[正式立项]——DIY日记——20W小甲

麦迪文

yyy321 发表于 2014-10-20 17:47
第一次PCB打样，不懂行情，所以问问论坛上朋友，请大家PM给予指点，不胜感激
1、长宽：146*80mm
2、层 ...

关注。

jinghu1980

继续关注，小甲依然在心头。

lrq100

正在筹划呐，赶紧学习一下。求PCB图和详细图纸，谢谢！ lrq100@126.com  

gzaps

学习的

JUN86

过孔开窗就可以了

liangzhigang

很好，值得学习。

boutd

今天，偶然之间，胡乱溜达，突然就找到了《20W超低失真A类功放》的正宗出处
---- 这货源于这里：应用电子学2008年10月
         不错

gxcrt111

20W的A类，一般够用了，什么时候出板，想上一套，请PM。

AUDIO2A3

期待制作过程的分享。

sdpsc

yyy321 发表于 2014-10-21 22:57
画PCB的朋友来溜达了啊   

在研究怎么改成蓝油白字   焊盘部分有改动，从2.0改成2.2，不知道行 ...

左上角有些脚没放焊盘吧？

yyy321

sdpsc 发表于 2014-10-22 20:17
左上角有些脚没放焊盘吧？

放了的，估计是显示的问题，用LAYOUT的“阻焊层”查看，是这样的：



显示出来的焊盘，捉狂，再改，好像行了  

zer0

lai xue xi ~~~~~~~~~~~~~~~

sony55

  这个机壳好漂亮 好机

苏降明

ding

筑明

看看，很感兴趣！

yyy321

只分享，不说话：

玩具

我想问下楼主，甲类功放静态电流是多少，甲乙类的又是多少，谢谢

nkl

回复可见

yyy321

      以下内容摘自《无线电与电视》杂志4、5期《20W超低失真A类功放》，原文作者为陆全根先生，非常感谢。

      摘抄陆先生文章，不代表赞同或者否认其观点，仅为爱好者之间交流之目的，若权利者提出要求，BBSHIFIDIY网站可以在不通知本人情况下予以删除。

      目前绝大多数家用高保真功率放大器，主要采用甲（A）类、乙（B）类及介于A、B类之间的甲乙（AB）类3种工作组态。对于A类功放的音质，无疑是最受称赞的。自从有放大器以来，几乎听不到有相左的声音。只是由于它的效率低，特别是在低功率输出状态工作时效率非常低，因而额定输出功率做不大，才使许多崇尚大功率输出的发烧友忍痛割爱。也正因如此，市场上的A类功放商品机很少，几乎均为国外设计的顶级产品。尽管输出功率不大，但售价昂贵，令人无奈。本文特向读者推荐一款国外供DIY的A类20W x 2功率放大器，其实测性能足以与顶级商品机媲美。

      一 性能指标
      在说明电路之前先来看它的性能指标：
      （1）输出功率为20W／8欧（纯A类）；
      （2）频率响应为1．5 HZ～190kHz（-3dB），20Hz（0dB）／20kHz（一0．2dB）；
      （3）灵敏度为625rnV （满功率输出）；
      （4）输入阻抗为10k 欧；
      （5）额定THD+N<0．002％（20H Z～20kH Z），典型值为0．0006％；
      （6）信噪比为一115dB（不计权）、一1 l 8dB （A计权，带宽22Hz～22kHz，20W／8 欧）；
      （7）阻尼系数为180（1kHz）。

      二． 电路原理
      20W A类功放一个声道的原理图。乍一看，其貌不扬，而且其中大部分内容，在许多业余发烧友看来，也都是耳熟能详的电路。部分电路元件的选用，可能还会受到他们的质疑。这样普通的电路结构，无论如何与上述优异的性能联系不到一块去。然而，实际的性能测试是严格的检验标准，这里似乎不太可能会有造假现象。
      
      其实，这个电路是在先前1 5W A类功放电路（以下称原型）的基础上，吸收了功放研究中的新成果和许多实践经验改进而来，早在7年前就完成了设计和性能验证，2008年年初予以重新发表。因此，这不仅是一个成熟的设计，而且也完全可以说反映了同类结构当前最高水平的设计和制作情况。至于音响和音乐发烧友更不应该放弃这个制作，希望有条件者务必一试。下面开始介绍电路设计中的一些考虑。
      
