20W简单的功放电路单端纯甲类功放的制作.doc

20W 简单的功放电路 单端纯甲类功放的制作20W 简单的功放电路 单端纯甲类功放的制作 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。本级的静态电流可以由下式进行估算： VCC/ （1.5k+1.5k）=6.8MA 。 100P 的小电容是做频率补偿用的， 容量要尽可能的小，如果没有高频自激，可以不用。 （当然 由于这个小电容的存在对音质有微妙的调节作用，具体怎样 处理，看自己的喜好了。 ）为了保证大信号输出时的幅度特性和线性，同时又不增 加太多的元件，本机采用了自举电路，由 100UF 电容和两 个 1.5K 电阻的分压电路组成。在音响界对于自举电路的批 评较多，认为它是一种正反馈，对音质的负面影响较大。由 于本电路的出道年代较早，设计前提是“简洁至上”，也许在 这里考虑的不是那么全面。 输出级：在原理图的上部的 两只 MJE2955 和周边的元件组成了单端纯甲类放大电路， 下半部分以两只 MJE2955 为核心组成了大电流恒流源电路。 其恒流电流值就是输出级的静态电流。可以根据下式估算： 0.65/0.25=2.6A 。（其中的 0.65V 是硅三极管的发射结的 PN 结正向导通压降） 通过改变 0.25 电阻阻值的大小可以调整输 出级的功放管静态工作电流。本电路中，要求在 8 欧负载上 有 20W 的纯甲类输出， 2.6A 这个电流显得有点大了，实际 上有公式可以估算： P=2*I*I*RL ，这样一来有大约为 1.1A 就可以满足设计要求，但是我们的扬声器的阻抗并不是象纯 电阻一样保持不变的，有时候在特定的频率和极端的情况下， 阻抗可能会降得很低。 按照电路的设计如果使用 4 欧的负载， 输出 40W 的纯甲类也是完全能达到！仅仅这种设计的科学 态度和严谨的思路是值得我们学习的。 扬声器阻抗补偿 电路： 因为我们采用的扬声器是感性负载，为了使放大器 的负载接近纯电阻，在功放的输出端对地一般都有电阻和电 容串联的补偿电路，其电阻的阻值和扬声器的标称阻抗相当， 电容的取值为 0.1UF-0.22UF ，这里不再详述。 安装调试注意事项： 电源部分：由于纯甲类单端功放的共模抑制能力很差，又加 之本机的静态电流很大，因此对电源的要求很高，最好采用 电感滤波电路，但是对于电感的制作和应用后产生的电磁干 扰的处理都很让人头痛，采用稳压电路也是很好的选择，只 是成本和散热问题也来了，还是忍痛舍弃吧。最终不得已选 择了电容滤波电路，变压器的容量要在 1000W 以上，次级 电压为四线并绕的四组 15-18V ，电流容量在 10A 以上，两 两串联成两组双电压，分别供给左右声道，整流全桥要选择 电流 25A 以上的，耐压不必太高有 200V 就足够了。滤波电 容的容量每声道正负电源每边不得小于 2.2 万 UF ，当然是 越大越好了，不过要注意最好用多个小容量的电容并联起来， 达到所要求的容量，至于要并联小容量的高频特性好的无极 性电容更是必须的。 虽然成本增加了， 但是效果可是好多了， 好在 25V 的电解电容的价格较低。因为“在好的功放里，电 源的成本要占一半！ ”笔者十分欣赏这个观点。 如果采用双单 声道设计，从变压器 - 整流滤波电路 - 放大电路 - 输出，各自 都是独立的就更好了。制作、调试： 正是由于电路简洁，所以音质几乎就是由原器件的特性所决 定的。图中标示的晶体管，现在看来已经不太发烧了，读者 可以根据现在的流行趋势进行代换。由于电路的发热量较高， 要求元件的可靠性一定要高，电阻一律选用 1/2W 的金属膜 电阻，所用电容由于用量较少，一定要选用精品。只要原器 件的质量和焊接技术能够保证，整机的调试十分简单，通电 前先把 1K 的可调电阻置于中间位置，在通电以后，调整该 电阻使输出端对地电位尽量接近 0V 即可，其余都由电路和 原器件保证。保持空载半小时以上，观察散热器的温度不太 高，其他元件无异常，复测输出端电位不是太大，就可以投 入使用了。 由于功放的元件还需要老化， 可能你要听到靓声， 还需要一段很长时间的煲机过程。