF740或IRF730进行代换。IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同。IRF730的主要参数为 VDSS=400V,ID=5.5A,RDS(。N)31。其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差，但对于150W以下功率的逆 变器来说，其参数指标已经是绰绰有余了。
项目2音频功率放大器的制作(负反馈new1)1213
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图4.6 串联与并联反馈的判断
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判别串联反馈还是并联反馈.
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任务3 负反馈放大电路的应用 负反馈类型有四种组态: 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
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一、 电压串联负反馈
采样点和输出电压同端点，为电压反馈。 反馈点与输入信号在不同端点，为串联反馈。
② 按照信号单向传 输的方向，同时根 据放大电路基射同 相，基集反相的原 则，判断出反馈信 号Uf的瞬时极性。
③ 当输入信号ui和反 馈信号uf在相同端点 时，两者为同极性， 为正反馈；二者极性 相反，为负反馈。
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图2 反馈极性的判断
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反馈放大电路由单级运算放大器构成时， 反馈信号送回到反相输入端的，为负反馈； 反馈信号送回到同相输入端的，为正反馈。
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判定方法
反馈信号采样点与输出电压在相同端点的是电压反馈。 反馈信号采样点与输出电压在不同端点的是电流反馈。
图 电压与电流反馈的判断
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判别电压反馈还是电流反馈.
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4、 串联反馈和并联反馈
串联反馈 反馈信号Xf与输入信号Xi在输入回路中以电 压的形式相加减。
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2、测试动态指标
使us=50mV，f=1KHZ，加入电路，测试us、uo， 断开RL后，再测试uo’.
Ui=300m us uo uo’ Au Ri Ro V,f=1KHZ C2接入
C2断开
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想一想
Ku波段300WBUC线性固态功放研制
Ku波段300WBUC线性固态功放研制作者：周二风来源：《无线互联科技》2021年第20期摘要：文章介绍了一种Ku波段300W BUC线性固态功放的研制。
该功放采用12路氮化镓功放芯片，通过波导功率合成技术和预失真技术相结合的方式，实现连续波输出功率可达300 W，线性度三阶互调可达-27dBc@52dBm以上，谐杂波抑制度可达-60dBc以上的性能。
固态功放效率高达20%，同时其功放内部自带频率源和上变频功能。
功放具有高集成度、高稳定性、高可靠性等特点，并具备完善的监控保护功能和友好的人机交互界面，可面向工程化应用，满足卫星通信系统中央站或区域站需求。
关键词：氮化镓功放;预失真;功率合成;上变频模块0 引言随着卫星通信系统的飞速发展，系统对高效、宽带大功率固态功放的需求与日俱增，大功率固态功放作为微波、毫米波发射链路中的核心设备将逐渐取代行波管放大器，其在线性度、使用寿命和可靠型等方面具有明显优势。
同时，通信产品的高集成化趋势日益明显，大功率通信系统射频前端高集成化也是大势所趋。