      插座CON1上的输入信号经47UF电解电容和R2加到晶体管Q1的基极。Q1与Q2采用日本东芝PNP型低噪声晶体管2SA970组成输入差分放大级。R2和C1组成截止频率为1 90kH z的一阶（6dB／oct）低通滤波器，放大器的高频响应主要是由该滤波器决定的。目的是把音频响应拓宽到超音频范围，同时又能抑制射频范围的干扰。本机的输入阻抗由R2前的10k 欧电阻决定。Q2基极的串联负反馈电阻也取为10k 欧。这两个电阻值均比常规设计的典型值（20k 欧）小一半，主要是降低电路阻抗并减小热噪声。
      
      整机增益由Q2基极的反馈网络中的1Ok 欧和510 欧电阻决定，约为20．6倍（即10k 欧／510欧+1）。而整机低频截止频率由Q2基极的510 欧与220UF决定，约为1．4Hz。放大器低频响应就是由这个RC串联网络决定的。
      
      读者也许已经注意到，在输入级（Q1和Q2）的输入网络和反馈网络中使用了两只大容量而且是有极性的电解电容器。这对一些要求较高的发烧友来说，可能是难以接受的。在他们看来必然会产生失真影响音质，特别是高音频的音质。可是设计者为什么要这样使用呢?或者说，为什么不用无极性电解电容器呢?实际上，这两个电容器的容量选得很大，主要是为了降低由电容器产生的低频失真。如果容量不够大，随着频率的降低，放大器低频段的失真曲线便会升高。从测试性能看，也没有对高音频失真产生什么影响。设计中也试用过无极性（NP）电解电容器，但由于体积较大容易捡拾噪声和干扰而放弃了。使用大容量电容器带来的不利之处，是由于电路频响更宽了，容易受到电磁干扰的侵扰，甚至会产生超音频振荡，但这可以通过合理的布线来克服。
      
      与反馈网络隔直电容（220UF）并联的D1、D2，目的是防止功放发生故障时保护220UF电容，以免受到过大的反向电压而损坏。例如，当输出管Q14发生短路故障时，此时扬声器保护电路（放大器电路图中未画出）启动断开功放后，-22V电源电压就会加到220UF电容上，由于D1、D2的旁路作用，220UF两端电压被限制在1．7V左右，起到保护作用。从原理上说，只用一只二极管已够，但为了保证在电路正常工作时出现最大反馈信号时，也不会因二极管的非线性引起放大失真，使用了两只串联二极管。
      
      输入差分放大级（Q1、Q2）的静态电流由恒流源（Q5）提供。由Q5发射极电阻100 欧上的压降为0．6V可知，Q1和Q2两管静态电流为6mA。明显高于一般功放输入差分放大级的静态电流。这个电流大，有利于提高电路的转换速率（SR），但也增大了噪声，故Q1、Q2务必采用低噪声晶体管，最好按指定要求采用东芝的2SA970。Q1、Q2的发射极电阻100欧有利于改善瞬态互调失真（IM）。Q1、Q2集电极采用镜流源（03、Q4），不仅提高了差分放大级的对称性，而且也大大提高了集电极负载电阻，使得输入级的增益大为提高。对于负反馈放大器来说，提高整机的开环增益至关紧要，因为只有足够高的增益才能充分利用负反馈来降低失真。
      
      放大器电路中加设了射极跟随器Q8做阻抗匹配。在本机的原型功放中，Q1、Q2差放之后采用一级共射一共基级联电路作电压放大。这种放大级的高频响应好，通常用于射频放大电路，但其输入阻抗、增益等与单管共射放大相同。由于本机频响没有问题，级联电路在这里没有什么优势可发挥，也不及使用图2中的Q8、Q9有用。Q9未用发射极电阻，集电极采用恒流源Q7，这都是为了提高该级的增益。Q7与Q6组成负反馈式恒流源，使得Q7基极电位更稳定，从而也使流过Q7的电流更恒定。稳定了的Q7基极电位也使恒流源Q5的基极电位更稳定。

      除此之外，为了减小上述恒流源电流受正电源电压波动的影响，Q5、Q7两管的基极还接有2只10k欧电阻分压器，其中点通过47UF电容接到+22V电源线上。总之，Q5～Q7及其周围元件组成了一个改进的恒流源偏置电路，提高了电源的纹波抑制比（PSRR）。至于负电源的PSRR是通过负22V电源线上增加10欧和1000UF退耦网络来提高的。A类放大比B类放大要求有更低的电源纹波，这是因为A类要求电源所提供的静态电源（≥1A）远比B类所要求的静态电流（20～30mA）大得多。如果PSRR达不到一定的要求，低音频的失真指标就会变差。Q8基极与Q9集电极之间的100pF（NPO）电容做本机的相位补偿用。