简易场效应管音频功放电路

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最简靓声场效应功放板电路图

场效应放大管音质优美迷人，许多顶级天机大量使用。笔者选用常见易购价廉拆板日立2SK399、2SJ113大功率对管焊制一款最只元件。精心选配调试，其音质令人刮目相看。性价比好，值得推荐。

～Q3选用2N5401、2N5551（电视视频放大管）作差分和主电压放大，取其频率特性好，线性好、耐压高。Q4～Q5选用上述113（100V10A100W），线性好，效果佳。以上放大管也可选用音响专用发烧名管，音质还可进一步提高。

：差分管、功率管应选配对，以改善开环线性，提高音质，稳定中点零电位。Q1～Q2在0 5mA时HFE相差≤5％，HFE高一些时，HFE尽量接近，基本一致更好。电阻选用金属膜电阻。按图1制作，调节W1使输出中点为零，开机即响。本电路通过并入输出大输出功率。实测±36V8Ω时功率输出50W。笔者在试听时以飞利浦CDR－870作音源，惠威M1作监听音箱，表现出音质纯净，高音甜美具有电子管功放魅力，发出让人喜欢的声音。是一款能够长相厮守、耐听的Hi－Fi功放。

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音频功率放大器电路

TDA2030集成电路功率放大器设计一、设计题目集成电路功率放大器二、给定条件设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标：输出功率：10 ~ 20W（额定功率）；频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB）谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）；输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时）三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。四、功率放大电路的测试基本内容注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负

载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。五、参考资料 TDA2030简介：TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。双电源供电BTL音频功率放大器工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2

场效应管功放

场效应管功放场效应管功放以其温暖、甜润、松软而被发烧友推崇备至，然而，由于其输出电阻大、承受电流小而低频疲软、推力不足的毛病却挥之不去，如很多对管并联虽然改善了低频，但一方面造价成倍增长，二方面场效应管的配对在业内也是个难题。如金嗓子A-100每声道采用10对场效应管并联输出，虽然声音堪称完美，但其价格之高，也仅仅成为了一台概念机、形象机。 90年代末，一种新型的mos管诞生了，这就是被称为超大电流场效应管的UHC-mos，这种mos管的单管输出电流达30A以上，输出电阻约50毫欧以下。首先在天龙PMA-S1功放上使用，一经推出就好评如潮，发烧友称赞其高音的透明度高得惊人，低频强劲有力。而当时这种器件即便在日本本国也很难购买得到，而在国内就更加无法目睹其芳容了。天龙功放亦将其功放管的型号磨去、煞有其事的打上自己编制的型号，就更让人觉得高深莫测了。然而，十几年过去了，当年高深莫测的UHC-mos而今已成了大路货，如2sk851、2sk2967等新的10多元一个、而拆机的才2、3元一个，已经沦落到白菜价的水平了，真的是此一时、彼一时啊。为圆笔者一直的梦想，笔者踏破铁鞋，参阅众多电路，发现的确这种器件的成品电路不仅少，而且多有错漏，只得自己设计电路制作。为方便起见，用何庆华音乐传真E-10功放板改装而来。这是原电路这是改的电路

下面接着有这是制作完成图。调试，通电后先检查输出端直流电位在10mv以下。将可变电阻调到最大，再逐步调小，让发射极0.22欧电阻电压为5mV左右，这时每管电流约25ma即可。再检查中点电位在10mv以下即可开声。声音评价：机器一开声就有一种让人振奋的感觉，高音透明度极高，音场开阔、堂音丰富。人声极为亲切感人，而低频结实有力，硬度十足。花费才20元不到，而声音却提高了几个档次，内心激动啊。主观感觉，音乐味、细腻度比日立、东芝场效应管有过之而无不及，特别是透明度高，而低音的力度比东芝管结实的多，和三肯管比感觉霸气少了点，但量感大，硬度足，控制力好。一对管可比美3、4对并联的效果。这种管子看上去其貌不扬，但声音的确有惊人的表现，我买的k851是拆机的，开启电压在3.2V左右，2.5元一个。4个才10元，加上几个电阻，总成本不到20元。却享受到高级机种才有的效果，比我自己制作的所有功放以及家里的5000千多元的nad、sony功放都要好。拆机的管子没有做配对工作，由于静态电流只有20ma已经很好声，目前室温15度，散热器即便在很大音量基本感觉不到热量。只有简单的温度补偿，暂时没感觉到问题。夏天温度可能高些，准备把温补管和大管固定在一起，只要不把静态电流调的很大，应该没问题。已经准备好了秘密武器，三肯专用温度补偿管，放大倍数1500倍。天龙DENON PMA-2000的电路 G极电阻原则上是越小越好，但场管电路太小容易自激，我选120欧很稳定，100欧应该也可以此功放电压放大部分采用两级差分电路、末级则为准互补输出，最大限度保持了偶次谐波因此极具