本文介绍了一种Ku波段300W BUC线性固态功放工程研制，其具有高集成度、高线性度等特点。
该功放连续波输出功率可达300W以上，三阶互调线性度高达-27dBc@52dBm。
此外，固态功放还具有友好的人机交互界面及完善的监控保护功能，工程实用性较强。
1 整机方案设计及工作原理根据固态功放功能将其划分为BUC上变频及功率驱动单元、Ku 300W末级功放单元以及电源和监控处理单元等部分，并将其集成于标准3U机箱内。
该固态功放同时具有失锁、过压、过流、过激励、过反射、过温等告警保护功能，采用内嵌式操作系统控制方式，具有高效的多任务处理能力。
此外，人机交互通过彩色触屏监控，方便工程应用。
该固态功放的主要功能是将来自卫星Modem中频信号进行上变频，同时对上变频后的射频信号进行功率放大，以至于射频信号能量足以发射到空间卫星转发器，以此满足卫星通信功率需求。
300W音频功放电路图（四款300W音频功放电路图详解）
300W音频功放电路图（四款300W音频功放电路图详解）描述一.300W音频功放电路图选用MJL4281A（NPN）和MJL4302A（PNP），具有高带宽，良好的SOA（安全工作区），高线性和高增益。
驱动晶体管选用MJE15034（NPN）和MJE15035（PNP）。
所有器件的额定电压为350V。
输出三极管选用MJL4281A（NPN）和MJL4302A（PNP），具有高带宽，良好的SOA（安全工作区），高线性和高增益。
驱动晶体管选用MJE15034（NPN）和MJE15035（PNP）。
所有器件的额定电压为350V。
性能指标：8Ω4Ω电压增益27dB27dB功率（连续）153W （240W）240W （470W）峰值功率 - 10 ms185W （250W）344W （512W）峰值功率 - 5 ms185W （272W）370W （540W）输入电压1.3V （2.0V）RMS1.3V （2.0V） RMS噪声 *-63dBV （ref. 1V）-63dBV （ref. 1V）S / N比 *92dB92dB失真0.4%0.4%失真（@ 4W）0.04% （1 Khz）0.04% （1 Khz）失真（@ 4W）0.07% （10 kHz）0.07% （10 kHz）摆率》 3V/us》 3V/us300W音频功率放大器电路原理图300W音频功率放大器电源线路图二.由STK3152Ⅲ组成的300W功放电路前置放大电路信号输入采用平衡与不平衡两种方式，平衡输入电路由运放NE5532及外围电路组成，不平衡输入直接送人STK3152Ⅲ的1脚和15脚，经STK3152Ⅲ放大后的信号分别由5、6、10、11脚输出，2、14脚分别为两个声道的负反馈输入端NF。
电源电路功率放大电路每声道采用了8对日本东芝生产的发烧级大功率对管，以保证足够的电流驱动能力。
制作时也可根据实际需要选取合适的功率管数量。
图8对应的印板图见图9。
电流反馈型功放线路图
电流反馈型功放线路图作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-7-27 17:20:38点击数：2【字体：】传统功放电路通常采用电压反馈方式，可获得很低的失真度、很好的频率特性和较大的阻尼系数，但不易获得很高的转换速率，TIM失真也较大。
为进一步改善音质，近年来，人们推出了电流反馈型功放电路。
这种电路的主要特点是从输入级到输出极全采用互补推挽电路，结构比较简单，可轻易获得每微秒数百伏的转换速率，对容性负载的驱动能力相当好。
其典型应用电路如下图所示。
该电路曾是日本放大器制作竟赛的优秀作品。
电路工作原理是：输入信号电压经增益为1的缓冲器(BG1、BG2)转换成电流之后，再经IV变换器（BG3、BG4)转换成电压，然后经BG5、BG6进一步放大输出，驱动负载。
反馈电阻Rf将输出电压转换成电流后，加到IV变换器的发射极电阻Rs上构成电流负反馈。
因而Rs上流过的电流是IV变换器的电流与反馈电流的差值。
电路增益Kf=1+Rf/Rs由于输入缓冲器没有包含在反馈环之中，因而应特别注意该级的性能。
这里输入缓冲器与IV变换器之间采用了达林顿管组合方式，并选用了颇受好评的NEC对管2SA992/2SC1845，可获得较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，综合性能比其他组合方式优越，并且结构简单。
