音质可与胆机比美的场效应管功放

音质可与胆机比美的场效应管功放 只要设正礁加_二晴心割作翠娄场效应譬功敞的音质可以做得与暑类鱼端理譬 功鼓一样蜉.本功敢请出童呈然五算大.但电路简洁,窖蕞制作并采用易赡的标唯 仁.翼景太特点是=都'兑毒曲声音禁使人联想茜胆虮. ?做一个简单比较I 奉功艘的几的不是制作一台输出功率卡口*磨等坝指际州Lj墁代商品质 音响系统抗衡的曲丘{(而是试例通过实践til-I~Ji.将观代场设埴管fFE'I')用J胆营救 太器电路组态.鬯|1r蓣碍许多控悭盘梦寐求肭虮葑皤在舟绍术功放之婀.让 我】先将典型的EL841111营啦端功艘与悼管推挽J破做一简兜较: .即他是完音量保持静音状 I.胆管单瑞功放通常采用纯甲娄艘太lb龉 态.输出管功耗们然很大(EL84可达12W}陶n'ti管【怍温悭总是讯高与之 l式更Il】1J宽容地对过激励做出响盥 1这正是其它放大器常常录用释放 太器[闩所:.三圭坐胆臂被故意 地驱动在过激励状态以生所需 的同音响教粜 ?放大器电路 布功放的电路1杜个电路 丰fj比,晶俳雷功政一般郡米j=}j010乙荚挽腹电婿.骨忑鞴f霄珂很小世"般甲燕麒太器.小1更川性何1拳 输入电较高时两只输出管j作在推挽北志.共同丹担缸载.发热也较小.负反馈米朴偿输}{j组场技J莅管的非线 但州管推挽一作如果l枉1互竣交好就会:皇变一遗失真性特性本功放的输驵抗很高.以便 2.?丑管种毗起l乜谎豫的作用,输出虬抗较高,刘摘声器膏盘运曲昕起娥小钧声 器的阻尼.幢斫爵者毹哆昕 的阻尼作用{雯小,扬声器忤虢的运动耍受爵箱谐振频率等其他l翊隶的影响一晶见扬声嚣系统的个州商裔特性(即更 体管低阻抗输出童l}N.,tg电压辣的作用.剥扬声器起的m作用较强.t町为音好地屉现不同扬声器乐境的十性】场 响系统提供垂{】?曼控静I和更D?,iz坦的翱!卓n臆.f;1过u王意味着扬市器系统的效应管TI旧s17o1受周边元件组成 十Il声寄特性爱剐r抑制乜匝增益为1具有商埭凡刚丸卸低输 3胆管的特性曲线是理息的直鼓.而是稿布弯fI}1.札小音量下信号电出阻抗的输^缓冲器.俺通潦驶器R1/ 较低.JII;1管l:作往特性_H{毁的线性段,输出情的戋直很小岢量增大H寸,信c1滤昧有害的高捌干扰信号泼级的 号的摆曲幅度艟之增大J世人特性曲线的弯曲段.胆管嗍线性特性变得慨输出阻抗有助于克服输出级场效应 加明显.并列输出信号起"转限幅的作斤f过种软限嘲曲声背听筵米非常悦管'I~..3BISZ72A)栅概电容对高音频信号 耳.而且无需施加IfE加j总悻m厦馈f}l】?『获得扼型的品件瞥甲乙娄肋放则使用的旁路效应场技应管r3(B'EZ72A}庄 太垦的负反馈来喊小火真手?输出阻抗.岢增丘日,』.输出暗号的幅度随之增造里用作恒滤瓶.芒在通过直淀电流 商到输th后的峰值逃刘电豫电压为止若进一步增大输^信号.则当驱的同时将T2漏设输出舳交施音额信 动级晶体瞥在信号的峰值出现截止时就台出现过激础这种情乱?突然出号jJ?到扬声器LSII珥端 现和输出信的波形削坝会使岗暂变得非常刺耳和I雌听因此.静必不耍使晶本功赦使用24~电源电压.无需 体管功放出现过徽融"与之相比.胆臂功艘能够埘听齿者更加友好"的方诩试,因为各级的工作点足自动蚵节 2004年第7期?45? 矗…月刊t每月日出版? 技术篇Av名机制作坊_jishupiall lC' 一一 占'j8占.[ l 7 I A 4~,1133.nRIOI盯 巫=】_L口卜 , .nI ? 五HI[=IIR3 }长l}o=L??? 图1场效应管功放的电路图 只画出了一个声道.它与图2电路的最大不同点在于输出级增加了一只功率 场效应管T3,这只额外的场效应管用作高阻抗电流源,并将输出场效应管的 漏极偏置到电源电压的中点.分压器R8/R9为T3提供所需的4V栅极偏压,C8 滤除此偏压中的交流纹波成分.C5使T3的栅极电压保持恒定,从而使该电流 源具有很高的输出阻抗.加之,放大管1,2也具有很高的输出阻抗,所以本功放 具有高阻抗输出特性.实测的动态阻抗约为38Q.因此,输出到低阻抗(4Q, 8Q)扬声器的不是信号电压,而是信号电流.这点与普通晶体管功放有很大不 同.但能够获得近似胆机的音质. 由于在输出级用场效应管电流源来取代常见的输出阻抗匹配变压器, 所以本功放无需对输出变压器的频率特性进行补偿.如今已很难找到合适的 输出变压器或输出扼流圈,省去它们不仅降低了成本,也使本功放更容易制 作.但付出的代价是整个功放的功耗增大.静态下,1,2的功耗为12Vx1.28A一 15W.