场效应管放大器实验报告

实验六场效应管放大器一、实验目的 1、了解结型场效应管的性能和特点 2、进一步熟悉放大器动态参数的测试方法二、实验仪器 1、双踪示波器 2、万用表 3、信号发生器三、实验原理实验电路如下图所示：图6-1

场效应管是一种电压控制型器件。按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置，所以输入电阻很高（一般可达上百兆欧）又由于场效应管是一种多数载流子控制器件，因此热稳定性好，抗辐射能力强，噪声系数小。加之制造工艺较简单，便于大规模集成，因此得到越来越广泛的应用。 1、结型场效应管的特性和参数场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图6－2所示为N沟道结图6－2 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线型场效应管3DJ6F的输出特性和转移特性曲线。其直流参数主要有饱和漏极电流I DSS ，夹断电压U P 等；交流参数主要有低频跨导常数 U △U △I g DS GS D m = = 表6－1列出了3DJ6F的典型参数值及测试条件。表6－1 参数名称饱和漏极电流 I DSS （mA）夹断电压 U P （V）跨导 g m （μA/V）测试条件U DS ＝10V U GS ＝0V U DS ＝10V I DS ＝50μA U DS ＝10V I DS ＝3mA f＝1KHz 参数值1～3.5 ＜｜－9｜＞100

2、场效应管放大器性能分析图6－1为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点 2 P GS DSS D )U U (1I I - = 中频电压放大倍数 A V ＝－g m R L ＇＝－g m R D // R L 输入电阻 R i ＝R G ＋R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D 式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得，或用公式 )U U (1U 2I g P GS P DSS m -- = 计算。但要注意，计算时U GS 要用静态工作点处之数值。 3、输入电阻的测量方法场效应管放大器的静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法，与实验二中晶体管放大器的测量方法相同。其输入电阻的测量，从原理上讲，也可采用实验二中所述方法，但由于场效应管的R i 比较大，如直接测输入电压U S 和U i ，则限于测量仪器的输入电阻有限，必然会带来较大的误差。因此为了减小误差，常利用被测放大器的隔离作用，通过测量输出电压U O 来计算输入电阻。测量电路如图3－3所示。图3－3 输入电阻测量电路在放大器的输入端串入电阻R ，把开关K 掷向位置1（即使R ＝0），测量放大器的输出电压U 01＝A V U S ；保持U S 不变，再把K 掷向2（即接入R ），测量放大器的输出电压U 02。由于两次测量中A V 和U S 保持不变，故 S D DD g2 g1g1 S G GS R I U R R R U U U -+= -=

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计一、设计任务设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。二、设计方案分析根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。下面主要介绍各部分电路的特点及要求。图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输