而输出级选用日立公司的大功率MOS-FET 2SK1056/2SJ160(其对称性比其他FET更好),并接成共源推挽放大方式，省去了输出缓冲器，进一步简化了电路。
在电流反馈型放大器中，反馈电阻Rf取值不能过大，一般应<1KΩ。
本电路仅取220Ω，Rs的取值与失真度、频带宽度及电路增益有关，这里取22Ω增益约为20dB，反馈量约30dB，可获得较好的综合性能。
电路对方波的响极好，转换速率高达412V/uS，输出功率为25W，此时的失真度<0.5%,阻尼系数DF=17。
该电路的解晰度很高，声音清晰通透，即使接上1uF纯电容负载也能稳定工作，体现了电流反馈功放的特点。
晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法
晶体管音频功放音质不好的原因及改进方法(转贴)晶体管功放都有非常优秀的特性测试指标，但实际音质音色都很不满意，即主观测试和客观音质有很大差异，其原因如下：一、晶体管功放的开环特性不能令人满意，为了获得好的频响特性，都施加了深度达40db-50db的大环路负反馈，虽然得到非常高的闭环特性，但客观音质评价并不好，声音不柔和、不动听，这正是负反馈过度的通病。
二、晶体管功放的输出内阻Ri本来就非常低、在深度反馈下Ri又大幅度减小，电路阻尼系数Fd往往增大到100以上，Fd要比电子管功放大1-2个数量级（电子管功放Fd一般约在10以下）。
这样高的Fd对扬声器的机电阻尼过重、扬声器振动系数处于过阻尼状态，振膜的运动则很迟钝，动态会变得很小、音质就显得生硬不圆润、缺层次、丰富的谐波被封杀、被过滤，微妙的谐波信息分量大量丢失，振膜细节刻画能力差，声音干瘪、缺乏色彩、不丰满、久听使人生厌，人声表现远不及电子管功放。
三、电路稳定性差、易自激也是深度负反馈功放的一个通病，一般都是在电路中接入减小高频增益的相移补偿电容来破坏形成自激的条件。
此举虽有效地抑制了自激振荡，却常常引起瞬态互调失真增大、高频响应变劣，声音则变得毛糙、尖锐、不悦耳、不耐听。
四、大功率晶体管功放大都是甲乙类功放，有很明显的交越失真故保真度也差，往往又多管并联来增大功率，这样管子的结电客Cs会变大，高频响应不可能很好，同时也会使输出阻尼过重。
五、甲乙类功放的Ic变化特别大，但供电都是一些低压，负载输出特性差的简单电容式滤波电源。
由于大电容滤波充放电速度迟缓，持续大信号时的滤波响应或电源能量输出往往跟不上Ic的动态变化，电源电压经常在峰谷之间作大幅度涨落，当电源容量不足或Ri较大时，峰值信号声音出现阻塞或喘息和拖尾现象，瞬态、动态响应也很不理想。
除上述众所周知的五条原因外，我认为开关失真是晶体管功放音质不好、声音不润、莫名其妙烧高音喇叭的根本原因。
我们知道所有放大器件都是非线性器件，都会产生非线性失真，两个不同频率的信号通过非线性器件时就会产生新的频率成分。
各类音频放大电路
D类音频功率放大器（Class D Audio Power Amplifier）近二十年来电子学课本上所讨论的放大器偏压(Bias)分类不外乎A类、B类、C类等放大电路，而讨论音频功率放大器仅强调A类、B类、AB类而却把D类放大器给忘掉了，事实上D类放大器早在1958年已被提出(注一)，甚至还有E 类、F类、G类、H类及S类等(注二)，只是这些类型的电路与D类很接近，运用机会低，所以也就很少被提及。
音频功率放大器最大目的在提供喇叭得到最大功率输出，而卫衍生与电源所供给功率不对等的关系，即所谓功率放大器的效率(输出功率与输入功率之比)如表一所示:表一各類功率放大器的效率比随着轻、薄、短、小手持电子装置的发展，诸如手机、MP3、PDA、IPOD 及LCD TV…数位家庭等，寻求一个省电的高效率音频功率放大器是必然的。
因此最近几年音频功率放大器由AB类功率放大器转以D类功率放大器为主流。
如图1所示(注三)，在实际应用上D类放大效率可达90%以上远超过效率50%的AB类放大。
所以D类放大的晶体管散热可大大的缩小，很适合应用于小型化的电子产品。
圖 1 D類及AB 類效率比A类放大器(又称甲类放大器)的特点是不论是否输入信号，其输出电路恒有电流流通，而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作，如图2所示，以求放大后的信号不失真。