恒流源T3的功耗与此大体相同,因此整机约有30W电能转换成了热能, 必须将1,2,T3装在一只热阻不大于1kD./W的散热器上.如果你对本功放的音 质感兴趣并打算做进一步的实验.可将电源电压提高到35V左右,使场效应管 的漏极电流增大.但此时应使用更大的散热器并相应减小源极电阻的阻值. 1,2源极电阻R6的作用是产生局部负反馈和减小放大系数曲线的斜率而 不减小输出阻抗.与之并联的网络R7/C4用来控制本功放的频率响应,R7 (O.18用来设定本功放对高音频的响应,C4则用来设定低音频的响应.若要 使低频响应下潜到30Hz,则从理论上说C4的容量应增大到300001aF!这样改 动不仅成本高昂,而且放大器很容易因低频过载而烧坏. ^八 I一电源 本功放的电源电路见图3.该电路非常简洁,很容易制作.输出电压中混 入的少量纹波会被本功放输出级的恒流源所阻尼.图3中的串联电阻R1起限 制C1充电峰值电流的作用,它还有助于衰减纹波电压中的高频成分.然而,本 V—lOO.n 一 ,=[功放的交流声抑制比只有20dB,若要求完全听不见交流声,则可增加图4所示的附加电源电路. 该附加的电源电路实际上是由分离元件组成的调压器.参考电压取自电 图2早期的场效应管输出级电路 源电压的平均值.整个调压器产生的压降与整流变压器的电压数值无关.T1 ?4J6?2004年第7期 蕈月刊'每月'日出版' , ji?ian-Av名机制作坊技术111?;. 与T2接成达林顿管,T3/R4组成短路电流的检测电路.只需将T3装在一只 足够大的散热器上,该调压器就具有短路保护功能.它本身产生的压降;'1"I'R1 约l9V.因此正常工作时的功耗小于25W.限制电流设定在1.9A左右,输2~ImAIT tI ? 一出短路时产生的功耗约为45W.试验时使用一只5OVA,具有两个l8V次级绕组的环形电源变压器和一只IO0001xF/35V的储能电容器,在无附加滤波的情况下测得的输出纹波电压为800mVpp.若要进一步减小纹波,就需要提高电源电压并改o…1000~B80C10000 35V 变Rl(68kQ1的阻值,使调压器产生lV的附加压降.此外,必须考虑晶体L一\=, ?- T 管Tl和T2的阈值,实际上Tl不同的h可能会引起输出电压过高或过低, 此时就需要改变Rl的阻值来进行补偿,这是该简单电路唯一的缺点.图3基本的电源电路 以便使输出电一一 晶体管T3通过控制Tl的基极电压来限制输出电流, 一流达到由R4两端压降决定的最大值.T2使用BD912大功率晶体管,它能[承受的最大电流为l5A,必要时也可减小R4的阻值来增大输出电流.T3(BC639)的最大电流是1A(峰值可达15A).在27V电源电压和空载(或输出突然出现短路)的情况下,R2将流过T3的电流限制到lA,此时Cl放电,IR2保持较小功耗. ?制作及性能: 电阻R6和R7分别用1.5Q/5W和0.18Q/5W的电阻.场效应管T2,T3应一? 在电路板焊好并装上散热器之后再安装,以免它们的引脚和焊点因承受 机械应力而出现断裂或脱焊.它们与散热器之间的接触面应保持绝缘并,\ —lib 涂以导热硅脂.首次通电时,参照图l电路中标注的电压值用三用表检查 相应点的电压应大致相符(场效应管容许的特性范围较宽,图l中标注的图4附加的电源电路 电压是近似值). 本功放的主要性能见表l.此甲类功 放的输出功率并不算大,从理论上说它的 裹1本功放的主要性麓(电源电压=24VDC.l1.28Al输出功率应该达到静态功耗的 25%左右, 但实际上要稍,一些.因此,本功放不适项目测试条件性能指标 合用于舞会等需要大功率输出的场合,但输入灵敏度P =4W/8n0.47V 将它置于中等音量时却能发出非常甜美放大系数 V~=10mVl3 的声音.即使将音量开到最大,它的"软限 最大输出功率811,THD+N=10%,1kHz正弦波信号4W (直''^盎』』台仁』丑{吉立:辅=]巴?n—田付日B尸日,丁^臣'l位 最大音乐输出功率811,THD+N<20%,lkHz5.5W \喜暑下古喜在:潘堆盲H,\凸 J…,, 失真度,42%之 ,它的声音具有充实而柔美的特性,能 失真度,l_3%使人真正联想起胆管放大器 .当然,对任 信噪比l8n何放大器的音质评价都是人们主观判断 信噪比n.85dB的结果,它取决于许多因素.而不只是由 带宽?,l所用扬声器的品质来决定.多次试听的结 阻尼因数O2l果表明,本功放用同一只扬声器所产生的 输出阻抗约38n声音比它们接到普通Hi—Fi放大器时产生 效率4W,8nl3%的声音要悦耳得多. 年第7期??