出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低

场效应管特性及单端甲类功放制作全过程

场效应管特性及单端甲类功放制作全过程场效应管控制工作电流的原理与普通晶体管完全不一样，要比普通晶体管简单得多，场效应管只是单纯地利用外加的输入信号以改变半导体的电阻，实际上是改变工作电流流通的通道大小，而晶体管是利用加在发射结上的信号电压以改变流经发射结的结电流，还包括少数载流子渡越基区后进入集电区等极为复杂的作用过程。场效应管的独特而简单的作用原理赋予了场效应管许多优良的性能，它向使用者散发出诱人的光辉。场效应管不仅兼有普通晶体管和电子管的优点，而且还具备两者所缺少的优点。场效应管具有双向对称性，即场效应管的源极和漏极是可以互换的（无阻尼），一般的晶体管是不容易做到这一点的，电子管是根本不可能达到这一点。所谓双向对称性，对普通晶体管来说，就是发射极和集电极互换，对电子管来说，就是将阴极和阳极互换。一、场效应管的特性场效应管与普通晶体管相比具有输入阻抗高、噪声系数小、热稳定性好、动态范围大等优点。它是一种压控器件，有与电子管相似的传输特性，因而在高保真音响设备和集成电路中得到了广泛的应用，其特点有以下一些。高输入阻抗容易驱动，输入阻抗随频率的变化比较小。输入结电容小（反馈电容），输出端负载的变化对输入端影响小，驱动负载能力强，电源利用率高。场效应管的噪声是非常低的，噪声系数可以做到1dB以下，现在大部分的场效应管的噪声系数为0.5dB左右，这是一般晶体管和电子管难以达到的。场效应管具有更好的热稳定性和较大的动态范围。场效应管的输出为输入的2次幂函数，失真度低于晶体管，比胆管略大一些。场效应管的失真多为偶次谐波失真，听感好，高中低频能量分配适当，声音有密度感，低频潜得较深，音场较稳，透明感适中，层次感、解析力和定位感均有较好表现，具有良好的声场空间描绘能力，对音乐细节有很好表现。普通晶体管在工作时，由于输入端（发射结）加的是正向偏压，因此输入电阻是很低的，场效应管的输入端（栅极与源极之间）工作时可以施加负偏压即反向偏压，也可以加正向偏压，因此增加了电路设计的变通性和多样性。通常在加反向偏压时，它的输入电阻更高，高达100MΩ以上，场效应管的这一特性弥补了普通晶体管及电子管在某些方面应用的不足。场效应管的防辐射能力比普通晶体管提高10倍左右。转换速率快，高频特性好。场效应管的电压与电流特性曲线与五极电子管输出特性曲线十分相似。场效应管的品种较多，大体上可分为结型场效应管和绝缘栅场效应管两类，且都有N型沟道（电流通道）和P型沟道两种，每种又有增强型和耗尽型共四类。绝缘栅场效应管又称金属（M）氧化物（O）半导体（S）场效应管，简称MOS管。按其内部结构又可分为一般MOS管和VMOS管两种，每种又有N型沟道和P型沟道两种、增强型和耗尽型四类。 VMOS场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管，是在一般MOS场效应管的基础上发展起来的新型高效功率开关器件。它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高（大于100MΩ）、驱动电流小（0.1uA左右），还具有耐压高（最高1200V）、工作电流大（1.5～100A）、输出功率高（1～250W）、跨导线性好、开关速度快等优良特性。目前已在高速开关、电压放大（电压放大倍数可达数千倍）、射频功放、开关电源和逆变器等电路中得到了广泛应用。由于它兼有电子管和晶体管的优点，用它制作的高保真音频功放，音质温暖甜润而又不失力度，备受

LM386 电路原理音频放大器

LM386 电路原理 LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。一、 LM386内部电路 LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。二、 LM386的引脚图 LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚 2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1 和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。 LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200dB；在1、8脚开路时，带宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200dB；在1、8脚开路时，带宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。 1、通过接在1脚、8脚间的电容（1脚接电容+极）来改变增益，断开时增益为20dB。因此用不到大的增益，电容就不要接了，不光省了成本，还会带来好处--噪音减少，何乐而不为？ 2、PCB设计时，所有外围元件尽可能靠近LM386；地线尽可能粗一些；输入音频信号通路尽可能平行走线，输出亦如此。这是死理，不用多说了吧。 3、选好调节音量的电位器。质量太差的不要，否则受害的是耳朵；阻值不要太大，10K最合适，太大也会影响音质，转那么多圈圈，不烦那！ 4、尽可能采用双音频输入/输出。好处是：“＋”、“－”输出端可以很好地抵消共模信号，故能有效抑制共模噪声。 5、第7脚（BYPASS）的旁路电容不可少！实际应用时，BYPASS端必须外接一个电解电容到地，起滤除噪声的作用。工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容