所以它的优点，是失真度小，信号越小传真度越高，最大的缺点是“功率效益”（Power Efficiency）低，最大只有25%，不输入信号时丝毫不降低消耗功率，极不适合做功率放大。
但因其高传真度，部分高级音响器材仍采用A类放大器。
图1图2(a)、(b)皆属A类放大器，设计时让V CE=1/2V CC，以求最大不失真范围。
注意到V i 不输入时仍有0.5V CC/R L的电流流过晶体管，所以晶体管需要良好的散热环境。
由于“共集极”组态（图2(a) Common Collector组态又称“射极跟随器”）转移特性曲线较“共射极”组态（图2(b) Common Emitter组态）有较佳的线性度（亦即失真较低）及较低的输出组抗，因此，同属于A类放大器，射级随耦器却较常被当成输出级使用（“共射级”组态较常被当成“驱动级”使用）。
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若不是大电流功放，接低阻抗喇叭会烧吗？可能性很低，在测试时，接低阻抗纯电阻可能会烧，但接喇叭却不太会，因喇叭是抗性负载。
B类功放就非常少见
在电子学上，效率甚高的B类放大是不适合音频功放使用，其输出级在无讯号时工作于截流点，因完全没有偏流，故绝对不发热，也绝对不振荡，但交越失真就不能避免。按理，音频功放是不会采B类设计，但曾经出现过，而且人人说好听。
滤波电容也是要素之一，大体积电容俗称大水塘，其份量自然比小水塘足。纯A类后级更是免不了巨型散热片，再加上大变压器、大水塘，自然就是威武真君子。千万不要忽略小功率电子管机，单端输出立体声300B虽然只有7W×2，但它多出两只输出奥斗，若再算上choke及铁箱，几乎一定比60W×2晶体机还重。
铜箱也不导磁，遮蔽特性也优于铝箱，重量更是让人尊敬三分。但铜板的不氧化处理很困难，若是电镀，就会失去铜的特性。故你看日制高级机，铜板或镀铜板常隐藏在机箱内部，绝对不能电镀，甚至涂上防焊油墨都不可以，一定要维持铜的「真面目」。笔者制作的机箱，都是全铝式，没有铁板。
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一台功放的音质优劣表现，受到许多因素的影响，有时是预热不够，有时是搭配错误，甚至是因不同空间环境造成。若单纯就器材而言，电路设计、组件选用、机箱材质…等，也会造成各厂牌功放有不同的表现。
机器愈重愈好声？
君子不重则不威，虽然此重非彼重，但用在音响上似乎有些道理。有人购买器材前会先捻捻份量，Kg数低的就不考虑。如何让机器重？机箱和变压器是两大要件。 Hi-End机常用铝质机箱，一是阳极处理(高污染)比较漂亮，二是不导磁；或是面板用铝材，其它部份用铁材。真要比重量，一定的体积，铁比铝重得多，而且铁箱的处理（通常是烤漆，少部份是镀铬），较不污染，费用比铝箱便宜。但就是因为有「不导磁」这个特点，铝质机箱还是到处可见。
【doc】非互补式全对称OCL功放的制作
非互补式全对称OCL功放的制作,^,vvw.r,文/安玉景一提到全对称电路,人们马上会想到每一级放大电路都采用一对PNP和NPN管,这就是常说的互补对称放大电路.但人们已经认识到了,现在的所谓PNP和NPN互补对管,特别是大功率管,实际上在电流放大系数,饱和压降,输入电容,输出电阻等许多方面是相差较大的.例如人们常用的日本东芝产的大功率对管C5200和A1943,它们的输出特性曲线如图l,图2,不难看出它们的差别有多大.场效应管也是如此,以常用的日立K1058/J62对管为例,它们的输入电容分别为600pF,900pF,竟然相差50%,何言配对?本文介绍的非互补式全对称OCL电路,没有采用互补■I毛II电路,它的每一级放大电路均采用同极性同型号的三极管作差动或推挽放大,因此只需要在同一型号的晶体管中进行配对,这样两只管子的特性也就容易做到一致,功放的开环失真当然也就小了.所以这是一款结构简单但声音颇具特色的电路,而且容易制作成功.电路工作原理整机电路如图3所示.第一级由VT1和VT2两只NPN型晶体三极管组成长尾式差动倒相电路,输入信号由VT1的基极送入,输出信号经由R10反馈到VT2的基极.从它们的集电极得到一对大小相等相位相反的输出信号,完成倒相作用.R6,R7分别是它们的集电极负载电阻.因此是单端输入,双端输出电路.它们的两个发射极电阻R3和R4 产生电流负反馈,起到平衡两管静态电流的作用.R5是两管共用的发射极电阻,像一条长长的尾巴拖在下面,所以常把它叫做长尾式差动放大电路.