分立元件功放音质粗糙，求分析

aloha123

Lou 发表于 2015-6-29 23:32
根據2N5551DATASHEET FIG 4
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/MM/MMBT5551.pdf

请看附图，这个功放从开机Q15就在Vbe=0.68V接近满载(Vbe Satuation)的情况下工作，
过了20分钟后，Q15在Vbe=0.5V也还是在接近满载(Vbe Satuation)的情况下工作。
也许正半周工作正常、负半周工作不正常，也许是负半周工作正常、正半周工作不正常。
也就是有一半周有放大，另一半周是没有信号输出(也许有信号但已严重失真)。
我不相信任何补品能补足这部分的失真。

Lou

aloha123 发表于 2015-6-30 17:00
请看附图，这个功放从开机Q15就在Vbe=0.68V接近满载(Vbe Satuation)的情况下工作，
过了20分钟后，Q15在 ...

---> 也就是有一半周有放大，另一半周是没有信号输出
       這不就是推挽電路 (Push-Pull) 的工作精神嗎?

2N5551 只負責正半周. 2N5401只負責負半周
一人負責一半有什麼不對 ?

再說, 誰會讓 2N5551的VCE 這麼低, 而工作在飽和區呢?

aloha123

Lou 发表于 2015-6-30 18:46
---> 也就是有一半周有放大，另一半周是没有信号输出
       這不就是推挽電路 (Push-Pull) 的工作精 ...

哈!哈!哈!!!，不知Q15的另一半是谁？ 能帮它推或拉的。

Lou

aloha123 发表于 2015-6-30 19:13
哈!哈!哈!!!，不知Q15的另一半是谁？ 能帮它推或拉的。

這是個笑話吧？

aloha123

Lou 发表于 2015-6-30 19:57
這是個笑話吧？

"---> 也就是有一半周有放大，另一半周是没有信号输出
       這不就是推挽電路 (Push-Pull) 的工作精神嗎?"

因為你當時只發一半，我以為你是在開冷笑話。

aloha123

Lou 发表于 2015-6-30 18:46
---> 也就是有一半周有放大，另一半周是没有信号输出
       這不就是推挽電路 (Push-Pull) 的工作精 ...

言归正传。

我是第一次听到电压放大级可工作在B类或AB类。
即便是全对称的差动和电压放大级都工作在A类。
我倒是希望你能依此做一个后级功放，电压放大级使用AB类的推晚。

其实这个电路的设计者是很自负的，所以连温度补偿都不设可调电阻来调静态电流。
但是有点遗憾的是差动和电压放大级的设计不是很好，这是我的观点，也许它另有玄机也说不定。

另外一提，是LZ擅自改变设计才造成今天的样子。

cdzx11

aloha123 发表于 2015-6-30 20:15
言归正传。

我是第一次听到电压放大级可工作在B类或AB类。

这么长的帖子，随便看了一下，就这而有趣。
除了输出级（包括整个电流放大部分），其他部分当然都是甲类。
这都没搞明白，实在没资格指点别人。

aloha123

cdzx11 发表于 2015-6-30 21:13
这么长的帖子，随便看了一下，就这而有趣。
除了输出级（包括整个电流放大部分），其他部分当然都是 ...

天生我材必有用。
每个人都有他专精的地方，我们必须尊重。
Lou这位仁兄在调音方面就是我学习的对象。
他在电路方面也不错只是有些地方一时心急想错了而已。
我在前面算Q9的电流也是犯了错。

cdzx11

aloha123 发表于 2015-6-30 21:50
天生我材必有用。
每个人都有他专精的地方，我们必须尊重。
Lou这位仁兄在调音方面就是我学习的对象。
...

那我对luo说声抱歉吧
说起来真佩服你们，楼主的电路图我都看晕了，元件标号乱的一塌糊涂，你们描述的元器件我总是在图上找不到。

aloha123

cdzx11 发表于 2015-6-30 21:57
那我对luo说声抱歉吧
说起来真佩服你们，楼主的电路图我都看晕了，元件标号乱的一塌糊涂，你们描述的元 ...

你也是希望一次看完，就心急地看，因此就漏看了一些东西。
我都会说166楼的图。

天地松音

033308 发表于 2015-6-30 00:04
感谢你的建议和分析，待这个电路都调得差不多了，再像大家交代下。

客气了,等待你新的音质评价。
再给一张仿真图参考,加一只1N4148后的结果。

Lou

aloha123 发表于 2015-6-30 20:15
言归正传。

我是第一次听到电压放大级可工作在B类或AB类。

只有推挽電路才有AB類之分.
單端放大一定是A類. 我無法設計出B或AB類的單端放大器

我從來沒說過电压放大级可工作在B类或AB类

你也可以降低靜態電流. 只要不截波, 不離開線性工作區即可.
A類不一定很燙. 更沒有所謂Q15一定要6MA的說法

當你提及正負半周時, 我以為你在擔心Q15無法給Q10足夠的電流而讓Q10在線性區工作
所以我用2N5551舉例. 非Q15/2N5401.