场效应管及其电路

第4章场效应管及其电路本章要点 ●MOS管的原理、特性和主要参数 ●结型场效应管原理、特性及主要参数 ●场效应管放大电路的组成与原理本章难点 ●MOS管的原理和转移特性及主要参数 ●场效应管的微变等效电路法场效应管(FET)是一种电压控制器件，它是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流的。它具有输入电阻高、噪声低、热稳定性好、耗电省等优点，目前已被广泛应用于各种电子电路中。场效应管按其结构不同分为结型(JFET)和绝缘栅型(IGFET)两种，其中绝缘栅型场效应管由于其制造工艺简单，便于大规模集成，因此应用更为广泛。 4.1 绝缘栅场效应管(MOSFET) 绝缘栅型场效应管简称MOS管，由于其内部由金属—氧化物—半导体三种材料制成，可分为增强型和耗尽型两大类，每一类中又有N沟道和P沟道之分。下面主要讨论N沟道增强型MOS管的工作原理，其余三种仅做简要介绍。 4.1.1 N沟道增强型场效应管(NMOS管) 1．结构 N沟道增强型MOS管的结构如图4-1(a)所示。它是在一块掺杂浓度较低的P型硅片(称为衬底)上，通过扩散工艺形成两个高掺杂的N+区，通过金属铝引出两个电极分别作为源极S和漏极D，再在半导体表面覆盖一层二氧化硅绝缘层，在源漏极之间的绝缘层上制作一铝电极，作为栅极G，另外从衬底引出衬底引线B(工作时通常与源极S接在一起)。在两个N+区之间的半导体区，是载流子从源极S流向漏极D的通道，把它称为导电沟道。由于栅极与导电沟道之间被二氧化硅所绝缘，故将此类场效应管称为绝缘栅型。图4-1(b)是N沟道增强型MOS管的符号，其中箭头方向是由P(衬底)指向N(沟道)，由此可判断沟道类型。符号中的三条断续线表示 GS 0 = U不存在导电沟道，它是判断增强型MOS管的特殊标志。

音频放大电路的组成及原理

第二章高保真电路的组成及基本原理 2.1电路整体方案的确定音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真地加以放大，输出足够的功率去驱动负载（扬声器）发出优美的声音。放大器一般包括前置放大和功率放大两部分，前者以放大信号振幅为目的，因而又称电压放大器；后者的任务是放大信号功率，使其足以推动扬声器系统。功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题也必须要重视。 OCL电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。本课题输出级选用OCL功率放大器，偏置电路选用甲乙类功放电路。为了使电路简单，信号失真小，本电路选用反馈型音调控制电路。为了不影响音调控制电路，要求前置输入阻抗比较高，输出阻抗低，本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟随器组成。高保真音频放大器组成框图 2.2 OCL功率放大器的原理 OCL功率放大器电路通常可分成：功率输出级、推动级和输入级三部分。根据给定技术指标，选择下图所示电路功率输出级是由四个三极管组成的复合管准互补对称电路，可以得到较大的输出功率。再用一些电阻来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。前置电路用NPN型三极管组成恒压电路，保证功率输出管有合适的初始电流，以克服交越失真。推动级采用普通共射放大电路。输入级部分由三极管组成差动放大电路，减小电路直流漂移。 2.3音调控制电路的原理常用的音调控制电路有三种：一种是衰减式RC音调控制电路，其调节范围

场效应管放大器

实验四场效应管放大器一、实验目的 1、了解结型场效应管的性能和特点 2、进一步熟悉放大器动态参数的测试方法二、实验原理场效应管是一种电压控制型器件。按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置，所以输入电阻很高（一般可达上百兆欧）又由于场效应管是一种多数载流子控制器件，因此热稳定性好，抗辐射能力强，噪声系数小。加之制造工艺较简单，便于大规模集成，因此得到越来越广泛的应用。 1、结型场效应管的特性和参数场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图3－1所示为N 沟道结图3－1 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线型场效应管3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线。其直流参数主要有饱和漏极电流I DSS ，夹断电压U P 等；交流参数主要有低频跨导

