20W单端纯A类功率放大器
VMOS场效应管单端A类功放的制作
设计与制作1 单端A类放大器性能刍议无论是普通音响，还是电脑多媒体音响，功率放大器依然是音频能量扩大推动扬声器出声不可或缺的终端，各类放大器均能较好地实现这一功能，但是现代人们对音响(客观的技术因素，如频率响应、失真度、信噪比等)和音乐(主观的艺术魅力，如声底是否醇厚、堂音是否丰富、听感是否顺耳等)的苛求愈来愈高，不少“金耳朵”能够听出歌手的齿音、口角以及身临其境直逼现场的感觉，因此对音频放大器重放音色(建立在良好音质基础之上的意义)也寄予更大的企求，努力以特色音响塑造迷人的音乐氛围！音频放大器按所用放大器件可分为电子管放大器、晶体管放大器、集成电路放大器、场效应管放大器以及由上述所用器件两种或两种以上组成的混合放大器，各类放大器电路及所用元器件又是五花八门，千变万化，由此对音源的重放音质又各具特色，很难说哪一种放大器能以偏概全、技压群芳成为万能放大器。
电子管放大器由于空间电荷的传输时滞作用，重放音色温暧柔和，尤其是弦乐人声，表现为醇美剔透，耐人寻味；晶体管以及集成电路放大器具有犀利的分析力、宽畅的频响和强劲的动态，具有朝气蓬勃、催人奋进的感召力；场效应管放大器以及混合器件放大器，力图综合电子管和晶体管音频特性的优点，开创异彩，让乐声更传神，让音色更完美！各类音频放大器具有各自的优点及属性，也各有不足之处，而场效应管放大器主流兼具晶体管和电子管两者的优势，同时还具备两者所没有的优势，在电路程式上，大量实践证明，单端A类功放是以效率换音品的典范，具有无与伦比的音乐魅力！放大器按工作状态的不同，一般可分为3类：A类放大器又称甲类放大器、AB类放大器又称甲乙类放大器、B类放大器又称乙类放大器。
在这3类放大器中，线性最好，音色最靓的是A类放大器。
而单端A类放大器与推挽放大器在设计上的不同之处，就是使用一个放大器件来放大整个音乐波形；而推挽设计采用两个放大器件，分别放大信号的正负半周，包括一些推挽甲类放大器。
NSIWAY NS4110B超低EMI，差分输入，20W单声道AB D类音频功率放大器说明书
NS4110B超低EMI，差分输入，20W单声道AB/D类音频功率放大器1特性●工作电压范围：6V-14V●输出功率：7W（CLASS D，7.4V/4Ω，THD=10%）10W（CLASS D，9V/4Ω，THD=10%）18W（CLASS D，12V/4Ω，THD=10%）●最高可达92%效率（12V/8Ω）●电平设置工作模式●无需输出滤波器●差分输入●优异的“上电，掉电”噪声抑制●过流保护、过热保护、欠压保护●eSOP-8封装2应用范围●大功率蓝牙音响●移动音箱扩音器●其他消费类音频设备3说明NS4110B是一款差分输入，超低EMI，无需滤波器，20W单声道ABD类音频功率放大器。
可通过不同电平控制芯片的工作模式：CTRL脚电压为2.0V以上时，芯片进入D类工作模式，0.9-1.6V时芯片进入AB类工作模式，0.5V以下时芯片关断，应用灵活方便。
NS4110B采用先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干扰，最大限度地减少了对其他外部元件的影响。
其输出无需滤波器的PWM调制结构减少了外部元件、PCB面积和系统成本。
NS4110B在12V的工作电压时，能够向4Ω负载提供高达18W的输出功率，90%以上的效率更加适合便携式音频系统。
NS4110B内置过流保护、过热保护及欠压保护功能，有效保护芯片在异常工作状况下不被损坏。
NS4110B提供eSOP-8封装，额定的工作温度范围为-40℃至85℃。
4典型应用电路:5管脚配置eSOP-8的管脚图如下图所示：编号管脚名称管脚描述1CTRL模式控制端2BYPASS内部参考电压外接去耦电容3INP放大器正输入端4INN放大器负输入端5VON输出负端6VDD电源输入7GND电源地8VOP输出正端6极限工作参数●输入电压范围6V~14V ●CTRL管脚电压0V~5V ●ESD电压2000V ●工作温度范围-40℃~+85℃●存储温度范围-65℃~+150℃●最大结温+150℃●焊接温度（10s内）+220℃●θJC/θJA10/60o C/W 注：超过上述极限工作参数范围可能导致芯片永久性的损坏。
功放的分类
功放知识（功放的分类）在音响系统中，功放是不可缺少的组成部分，家庭音响、汽车音响皆不例外。
功放的主要作用是把微弱的音频信号放大到足以驱动喇叭单元工作，重放出人耳能听到的声音设备。
在汽车音响里，尤其需要一台大功率的放大器，因汽车在行驶当中噪音会随着车速的加快而不断提高，如何才能令这些噪音在听觉上减少一些或者听不到呢？在心理声学当中有一种掩蔽效应，当两个声音同时传来，一个较响，一个较轻，前者往往会把后者掩盖起来，让人听起来好象只有一个声音，比如用一盘空白磁带放在录音机内，开机后会听到“沙沙”声，而当用同种材料的音乐磁带放唱时，基本上感觉不到噪声，这并不是噪声消失了，而是音乐信号较强，将它掩盖住了。
所以，在汽车里如果想听没有什么噪声的音乐时，必须有一台功率较大的功放，以提供足够的功率驱动扬声器，使扬声器播放出来声音的音压达到能把噪声掩盖住的程度。
这也许会让一些车主感到迷惑。
