一款由场效应管和三极管构成的高保真功率放大电路
发烧友对靓音的追求永无止境,这里介绍一款高保真功率放大电路,这款功率放大电路可以直接与家用功放机的前置板相连,供发烧友们摩机或制作使用。
电路结构下如图所示,显然属OCL 电路。整个电路由 19个管子构成,分输入级、中间级、推动级和输出级。下面先分析该电路的结构情况,再对其技术指标加以说明。
一、电路分析
1. 输入级输入级由VTI-VT8共8个管子构成。VT5和VT6是孪生场效应管 (特性及参数均相同,且封装在同一管壳内),它们构成共源差动放大器,VT7和VT8构成共基差动放大器。VT5一VT8这4个管子所构成的共源一共基电路用来放大信号的正半周,这种共源一共基结构不但能提高电路的输入阻抗和电压增益,还能有效抑制寄生振荡和展宽频带。为了防止电流的失调,在VT5和VT6的射极回路中接有平衡电阻RP1,调节RPI可使VT7和VT8的静态集电极电压相等,从而防止零点漂移,减小噪声。同理,VT1和VT2也是孪生管,构成共源差动放大器,VT3和●VT4构成共基差动放大器,这4个管子所构成的 源一共基电路用来放大信号的负半周。RP2也是平衡电阻,可确保●VT3和VT4的静态集电极电压相等,防止零点漂移。
VT1-VT4所构成的电路与VT5一VT8所构成的电路完全对称,所以它们输出的信号幡使相等。
2. 中间级VT9 -共5只三极管构成中间级。中间极的主要任务是对信号进行电压放大。VT9和VT11组成双人单出差动放大器,VTIO和VTl2也组成双人单出;差动放大器。这两个差动放大器具有互补对称符点,各放大半周信号。V1、13组成-一个“Ube”放大器,其作用是确保A、B两点之间有-"个固定的直流电压,-目. 电压为:
U,B=(Rz0/ Rzl+ 1) x 0 . 7= 3 . 4VC、B两点之间的电压为:
Uc B= UAB+ Ult P3= 3 . 4+ U由于RP3的阻值较小,调节RP3就可以微调C、B两点之间的直流电压,使Ucb的大小恰好使VTl4-VTl9均处于微导通状态,这祥就可防止交越失真的产生。由于C、B两点间接有-一只 1μF的电容 (Cl3),故可认为C、B两点之间没有信号压降,即C点的信号和 B点的信号完全一样。
3. 推动级VTl4和VTl5构成推动级,负责对音频信号进行电流放大,以驱动后级电路工作。VTl4和VTl5属互补对称放大器、各放大半周信号,由于两管在静态下处于微导通状态,因而无交越失真。
4. 输出级VTl6-VTl9只大功率场效应管构成输出级,负责对音频信号进行功率放大,具有噪声小、动态范围大和音色好等特点。VTl6和VTl7属并联关系,构成输出级的下臂;VTl8和VTl9也属并联关系,构成输出级的上臂。显然,输出级也是一个互补对称电路。由于场效应管是电压控制器件,因而对推动级的电流索取很小,这对减小推动级的功耗和提高整个电路的效率都有好处 。
在每一个场效应管的源板上按有一只0.22Ω的大功率电阻,该电阻具有交直流反馈作用,能稳定工作点、展宽频带和减小失真。
ZD1和ZD2构成过流保护电路,它可将C、D两点之间的信号电压限幅在8.2V以下,这样就可防止输出级上臂产生过流的现象。过流的危害性很大,它有可能损坏功放管或扬声器,因此使用ZD1和ZD2进行保护是很有必要的。同理ZD3和ZD4也构成过流保护电路,以防止下臂产生过流现象。
由于输出级工作于大电流、大功率状态,易引起电源电压的波动,为了防止这种波动影响其他各级,故将输出级采用单独的电源供电。
二、电铬的技术指标
该电路的主要技术指标如下:
输入阻抗:56kΩ,
输出阻拭:8Ω,
电源供电:± VCCI= ± 70V,± VCC2= ± 65V。
静态电流:500mA,
频响:20Hz~lOOkHz;
谐波失真度:THD=0.01%。
输出功率为 l20W。
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