常数U △U △I g DS GS D m == 表3－1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。表3－1 2、场效应管放大器性能分析图3－2为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点 2 P GS DSS D )U U (1I I - = 中频电压放大倍数 A V ＝－g m R L ＇＝－g m R D // R L 输入电阻 R i ＝R G ＋R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D 式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得，或用公式 )U U (1U 2I g P GS P DSS m -- = 计算。但要注意，计算时U GS 要用静态工作点处之数值。 S D DD g2 g1g1 S G GS R I U R R R U U U -+= -=

采用IRF250场效应管制作胆味功放及电路图

采用IRF250场效应管制作胆味功放及电路图笔者用绝缘栅VMOS大功率场效应管IRF250制作纯甲类功率放大器。这类管子在音响界里是冷僻管，不大受人喜欢。该类管通常用于开关电源中，由于该类管高频区线性好、开关速度快、输出电流大、耐压高，让笔者很感兴趣，把它用于音频放大器中作功率输出管，在甲类输出状态下，声音极具"胆"味。该管的价位低廉，拆机品2元／只，便宜好找，适合工薪族发烧(IRF250电流30A，耐压220V，导通电阻0．8 5Ω，功率150W，IRF240电流40A耐压180V，导通电阻0．55Ω，功率150W)，何乐而不为? 一、场效应管与电子管的原理比较有相似之处场效应管与电子管的原理相比较如图1所示。场效应管的源极供应电子，相当于电子管的阴极，漏极泄漏电子，相当于电子管的屏极(阳极)，栅极是控制电子流的大小，和电子管的栅极作用完全一样，都是通过栅极"G"来输入控制，开大或开小电流从漏极流向源极(电子管是阳极流向阴极)。它们都属于电压控制器件。二、VMOS管的缺点与制作中的克服对于电源开关管IRF250、IRF240而言，确与音频名管中的K135、J49等有差异，使众多的发烧友不大喜欢用这类管子。笔者认为其成了冷僻管的原因有两点，一是开启电压的差异，IRF250达到3V～5V不等，给推动级增加了极大的负担。二是该管的一致性差，不好配对，N沟道和P沟道的异极型就更难配对了。音频CMOS管在0．2V～1．5V的范围就能开启，并进入良好的线性工作区，对推动级的驱动能力要求低，且一致性好，容易配对。因此用IRF250给制作带来一定难度，工作中有时一部分管子已到甲类状态，而另一部分管子还在乙类状态，甚至有的工作在开启与夹断之间，劣化了音质。针对IRF250这类管子的特点，笔者认为可以避开它的缺点，挖掘它潜在的优点，如高耐压、大电流和好的高频放大线性等。实际制作中，应将电路的重点放在推动级上，只要推动级能输出驱动末端场效应管所需的开启电压3V～5 V，也就克服了上述的一大难点。另一个是对差分电压放大管和中功率驱动管的配对误差要在2％的范围内(用数字表配对)，每声道只用一对输出管，就不存在配对难的问题。IRF250管子的功率本身就大，没有必要采用多管并联。每声道使用一对输出管，纯甲类最大不失真输出功率在60W～100W，能胜任大多数家庭的使用要求。三、线路的选择和改进笔者选用的是日本雅马哈(YAMAHA)功放的线路，把输出级进行了改造而成(见图2)。IRF250这类管子都是同极型N沟道，因为没有与之功率、耐压、栅偏压值相近的异极型P沟道管子，所以对同极型的管子采用准互补推挽输出。

采用2个MOS场效应管构成的功率放大器

本电路采用2个MOS 场效应管构成功率放大器，为甲乙类（AB 类）功率放大器，上面采用N 沟道增强型MOS 场效应管IRF130，下面采用P 沟道增强型MOS 场效应管IRF9130，IRF130和IRF9130是IR 公司生产的配对N 沟道和P 沟道器件，性能几乎是对称的。为了克服交越失真，必须使输入信号避开场效应管的截止区，可以给场效应管加入很小的静态偏置电流，使输入信号叠加在很小的静态偏置电流上，这样可以避开场效应管的截止区，使输出信号不失真。增强型MOS 场效应管有个开启电压V T ，V GS 必须要大于V T ，该场效应管才能进入放大区。IRF130和IRF9130的V GS 最小值为2V ，设计时使2个场效应管栅极之间的电压在2V*2=4V ，或者为了减小直流电源的消耗，取比4V 稍小一点，也是可以的。只要保持电压的分压比，电阻上的电流是不必考虑的，因为场效应管的栅级输入阻抗是非常高的，栅级几乎不消耗电流，因此，分压 GND_0VOFF = 0v