那么噪声越大的车辆岂不越需要加装大功率的功放？确实如此，如果你想听到纯正的音乐，只有这么做！但在现实当中，有很多车主朋友（特别是捷达、富康的车主）抱有这样的观念：“我的车噪声这么大，没有必要加装功放！”这样一来，就等于放弃能在自己座驾里欣赏好音乐的机会了。
要想选择一台理想的功放，须从多方面加以考虑：功放的类别、功放的技术指标，功放与扬声器的搭配等等，由于功放的种类较多，究竟哪一种较适合自己，又可以得到一个比较理想的性价比，相信每个想改装汽车音响的车主都很想知道，下面就功率放大器的分类进行简单的介绍。
按电路所用器材分类电子管放大器：俗称“胆机”。
采用电子管作为放大级，主要优点是：动态范围大，线性好，音色甜美、悦耳温顺。
电子管与晶体管的传输特性不同，两者有一定差异，如因信号过大发生激励（信号刺激超过承受范围）时，电子管波形变化较和缓，晶体管的则不大平滑，直接影响音质，又如电子管的放大多激发“偶次谐波”，这些“偶次谐波”与音质无损，而晶体管放大器多激发“奇次谐波”，会引起听感的不适。
A类 B类 AB类 D类功放的区别你真的知道吗
A类B类AB类D类功放的区别你真的知道吗A类B类AB类D类功放的区别，有什么不一样你们知道吗？首先根据功放不同的放大类型可分为：Class A（A类也称甲类）、Class B（B类也称乙类）、Class AB（AB类也称甲乙类）、Class D（D类也称数字类）。
（）以上都是汽车上常见的功放器。
1、纯甲类功率放大器纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器（Class A），它是一种完全的线性放大形式的放大器。
在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量，但失真率极低。
纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高级系列才有这类功率放大器。
这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，但音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。
2、乙类功率放大器乙类功率放大器，也称为B类功率放大器（Class B），它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。
B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。
但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B 类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。
在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。
3、甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器也称为AB类功率放大器（Class AB），它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。
当没有信号或信号非常小时，晶体管的正负通道都常开，这时功率有所损耗，但没有A类功放严重。
当信号是正相时，负相通道在信号变强前还是常开的，但信号转强则负通道关闭。
当信号是负相时，正负通道的工作刚好相反。
AB类功率放大器的缺陷在于会产生一点点的交越失真，但是相对于它的效率比以及保真度而言，都优于A类和。
TDA2030制作单电源20W桌面小功放
用TDA2030制作单电源20W桌面小功放TDA2030是最常用到的音频功率放大电路，模拟电路的课本的一般都有介绍，我做的这个功放就是以它为主要部件，这里我先给大家介绍一下各种TDA2030参数。
TDA2030管脚功能（如图1）：1脚是正相输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端。
如图1TDA2030特点:1.开机冲击极小。
2.外接元件非常少。
3.TDA2030输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。
4.采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。
5.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。
6.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。
主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。
功放电路原理电路原理如图2，由于TDA2030的以上的特点，电路不是太复杂，但是在焊接前还是要画印刷电路图，这样整个布局才好看，导线不会乱，也减少出问题的几率。
电源部分1．工作原理单相桥式整流电路是工程上最常用的单相整流电路，如图6.2.3所示。
图6.2.3。
