非對稱純后級功率放大器的電路組成、特點和設(shè)計

晶體管功放由于一般不需使用輸出變壓器，成本較低，所以比較適合音樂愛好者自制。其中，純甲類放大器不存在交越失真，音色溫暖、耐聽，深受發(fā)燒友的喜愛；但甲類功率放大器特點也包括靜態(tài)功耗大、發(fā)熱量大，對元器件制作工藝要求高，尤其對電源變壓器的要求很高，否則聽感甚至比不上高偏流甲乙類功放。為了盡量解決好上述問題，設(shè)計了如附圖的電路，實際使用效果良好，該電路的特點是：

（1）非對稱形式，可有效防止偶次諧波削弱；

（2）除大功率擴流管外，前級各電路均工作于單端甲類狀態(tài)，不存在交越失真；

（3）電路簡潔，元件少，便于制作PCB板，能耗、成本低；

（4）由實際試聽，認真選取了各元件型號、參數(shù)，確保了可靠性，出聲水平很好。

該電路主要由三部分組成：

差分輸入部分

這一部分設(shè)計的特點是：以恒流源代替射極電阻，提高共模抑制比，發(fā)以光二級管為定壓元件，既簡化了線路，同時電壓穩(wěn)定性能也較好。由于C2240管子工作在單端狀態(tài)，為保證有足夠的動態(tài)，而不發(fā)生削頂失真，這一級的靜態(tài)電流為

（1.8V-0.7V）/330Ω=1.67mA（實際測試1.8mA）

這一偏差主要由結(jié)電壓估算偏差引起。應(yīng)該注意到，三極管的放大倍數(shù)β，隨Ib的增大而減小，會造成非線性失真，由于差分輸入位于主電壓放大級之前，這種不良影響將更加顯著，為此該處使用東芝C2240（對管為C2240/A970），該管為音頻專用小功率管，帶寬100MHz，它的顯著優(yōu)點是：噪聲低，β隨Ib變化率很小，從而可以提高該級的線性。

主電壓放大部分

該級的主要作用是對音頻信號進行電壓放大，要求放大管具有足夠的帶寬，選用了A970，帶寬100MHz，這一級的靜態(tài)電流為： （1.8V-0.7V）/100Ω =11mA（實際測試接近12mA）

BG3的射極電阻對電路動態(tài)影響較大，取為100Ω，保留一定量的局部電流負反饋。

BG4為BG3的鏡像電流源，并不參與電壓放大，該部分電路仍工作在甲類狀態(tài)，C1、C2的設(shè)置可以防止放大器出現(xiàn)高頻自激。

推動與大功率擴流部分

推動管選用中功率對管D669/B649（140MHz），大功率管選用了C5200/A1943（30MHz），利用C2330作為這一級的偏置，可以看到C2330的集電極與發(fā)射極之間，并沒有并聯(lián)提供信號交流通道的電容器，由于C2330集電極與發(fā)射極之間的電壓Uce（即推動管的靜態(tài)偏置電壓），通過1kΩ的可調(diào)電阻調(diào)整，且可較好的保持定值，則e點的電壓將以低于c點Uce的形式隨c點變化，所以不必擔心放大后的波形正負半周不對稱，利用數(shù)字儲示波器，可觀察到波形對稱良好。

關(guān)于東芝的C5200/A1943對管，音響文章介紹較多，不作贅述。在此談一下該對管的靜態(tài)工作點，靜態(tài)工作電流定為50mA，實際調(diào)試中發(fā)現(xiàn)該電流在50mA~300mA間變化，對提升音質(zhì)無太大的作用，當然在低于30mA時，放大器聲音變得單薄，分析力下降。整機的電壓放大倍數(shù)為：= 26.5（28.465dB）

電路采用電壓負反饋，有文獻指出電流負反饋聽感優(yōu)于電壓負反饋的線路，其實電壓負反饋功放也很有特色。本線路沒有采用直流伺服技術(shù)穩(wěn)定中點電位，仍保留了負反饋接地電容，從而Cf將影響到線路的音色，該電容采用了ELNA音頻專用100μF電容反向串聯(lián)獲得。

1、電源部分

變壓器容量建議在200W以上，利用快速恢復二級管FR307進行整流，實際使用中，僅利用一對10000μF濾波電容，音箱中就已經(jīng)干凈，增大濾波電容的容量有利于功放動態(tài)的發(fā)揮。

2、調(diào)試

本機調(diào)試方法如下，檢查線路無誤后，將1kΩ可調(diào)電阻調(diào)至最大值，接通電源，測量輸出中點電壓，該電壓一般不超過1V，通過后：

（1）調(diào)節(jié)差分輸入級的滑臂電阻，使中點電位接近0V；

（2）調(diào)整功率管靜態(tài)偏置電源至50mA。

重復步驟（1）、（2）使機器進入正常工作狀態(tài)，通電煲機半小時左右，再次調(diào)整一遍，即可通電試音。

由于該線路為非對稱結(jié)構(gòu)，開機時不可避免地存在一定的沖擊，同時為了更有效保護喇叭，建議安裝喇叭保護電路。

如果想提高電路的功率和阻尼系數(shù)，可以再加并一對大功率管C5200/A1943，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，將C5200/A1943換為場效應(yīng)管K413/J118時，聲音也非常醇厚，不過K413/J118為工業(yè)用管，開啟電壓較高，由于線路無須改變，不妨一試。

關(guān)于本機的性能參數(shù)，由于沒有適用的檢測儀器，為不誤導讀者，在此不能給出。而對一款線路，最重要的還是要看線路出聲是否入耳，所以在此僅給出我與幾名音樂愛好者的主觀評價。利用該后級，以分鍵伍DP-5010CD為音源，怪獸400MK Ⅱ信號線，惠威的震撼6A音箱為試音器材，測試了平衡信號、20Hz~20kHz的掃頻信號，試播了蔡琴的幾張專輯，可以說出聲感情充沛，聲音厚實，能很好的收住口型：在播放《夜深沉》曲目時，緊迫的鼓點聲，鼓錘挨著鼓皮的聲音，清晰可辨，極具穿透力。本后級的信噪比很高，即便耳雜貼近音箱都很難覺察到噪音，動態(tài)大、聲場寬，對人聲與弦樂的表現(xiàn)可圈可點，分析力很高。

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