电阻的阻值取常用的即可。从单个场效应管看，这是源级跟随器，所以电压放大倍数为1。功率放大器对输入电压范围是没有限制的，取决于场效应管的参数，IRF130和IRF9130的绝对最大V GS=±20V，就是说，输入电压范围±15V是没有问题的。功率放大器根据输入电压，放大接近1倍，得到输出电压，由输出电压，根据负载，得到输出电流。如果电源电压是±24V，减去2个场效应管的正常工作时的V DS，输出电压范围应该大于±22V，具体做一下实验，也是简单的事。甲乙类放大器电路的主要特点如下所述： (a).这种放大器同乙类放大器电路一样，也是用两只场效应管分别放大输入信号的正、负半周，但给两只场效应管加入了很小的静态偏置电流，以使场效应管刚刚进入放大区。 (b).由于给场效应管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入信号时放大器对直流电源的消耗比较小(比起甲类放大器要小得多)，这样具有乙类放大器的省电优点，同时因加入的偏置电流克服了场效应管的截止区，对信号不存在失真，又具有甲类放大器没有非线性失真的优点。所以，甲乙类放大器具有甲类和乙类放大器的优点，同时克服了这两种放大器的缺点。正是由于甲乙类放大器无交越失真，又具有输出功率大和省电的优点，所以被得到广泛的应用。当这种放大电路中的场效应管静态直流偏置电流太小或没有时，就成了乙类放大器，将产生交越失真。

音频功率放大器的设计与实现汇总

模拟电子电路实验课程设计 ——音频功率放大器的设计与实现一、设计任务设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8 。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标：（1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真；（2）电路输出功率大于8W；（3）输入阻抗：≥10kΩ；（4）放大倍数：≥40dB；（5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围；（6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力；（7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。发挥部分：（1）增加电路输出短路保护功能；（2）尽量提高放大器效率；（3）尽量降低放大器电源电压；（4）采用交流220V，50Hz电源供电。二、设计要求正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下：（1）画出电路原理图；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出；（6）PCB版图制作与焊接；（7）电路调试及参数测量。根据以上设计要求编写设计报告，写出设计的全过程，附上有关资料和图纸。设计报告格式请参见附录一。三、实验原理音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于

对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1．前置放大级音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。如果采用集成运算放大器构成前置放大器，一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。常用的前置放大器按结构划分有五种类型：（1）单管前置放大器（2）双管阻容耦合前置放大器

MOSFET功放电路

目录场效应管功率放大电路 (1) 场效应管80W音频功率放大电路 (1) 一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图 (2) 100W的MOSFET功率放大器 (2) 场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图 (4) 一种单电源供电的MOSFET功放电路 (6) 100W的V-MOSFET功率放大器电路 (6) 100W场效应管功率放大电路 (8) 全对称MOSFET OCL功率放大器电路图 (9) 场效应管功率放大电路如图所示电路是采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET，电流镜像电路采用2SK214。其工作电流为6mA，但电源电压较高(为±50V)，晶体管会发热，因此要接人小型散热器。场效应管80W音频功率放大电路