整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据图6.2.3的电路图可知：当正半周时，二极管D1、D3导通（D2、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时，二极管D2、D4导通（D1、D3截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的电流与电压波形见图6.2.4。
图6.2.4 单相桥式整流电路的电流与电压波形实际使用的是下列电路，U1为7812三端集成稳压模块，PTC即0.25A 的保险管。
在D1，D2，D3，D4上并联瓷片电容是为了保护四只二极管。
元件选择TDA2030 两块 LM7812 1个电解电容 2200uF 50V 2个 4700uF 50V 1个 100uF 50V 2个 22uF 50V 4个1uF 50V 2个无极电容 0.1uF 4个电阻（水泥电阻） 100K 6个 4.7K 2个 150K 2个 1 2个电位器 22K 1个开关二极管 IN4001 2个整流二极管 IN4007 4个发光二极管（红绿蓝三色） 1个变压器一台 220V 50Hz 12x2V 0.83A保险管 0.25A 1个音频接口一个（单路）万用电路板一块散热片两块导线螺钉若干最后按电路图设计印刷电路板（由于本人小平有限无法用专门的软件绘制图形，所以不能上图了）试听感受播放一首轻音乐，底噪不大，旋转电位器，没有杂音，声音很轻柔，高音表现不错；然后来了一曲DJ舞曲，低音有一定的力度，测试用的喇叭是8欧 45W,输出电压最大有3.5V左右，电源电压是16.7V左右，输出功率应该有20W,散热效果良好。
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简洁20W单端纯甲类功放的制作电路图
简洁20W单端纯甲类功放的制作电路图这款20W单端纯甲类功放电路图，电路十分简单，所用元件很少。
符合“简洁至上”的原则,用料普通，易于仿制。
看到好多的发烧友对单端纯甲类功放感兴趣，不敢独享，与广大的音响发烧友交流。
原理图如下所示：电路原理和设计思路，整机电路可以分为四部分：输入级:核心电路是由两只BC559组成的差分放大电路，22K对地电阻为三极管的偏置电阻，它的大小同时决定了整个功放的输入电阻。
8.2K电阻是差分对管的公共发射极电阻，决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流。
经过输入级放大的电流在流经1K可调电阻时产生的电压信号，直接输送到下一级。
1UF电容是整机的输入电容，其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。
根据理论计算，1UF的电容与输入电阻22K组成了一个高通滤波电路，它的低端转折频率可以用下式计算：f=1000/(2*3.14*22*1)=7.2HZ。
（在过去将放大器的低端频响定位在20HZ时，还是可接受以的。
现在数码音源大行其道的今天，看来还是高了一些，低端转折频率定在1HZ以下还是可以接受的。
）由于该电容的重要性，一定要选择品质优良的进口音频专用耦合电容，在国产的电容中，新德克的品牌还是值得信任的，经过笔者和朋友的试用，效果令人满意，只是体积稍大了些，在设计电路板时要考虑是否能安装得下。
8.2K电阻决定了输入级的晶体管静态工作电流，可以由下式进行估算(两管值）：VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。
由于输入级的晶体管静态工作电流对音质有较大的影响，可以调整该电阻的大小来满足自己的要求。
（晶体管静态工作电流小，信噪比高，但是音质发干，低音单薄。
如果电流大一些，音质温暖，低音厚实，但是晶体管特有的高频噪声和反映在音频内的电流声也会增加，使信噪比下降。
本机取2.4MA还是比较合适的。
电压放大级：为了简化电路，本机使用一只三极管BD139，采用共射放大电路，还采用了自举电路。
功率放大器(功放)知识讲解
功放基本知识：功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。
一套良好的音响系统功放的作用功不可没。
功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
分类：按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和丁类.功放（又称D类）。
甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。
甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。
乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。
许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。
这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。
按功放输出级放大元件的数量，可以分为单端放大器和推挽放大器。
单端放大器的输出级由一只放大元件（或多只元件但并联成一组）完成对信号正负两个半周的放大。
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20W單端純A類功率放大器