对R5的要求是,希望它的交流阻抗越大越好,这样两个管子集电极输出信号幅度就越接近相等(这对差动式倒相电路是相当重要的),同时共模抑制比也会提高,因此R5最好改用恒流源.第二级放大电路由一对PNP型晶体三极管VT3,VT4组成,也是差动放大电路形式,(RP+R8)是它们的共用发射极电阻.VT3的集电极负载电阻是R11,在它两端产生的信号电压送到了输出管VT6,VT8的基极与射极之间. R12实际上是VT4的集电极负载电阻,它上面的信号电压与R11上的信号大小相等,相位相反,加到了输出管VT7, VT9的基一射之间.由于R11的下端接到了功放的输出中点(OUT),而这点的直流电位是零.因此VT3的集电极一发射极电压等于VCC减去R11和(RP+R8)上的电压,比VCC低3V～4V.而R12的下端是接在一VEE,如果把R12 上端直接接到VT4的集电极,电路也是可以正常工作的,不过此时VT4的集极与射极间直流电压比VT3高出一个VEE,因此静态功耗要比VT3大一倍还多,VT3和VT4这对管子的工作温度就会相差很多,不利于对称地放大.为了解决这个问题,笔者在VT4的集电极和R12的上端之间插入一个与VT4同型号的PNP管VT5,让它的基极接地,工作在共基极放大状态.我们知道,共基极放大电路的特点是2口口B.口5总第54B期+VCC(+32V)±LC3T1oouo1上C1C2470p101aR147k2kvT6r__一C2073lVT8 C3281C547pVT12N5551R2R327k68C4100gVT2L2N5551R1.2R;11,l,R1.1.3~1.R152C810000~5OVvD61VD7I1N5402R1.5kR2212.u6R10014~.RR216VD221N40011Ok…_…", ZZuVlUU…'OUT8QR171OC910000~t50VVD4lVD5l1N5402用恒流源\代替R5\OJ恒定电流3mADL_1S-l—G//图3?输出信号电压和输入信号电压同相,输出电流与输入电流近似相等.VT5把VT4的电流变化几乎毫无损失地传递到R12,但它的发射极和集电极之间却承担了大约为VEE的直流电压,这样就使得VT3和VT4的静态功耗近似相等了.为了使它们的功耗更加接近,可以在VT5的基极和地之间再串一只硅二极管VD3(1N4148).但实际上增加的这0.6V～0.7V的电压作用很小,因此VD3也可以不用.可以看出,实际上VT4和VT5组成的是共射一共基级联电路.输出级分别由VT6,VT8和VT7,VT9构成达林顿式复合管,完成推挽放大.对于VT6,VT8来说,输入信号是加到它们的基一射之间,扬声器负载是接在它们的集一射之间,因此是共射放大.当VT6基极输入信号为正半周时,VT6,VT8集电极电流增加,fn+如图示方向流过负载.同理,VT7,VT9也是共射放大,当VT6基极输入信号为负半周时,VT7基极输入信号正好为正半周,VT7和VT9的集电极电流增加,fn一按相反的方向流过负载,完成了一个周期,显然是推挽放大.本电路输出级是共射放大,因此它具有一定的电压增益.而一般的互补推挽输出电路是射极输出电路.在放大器有输入信号时,射极输出电路的负载不允许短路,而共射输出电路在负载短路时的集电极电流是不会无限制地增加的.而在静态时,也就是没有信号输入时,OCL电路的输出端对地直流电压近似为零,所以负载短路也无所谓.在电路的输入端由Rl,C2组成低通滤波电路,目的是限制超高声频信号进入放大器而产生失真.整个电路的电压放大倍数由R10和R9决定,约为(R9+Rl0)/R9=28,折合成电压增益为29dB.接在VT3的集一基间的电容C5的作用是防止自激.C7,Rl7组成茹贝尔网络,主要作用是使扬声器这个感性负载尽量呈现电阻特性,同时也可消除一些高频自激.由于本机工作于甲乙类,且接近乙类,电源电流变化较大,所以在+VCC和一VEE电路各串联一只二极管VD1,VD2,配合C3和C4,使VTl～VT5的直流工作电压稳定.静态时C3上电压比+VGC低一个二极管压降0.6V左右.当输出电流增大,使+VCC电压下降时,VD1截止,C3上电压可维持基本不变.VD2,C4的作用与此相同.制作与调整实际制作时采用循序渐进的方法,由第一级开始,逐级往后,边安装边调试.如果按照下面介绍的办法按部就班地去做,就不会出现大的失误,比较容易获得成功.整个安装调试过程只需要万用表,最好是指针式和数字式各一只.