图 100W的MOSFET功率放大器

电路图关于电路电容C8是阻止直流电压，如果从输入源的输入直流去耦电容。如果畅通，将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。预设R1用于调整放大器的输出电压。电阻R3和R2设置放大器的增益。第二差的阶段是由晶体管，第三季度和Q6，而晶体管Q4和Q5形式电流镜，这使得第二个差分对漏一个相同的电流。这样做是为了提高线性度和增益。Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。预设R8可用于调整放大器的静态电流。电容C3和电阻R19组成的网络，提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。F1和F2是安全的保险丝。电路设置设置在中点R1开机前，然后慢慢调整为了得到一个最低电压（比50mV）输出。下一步是成立的静态电流，并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。注意事项质量好的印刷电路板组装的电路。使用一个45 / -45 V直流，3A的双电源供电电路。电源电压不得超过55 / -55 V直流。连接扬声器前，检查零信号放大器的输出电压，在任何情况下不应该大于50mV。如果是大于50mV，检查电路中的任何错误。另一套更换Q1，Q2，也可以解决问题。 Q7和Q8适合2 °C / W的散热片。Q7和Q8都必须被隔离，使用云母片。很容易在市场上几乎所有的功率晶体管/几乎所有封装形式的MOSFET散热器安装包。所有电阻R10，R11和R19的其他1 / 4瓦的金属膜电阻。R10和R11是5W线绕型，而R19是一个3W线绕类型。

音频功率放大电路设计(附仿真)

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：音频功率放大电路设计一、设计任务设计一小功率音频放大电路并进行仿真。二、设计要求已知条件：电源9±V 或12±V ；输入音频电压峰值为5mV ；8Ω/0.5W 扬声器；集成运算放大器（TL084）；三极管（9012、9013）；二极管（IN4148）；电阻、电容若干基本性能指标：P o ≥200mW （输出信号基本不失真）；负载阻抗R L ＝8Ω；截止频率f L ＝300Hz ，f H ＝3400Hz 扩展性能指标：P o ≥1W （功率管自选）三、设计方案音频功率放大电路基本组成框图如下：音频功放组成框图由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右，通过话音放大器不失真地放大声音信号，其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗；滤波器用来滤除语音频带以外的干扰信号；功率放大器在输出信号失真尽可能小的前提下，给负载R L （扬声器）提供一定的输出功率。应根据设计要求，合理分配各级电路的增益，功率计算应采用有效值。基于运放TL084构建话音放大器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。功率放大器可采用使用最广泛的 OTL （Output Transformerless ）功率放大电路和OCL （Output Capacitorless ）功率放大电路，两者均采用甲乙类互补对称电路，这种功放电路在具有较高效率的同时，又兼顾交越失真小，输出波形好，在实际电路中得到了广泛的应用。

对于负载来说，OTL电路和OCL电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利用射极跟随器的优点——低输出阻抗，提高了功放电路的带负载能力，这也正是输出级所必需的。由于射极跟随器的电压增益接近且小于1，所以，在OTL电路和OCL电路的输入端必须设有推动级，且为甲类工作状态，要求其能够送出完整的输出电压；又因为射极跟随器的电流增益很大，所以，它的功率增益也很大，这就同时要求推动级能够送出一定的电流。推动级可以采用晶体管共射电路，也可以采用集成运算放大电路，请自行查阅相关资料。在Multisim软件仿真时，用峰值电压为5mV的正弦波信号代替话筒输出的语音信号；用性能相当的三极管替代9012和9013；用8 电阻替代扬声器。由于三极管（9012、9013）最大功率为500mW，要特别注意工作中三极管的功耗，过大会烧毁三极管，最好不超过400mW。如制作实物，因扬声器呈感性，易引起高频自激，在扬声器旁并入一容性网络（几十欧姆电阻串联100nF电容）可使等效负载呈阻性，改善负载为扬声器时的高频特性。四、电路仿真与分析黄色为输入信号，蓝色为输出信号。输出信号峰峰值放大，且波形基本不失真。输出阻抗用8Ω电阻替代，输出功率为236mW>200mW

各类功放原理图及原理介绍

D类功放的原理在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地。认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但是，A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。B类功放虽然效率提高很多，但实际效率仅为50%左右，在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，效率极高的D类功放，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视。由于集成电路技术的发展，原来用分立元件制作的很复杂的调制电路，现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展，人们发现D类功放与数字音响有很多相通之处，进一步显示出D类功放的发展优势。 D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。在理想情况下，D类功放的效率为100% ，B类功放的效率为78.5% ，A类功放的效率才50%或25% （按负载方式而定）。 D类功放实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能（也就是产生数字信号的功能）随着数字音频技术研究的不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究D类功放用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中关键的一步就是对音频信号的调制。图1是D类功放的基本结构，可分为三个部分：图1 D类功放基本结构