電路原理和設計思路，整體電路可以分為四部分：
輸入級:核心電路是由兩個BC559組成的差動放大電路，22K對地電阻為三極管的偏流電阻，它的大小同時決定了整個功率放大器的輸入阻抗。
8.2K電阻是差動放大器配對晶體的公共發射極電阻，決定了差分電路的共模抑制比和本級的靜態工作電流。
經過輸入級放大的電流在流經1K可調電阻時產生的電壓信號，直接輸送到下一級。
1UF電容是整機的輸入電容，其容量的大小和製造材料對音質的影響很大。
根據理論計算，1UF的電容與輸入電阻22K組成了一個高通濾波電路，它的低端轉折頻率可以用下式計算：
f=1000/(2*3.14*22*1)=7.2HZ。
（在過去將放大器的低端頻響定位在20HZ時，還是可接受以的。
現在數位音源大行其道的今天，看來還是高了一些，低端轉折頻率定在1HZ以下還是可以接受的。
）由於該電容的重要性，一定要選擇品質優良的進口音頻專用耦合電容。
8.2K電阻決定了輸入級的電晶體靜態工作電流，可以由下式進行估算(兩管值）：
VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。
由於輸入級的電晶體靜態工作電流對音質有較大的影響，可以調整該電阻的大小來滿足自己的要求。
（電晶體靜態工作電流小，信噪比高，但是音質發乾，低音單薄。
如果電流大一些，音質溫暖，低音厚實，但是電晶體特有的高頻雜訊和反映在音頻內的電流聲也會增加，使信噪比下降。
本機取2.4MA還是比較合適的。
）
電壓放大級：為了簡化電路，本機使用一隻三極管BD139，採用共射放大電路，還採用了自舉電路。
本級的靜態電流可以由下式進行估算：VCC/（1.5k+1.5k)=6.8MA。
100P 的小電容是做頻率補償用的，容量要盡可能的小，如果沒有高頻自激，可以不用。
（當然由於這個小電容的存在對音質有微妙的調節作用，具體怎樣處理，看自己的喜好了。
）
為了保證大信號輸出時的幅度特性和線性，同時又不增加太多的元件，本機採用了自舉電路，由100UF電容和兩個1.5K電阻的分壓電路組成。
在音響界對於自舉電路的批評較多，認為它是一種正反饋，對音質的負面影響較大。
由於本電路的出道年代較早，設計前提是“簡潔至上”，也許在這裏考慮的不是那麼全面。
輸出級：在電路圖的上部的兩隻MJE2955和周邊的元件組成了單端純甲類放大電路，下半部分以兩隻MJE2955為核心組成了大電流恒流源電路。
其恒流電流值就是輸出級的靜態電流。
可以根據下式估算：0.65/0.25=2.6A。
（其中的0.65V是矽三極管的發射結的PN 結正嚮導通壓降）通過改變0.25電阻阻值的大小可以調整輸出級的功放管靜態工作電流。
本電路中，要求在8歐負載上有20W的純甲類輸出，2.6A這個電流顯得有點大了，實際上有公式可以估算：P=2*I*I*RL，這樣一來有大約為1.1A就可以滿足設計要求，但是我們的揚聲器的阻抗並不是像純電阻一樣保持不變的，有時候在特定的頻率和極端的情況下，阻抗可能會降得很低。
按照電路的設計如果使用4歐的負載，輸出40W的純甲類也是完全能達到！僅僅這種設計的科學態度和嚴謹的思路是值得我們學習的。
揚聲器阻抗補償電路：因為我們採用的揚聲器是有感負載，為了使放大器的負載接近純電阻，在功率放大器的輸出端對地一般都有電阻和電容串聯的補償電路，其電阻的阻值
和揚聲器的標稱阻抗相當，電容的取值為0.1UF-0.22UF，這裏不再詳述。
安裝調試注意事項：電源部分：由於純甲類單端功放的共模抑制能力很差，又加之本機的靜態電流很大，因此對電源的要求很高，最好採用電感濾波電路，但是對於電感的製作和應用後產生的電磁干擾的處理都很讓人頭痛，採用穩壓電路也是很好的選擇，只是成本和散熱問題也來了，還是忍痛捨棄吧。
最終不得已選擇了電容濾波電路，變壓器的容量要在1000W以上，次級電壓為四線並繞的四組15-18V，電流容量在10A以上，兩兩串聯成兩組雙電壓，分別供給左右聲道，整流全橋要選擇電流25A以上的，耐壓不必太高有200V 就足夠了。
濾波電容的容量每聲道正負電源每邊不得小於2.2萬UF，當然是越大越好了，不過要注意最好用多個小容量的電容並聯起來，達到所要求的容量，至於要並聯小容量的高頻特性好的無極性電容更是必須的。
雖然成本增加了，但是效果可是好多了，好在25V 的電解電容的價格較低。
因為“在好的功放裏，電源的成本要占一半！。
如果採用雙單聲道設計，從變壓器--整流濾波電路--放大電路--輸出，各自都是獨立的就更好了。
製作、調試：正是由於電路簡潔，所以音質幾乎就是由原器件的特性所決定的。
圖中標示的電晶體，現在看來已經不太發燒了，讀者可以根據現在的流行趨勢進行代換。
由於電路的發熱量較高，要求元件的可靠性一定要高，電阻一律選用1/2W的金屬膜電阻，所用電容由於用量較少，一定要選用精品。
只要原器件的質量和焊接技術能夠保證，整機的調試十分簡單，通電前先把1K的可調電阻置於中間位置，在通電以後，調整該電阻使輸出端對地電位儘量接近0V即可，其餘都由電路和原器件保證。
保持空載半小時以上，觀察散熱器的溫度不太高，其他元件無異常，複測輸出端電位不是太大，就可以投入使用了。
由於功放的元件還需要老化，可能你要聽到靚聲，還需要一段很長時間的操機過程。
本文中沒有涉及保護電路，為了保護您昂貴的揚聲器系統，強烈建議加裝安全可靠的喇叭保護電路。