指针式万用表反应快,直观,数字式万用表反应慢但精确,各有各的长处.第一步应该是制作印制电路板,自己设计印制电路板对初学者来说是有一定的困难的,一般可以采用电路作者提供的印板图自己制作.有了元器件和印制电路板以后,也不要急于安装元件,应当将电路图和印制板仔细进行对照, 熟悉一下电路的走线和元件的位置.这样可以避免在调试中出现不必要的差错而引起失误.笔者设计的印制电路板见图4,电子版的印板图见本期光盘.两个声道是独立的,制作时先安装一个声道,调试完毕后再装另一声道.第二步应该先把电源部分做好,因为后面挑选元件时要用到.笔者实验时,采用20世纪70年代上海民生牌JK50- lA扩音机的机壳和电源变压器,这个变压器是上海无线电毛电1日一登m厂上王上¨牝v,,vwv.n自CtiO.Gol-n.Gr'l二十七厂生产的,型号为DB-137-113,输出电压为双23V,无论是外观还是素质都相当好.两个滤波电容用的是美国产的MALLORY(摩罗利)牌11000"F/50V,整流桥是国产10A.装好的电源部分见图5.图5下一步就是要挑选元件,这是关系到成功与否的关键的一步.买元件不一定是最贵的,也不必非得要名牌产品,但必须要质量好的.质量不好的元器件装上之后可能会出现意想不到的故障,轻则不能正常工作,重则还会引起其他元件的损坏.1.电阻的挑选?电阻除了R15,R16和R17采用2W以外,其余均为1/2W.用于检测电流的电阻要求阻值尽量准确,例如:测量R5两端的电压就可以根据欧姆定律换算出其中的电流,它就是VT1和VT2两管发射极电流之和.还有R15,R16上的电压分别反映了VT8和VT9两只管子的发射极电流的大小,所以也要求阻值尽量准确.作用相同的电阻要求配对.例如:R6/R7,R2/R10,R3/R4,R11/R12,R13/R14,R15/R16,阻值不一定太准确,但是都要求配对.因为如果都要求既精确又配对,那就太难了.2.电容的挑选所有电容都要用指针式万用表检测一下是否漏电,粗测一下容量大小.如果有数字电容表的话,最好测测其容量是否足够.电容的品牌和质量对音色影响很大,可以根据各人喜好和条件进行选择,可以先用普通品,以后有了高级品再换.笔者在本机试验的时候,输入电容C1采用的是国产CA型钽电解电容,消除自激的C5用云母电容,负反馈交流通路电容C6最好用无极性电容,如果没有,也可用普通电解电容,注意应该将它的正极接地.3.晶体管的配对晶体管全部选用容易购买的型号,VT1/VT2选用2N5551或C2240.VT3/VT4/VT5用2N5401或A970.VT6/VT7用C2073或D669.VT8/VT9选用金封管2N3055 或者塑封管C3281,C5200.这四对管子要求配对.因为是在同极性同型号的管子中挑选,况且现在的晶体管制造技术和工艺与20年前已经不可同日而语,只要是同一厂牌同一批号的产品,一致性都比较好,它们的电流放大系数,饱和压降,反压等等参数都非常接近,所以配对就容易多了. 尽管如此,仍需仔细挑选,有条件的话,应该使用晶体管特性图示仪对电流放大系数卢和集电极,发射极反向击穿电压B进行测量挑选.晶体管的配对最主要的参数是电流放大系数卢,特别要注意测试条件应与它在电路中的实际工作状态相近.比如本电路中的第一级的差分对管VT1和VT2,实际工作时每只管子的静态电流约为,1.5mA,那么就应该选用在此电流时相近的管子.因为一般晶体管的电流放大系数值并不是恒定不变的,而是随着集电极电流的大小有所变化,对于线性好的晶体管,它的输出特性曲线在一个较宽的范围内几乎是一簇间隔均匀的平行线.如果没有晶体管特性图示仪,可用数字万用表按如下方法进行挑选配对.为此先要做好电源整流滤波电路,如图6的右半部分.先在印制电路板上VD1,VD2的位置上焊上两只1N4001,电容C3,C4也先焊上.再将正负电源经过两只10Q,1/8W电阻接到电路板上,作为限流保护,以免造成大的损失.注意这两个电阻要等到整机全部调试完毕才可以拆除!用数字万用表的直流电压挡测量正负电源电压,应该在土32V左右.然后把经过挑选的R2～R7及R10这7个电阻焊在电路板上,并临时用一根导线将电路输出端对2口口日.口5总第54日期调RP(220~)可使此处电压变化+VCC(+32V)调它使U6=U7,若不能,则并在R4\两端再调/VD6lVD7:太l1N5402VD4lVD5:态l1N5402一VEE32V)地短接(就是用导线代替扬声器).