自制的场效应功放电路图

自制的场效应功放电路图场效应管具有输入阻抗高、频率特性好、稳定性好(无二次击穿现象)、低噪声、低失真等特点，已被广泛地应用在音响电路中，用VMOS功率场效应管制成的功放，音色优美，音色比双极型晶体管功放暖，与电子管功放相似，失真小且制作容易，因此很受音响爱好者的喜爱。能拥有自制的高品质功放更是很多发烧友的梦想，因为自己动手制作功放既可以学习技术，又可以根据自己的喜好制出适合自己品位的功放，实为一种乐趣和享受。下面介绍一款简洁易制的场效应管功放。如图所示(图中只画出一个声道)。为减小失真，输入级采用差动放大电路。V1用对管2SC1583，稳定性和对称性好；V2接成恒流源，为本级提供稳定的静态工作电流，采用恒流源作差动放大器的射极电阻，可提高差动放大器的共模抑制比和动态范围，从而进一步改善失真。c1为输入耦合电容，R1、c2构成低通滤波器，阻止前级的超音频干扰信号窜入功放；R2决定了功放的输入阻抗。合形式，是从成本上考虑的。若全用场效应管，效果更好。各管的射(阴)极都加有本级电流负反馈电阻，起稳定静态工作点的作用。有利于改善失真。整机负反馈则由R18、R19、C6、C7组成，总增益约为26．8dB。C7是隔直电容，使前后级形成直流全负反馈，保证输出中点静态零电位。 c3、c6是为了抑制高频自激振荡而设置。放大器的电压增益大部分由V3获得，而c3可产生高频负反馈，降低放大器的高频增益，破坏高频自激的幅度条件。但c3又使高频相位更加滞后，所以在反馈回路中加入C6，进行相位超前补偿，破坏高频自激的相位条件。 C5、R17组成相移校正电路，使负载近于纯电阻。防止高频自激。由于扬声器阻抗中的电感分量在高频时明显增加，使放大器的负载呈电感性，引起输电流滞后于输m电压。若放大器的高频增益较高，还容易产生高频自激振荡。

场效应管单端甲类功放设计及制作

场效应管单端甲类功放设计及制作音频功率放大器简介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也是五花八门、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，重放音色温暖柔和，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、宽阔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，开创异彩，让乐声更传神，让音色更完美。近些年来，随着电子电脑技术的不断发展，各种电子合成器、各种音频效果器和胆音效果器软件以及虚拟扬声器技术层出不穷。这使得音频放大器硬件的发展和普及远远赶不上软件的速度，在精确度上硬件往往也赶不上软件，如电脑模拟3D效果逼真度大大超过真实3D 效果，不受听音室的空间以及声源合成的限制，同时也节省投入硬件的开支。绿色音响、双料发烧——电脑音响很有可能会成为未来音响的主流，硬件不行软件来，实行软硬兼施，功能强悍，集中体现了高效、便捷、神奇以及经济的特点。如在电脑中设置虚拟光驱，每次播放乐曲时，就不必启动物理光驱，这样不仅减少等待曲目时间及物理光驱的磨损，更重要的是消除了物理光驱的噪声，实现高保真放音。再如，胆管功放放音柔和耐听，而制作成本不薄，并且取得靓音的要件比较多，而通过胆音效果器软件，可为我们在电脑中造就一个“软胆”，就可以模拟出胆机的音色。目前电脑多媒体音响正处于进阶时期，并与电视也架起了沟通的桥梁，其前景是十分灿烂诱人的!电脑以及音响发烧友，是一个不惜时间和精力，积极探索追求音质的特殊层面，将继续担起一份爱乐责任，生活中多一首甜美的歌声，就少一幕苦涩的纷争。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。不过现代人们对音响(技术因素为主，如频率响应、失真度、信噪比等)和音乐(艺术魅力为主，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也寄予更大的要求，努力以特色音响塑造迷人的音乐氛围。各类音频放大器具有各自的优点及属性，也各有其不足之处，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，单端甲类功放是以效率换音质的典范，具有无与伦比的音乐魅力。放大器的分类及单端甲类放大器性能