在VT1和VT2处焊上6个用裸导线自制的晶体管插座,如图7照片所示.然后把图7待挑选的两只晶体管2N5551插在上面.通电后用直流电压表测量电阻R5(10kQ)两端的电压,应该在3lv左右,于是可以根据欧姆定律计算出其中的电流:31V/10kQ3.1mA.这就是流过VT1,VT2两只管子的发射极电流之和.再分别测量R6和R7两端的电压,都应为3V左右.如果相差太大,说明两只管子的电流放大系数不相等,应该换掉其中一只管子再试.如果两只管子的相等,则R6,R7上的电压也相等,此时用电压表测量两只管子的集电极之间的电压应该等于零.用这种方法挑选出两对2N5551作为左右声道的第一级差分放大管.这对管子的配对最为关键,要仔细挑选.如果误差太大,直接影响输出(OUT)零点位.因为整个放大电路的九只晶体管之间均为直接耦合,第一级的静态工作点直接影响最后一级.第一级的偏差经过后面逐级放大,会使输出零点电位偏离甚远,可以说是失之毫厘,差之千里,所以这一对管子要尽量精确配对.第二级差分放大管可用图8所示的电路进行挑选.首先把挑选好的一对2N5551直接焊到电路板上,如果R6和R7 两端的电压不相等,可以试着用一只1kQ可调电阻并联到R3或者R4的两端,仔细调节它就可以使VT1,VT2两管的集电极之间电压为零.然后焊上RP和R8,并在VT3,,4的位置上焊上六只临时插座再把R11(220Q)焊上,图8另外在VT4的集电极临时接一只220Q的电阻到地.插上两只2N5401晶体管,用电压表分别测量这两个220Q电阻两端的电压,看它们是否相等,如果不相等,说明两只管子的值不等,换一只再测,直到配对为止.此时,把电压表接到VT3,VT4的集电极,电压应接近于零.然后调整可调电阻RP(220Q),电压如果总是在0V左右,则说明这两只管子线性也比较好.因为调整RP就改变了两管的集电极电流,如果集电极电流变化时,总能保持两个220Q电阻上的电压相等,就说明这两只管子的线性较好.用这个办法挑出两对2N5401作为左右声道的第二级差分放大管,然后把VT4集电极接地的220Q电阻拆下,焊在R12的位置,最后一定不要忘记把输出端的对地短路线拆除.推动管和输出管VT～VT9仍可按图6所示的电路的方法进行配对,不过需要更改一下电阻数值.也不再在印制电路板上进行测量配对,因为电路元件很少,可以另外搭一个电路,如图9所示.基极电阻改为10kQ,集电极电阻为10Q(用于检测集电极电流),共用发射极电阻决定两个管子的发射极总电流,测VT6,VT7时为1.5kQ,总电流约为20mA,每只管子集电极电流应为10mA.测VT8,VT9时为750Q,总电流约为40mA,每只管子集电极电流应为20mA.具体挑选方法如上所述.晶体管电流放大系数卢可用如下方法简单估测.因为=L/Ib,而,这两个电流可以测出,但是需要断开集电极和基极把电流表串联进去, 不太方便,因此可以先用电压表测出集电极电阻和基极电阻两端的电压,然后再根据欧姆定律算出其中的电流.图8 中,vT7的集电极电阻为10Q,基极电阻为10kQ.如实际测得7=lS0mV,UJ=2V,可以算出:=18mA,,^,vvw.n自di0.corn.cf"l=0.2mA,结果卢=90.因此可用下式间接地算出卢,即7(mV)/7(V)=180/2=90(要注意式中分子和分母的单位不同,如果和R不是上述数值,则不能用它计算).输出管的卢不宜太大,一般在50～90即可.上面介绍的这种选管方法简单实用,安全可靠,选出来的管子参数与实际工作状态相近,是一种值得向大家推荐的好办法.4.推动级的调试这一步可以将除了VT8,VT9以外的所有晶体管和电阻,电容全部焊到印制电路板上,如图10所示.在通电之前,务必要将RP(220Q)调到阻值最大的位置,这一点相当重要,否则可能在开机瞬间烧坏元件!注意先不要接扬声器!将直流电压表接在输出端扬声器的位置上,观察开机瞬间输出零点电位的变化.通电测试时采用瞬时开关法,就是打开电源开关后立即关上,整个开关过程控制在两三秒钟之内.同时注意观察电压表的指示,电路正常时电压应该等于零,或者稍有摆动.电压表如果是指针式的,则反应较.陕,假如表针反打,那么应该把表笔对调再试一次.如果是数字式万用表,则反应耪慢,表笔怎么接都可以.要注意观察有没有烧焦冒烟现象或者发出爆裂的声音,如果电路和元件有问题,那么往往在这开机一瞬间烧坏元件.假如没有异常情况发生,就可以再次长时间地开机,并用电压表测量电路中各点电压是否正常.最关键的仍然是输出端电位是否为零.如果偏差在士1V之内,就算基本正常,暂时不必管它.继续测量R5,R6,R7两端的电压和VT3,VT4的集电极一发射极之间的电压是否正常,这几处关键点的参考电压数值标在图10:■J也中,不应相差太多.5.功率输出级的调试这是最后一步,把事先挑选好的输出管VT8,VT9焊上,开机后首先监测输出端的直流电位,看它是否为0V左右,然后分别检查R15和R16上的电压,应该在4.5mV左右,此时对应的发射极电流为20mA,稍有偏差也是允许的.这个电流的大小由RP+R8的阻值决定,一开始可以把电流调小些,过半个小时以后再调到额定值.如果已经把RP调到了最小值,输出管电流也达不到20mA,那就是管子的卢值太小,可以将RP调到最大值以后,再把R8的阻值稍微减小一些再试.调RP时动作一定要缓慢,一边调一边注意监视R15或R16两端的电压.最后一定要再检查一下输出端的直流电位是否在0V左右,如果在士lOOmV以内,就算基本可以了,最好在±50mV以内.如果偏离太多,那说明VT1,VT2配对不够精确,可以试着在R3或者R4两端并上一个1kQ可调电阻,通过调整它使输出电位接近0V.然后拆下可调电阻,用数字万用表的电阻挡测出它的阻值,找一个阻值与它相近的固定电阻把它换下来.RP调好以后最好也如此处理,因为在所有电子设备中,可调电阻都是日后产生故障的祸根,最好一个也别用!免得天长日久以后产生接触不良,引起本不该发生的故障.到此,全部调试工作完毕,可以将两个临时保护电阻拆除了.接上一只廉价的扬声器,就可以加上信号源打开电源开始煲机了.您可能会发现这个电路在开机瞬间没有那个令人生厌的"砰"声,这是因为这个功放的输出电路是共射放大,开机时输出端(OUT)的电位变化很小,这就是与通常的射极输出电路的不同之处.现在您就可以一边听着音乐,一边安装另一声道的电一一一..一VCC(+32V)VD6VD7圭,姆C8.』1N5402IN——J'm_-1_C1?lOp.0iI.JRllRI3RI5C547pl一,厂r1上sv~{_二-二一0一l一一C2一l】翟【470pT':{={I惦.朵_-VT5_VD4VD5C4±=[】l一Vio茜8W10RVD21N4001220100R21N54O210Ou—'_一k_j=.二-VEE(一32V)图10路板了.性能与改进作为OCL功放,做一个扬声器保护电路是非常必要的, 如果您的音箱比较高档,把它接到一个没有保护的功放上总是让人有些放心不下采用NEC公司的"PC1237H扬声器保护专用集成电路是一个简单可靠的方法,电路如图l1所示,外观照片见图12.其工作原理本刊以前多有介绍, 此处不再赘述.经过实际测试本机最大不失真输出功率为32W,如果把电源电压提高到±40V,则输出功率可达70W以上.本电路是低偏流的甲乙类推挽放大,末级功放管静态工作电流图12图132口口日.口5总第548期图14在20mA左右,如果调到200mA,再把散热片加大,使它工作在高偏流状态,音色还会醇厚一些.不过此时需要进行必要的温度补偿,具体方法是把R5改为结型场效应晶体管, 做成3mA的恒流源.能够买到3mA的恒流二极管最好,也可以用为3mA左右的场效应管将其源极和栅极短接,做成恒流源,还可以用大于3mA的管子如图3标出的部分那样加一个源极电阻.先用一个1kQ的可调电阻把漏极电流调到3mA,然后测出可调电阻的阻值后,用一个数值相近的固定电阻换上.一定要注意,该场效应管的耐压必须大于它的实际工作电压,在本电路中其耐压应该不低于35V. 把这个结型场效应管用两根导线从电路板上引出,安装到功率输出管的散热片上,使它和功率管产生热耦合.因为结型场效应管具有负的温度系数,温度升高时它的漏极电流会减小,从而起到稳定功率输出管工作电流的作用.输出管还可以改用日立的场效应晶体管2SK134或2SK1058,电路板上的所有元器件及数值都不必变更,但是一定要把它的管脚接正确.K134的外壳是源极,K1058的中间脚是源极.场效应管晶体管(FET)和普通双极型晶体管(BJT)的电极对应关系是:源极S一发射极E,栅极G一基极B,漏极D一集电极C,注意不要搞错.在电源电压相同的条件下,采用K1058以后最大输出功率只能达到21W,但出来的声音和双极型晶体管截然不同,喜欢场效应管音色的朋友不妨一试.整机外观见图13,内部结构如图14. 毛l■。