你的問題恐怕還是在Q15太靠近"休眠狀態". 所以才會說負半周的問題. VBE遠低於0.6V.

稍微做一下直流分析你就會明白了:

1) 在輸出為0V時
    Q15有3.3MA的恆流源 另外要提供Q10的B極電流
    若Q10放大率是200 Q10需要1.21V/.3K/200=3.6MA/200=0.018MA
    所以Q15要提供3.318MA

    若要有 200W 8 歐姆 輸出 假設
    Q22 HFE 50 / C2073 HFE 75 / 2N5551 HFE 200

2) 在輸出為40V時
    Q22 + Q21 要 2.5A * 2 輸出電流.  
    Q22 / Q21 需要50MA * 2 輸入電流

    Q11 需要 100MA + 11MA (R11的電流) = 111MA 輸出電流
    Q11 需要111/75=1.5MA 輸入電流

    Q10 需要 1.5MA + 3.6MA = 5.1MA 輸出電流
    Q10 需要1.5MA/200+3.6/200=0.025MA 輸入電流

    但3.6MA是靜態電流的一部分

    所以當輸出從0V到40V時 Q15只需額外提供1.5MA/200=0.0075MA的電流
    同理
    所以當輸出從0V到-40V時 Q15只需額外減少1.5MA/200=0.0075MA的電流

    也就是說 Q15 電流工作範圍是在 3.318MA +/- 0.0075MA

    Q15 電流最多只會擺動 2*0.0075MA=0.015MA

    根據2N5401 DATASHEET
    你認為 Q15 會因為擺動而進入休眠嗎 ?
    正式的說法是離開線性區.

天地松音

aloha123 发表于 2015-6-30 10:46
所以你的比较方式是

2. 电脑USB+FOOBAR2000播放器+XOMS解码器（PCM1794的输出）+日本的功放 +喇叭

2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。

Lou

天地松音 发表于 2015-7-1 04:23
2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。

2N5551 的 RθJC Thermal Resistance, Junction to Case 83.3 °C/W

0.126W * 83.3 °C/W = 10.5 °C
2N5551 CASE 會比當時的室溫高出10.5 °C

若2N5551表面真是100度,
誠心希望aloha123兄不要生活在89.5°C的環境中.
趕快脫離水深火熱般的苦海!

這回是冷笑話了

天地松音

Lou 发表于 2015-7-1 04:46
2N5551 的 RθJC Thermal Resistance, Junction to Case 83.3 °C/W

0.126W * 83.3 °C/W = 10.5 C

哈...其实这位朋友的关注方向错了。
原电路的设计对Q11组成的恒流源精度要求奇高,用1N4148所组成的稳压电源远远达不到要求。

aloha123

天地松音 发表于 2015-7-1 04:23
2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。

2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。
0.625W/0.126W=5
2SC3828是200W的功放晶体,工作于150ma时是6W
200W/6W=30
同理根本更不需要加散热，更没可能100度以上。為何大家都裝散热？

我接受LOU兄提出的数据，但是三级管跟电阻不一样，
电阻只要在它可接受的范围会透过热辐射散热，
但是三级管发热后会产生热反应，越热消耗功率越大就更热，最后烧管。
由上面的数据就可说明30倍大的需加散热，为何5倍大的不须加？

Q15太靠近"休眠状态".这点我承认我是错的。我没先查datasheet就依常识判断。
但是它处于接近满载(Vbe Satuation)的情况下工作，我是有数据的。
我只是将我看到的数据贴上，如果不对也请你们拿数据说服我。
或者请LZ测出数据说服我。

也请你分析一下为何20分钟后Q7、Q8都失去平衡了,一边1.6V一边1.7V (R27, R28)。

另外我也同意天地松音兄的"用1N4148所组成的稳压电源远远达不到要求。"
要是我会用LED取代。既便宜又容易取得又不输稳压二级管又能指示开关机状态。

补充内容 (2015-7-2 00:01):
对不起，应是三肯的2SC3858 打错成2SC3825。

liustar

真是弱爆了！把电压放大的电流调到5毫安有多难啊？

天地松音

aloha123 发表于 2015-7-1 12:02
2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。
0.625W/0.126W=5
2SC3828是200W的功放晶体, ...

280楼这位朋友所说的2N5551的温升是每瓦83.3度这个数据我认为是可信的,但我没能找到2SC5198的每瓦温升数值,在这里我们暂时假设为每瓦20度吧,20X6=120度了,还要再加环境温度。
差分失去平衡的原因看277楼的仿真图,Q11恒流源电流变化范围大时上下严重失衡。
1.7V和1.6V我认为是功率管Ic从136mA变化到360mA时电源电压变化造成的,因为这时R20电阻两端的压降变了,显然Q11Q12的电流也变了,从而失去平衡。
楼主测试数据精确度值得怀疑,在这里暂且作为标准吧。
下面二张仿真图可看到。

033308

aloha123 发表于 2015-7-1 12:02
2N5551的PC是0.625W,工作于0.126W时温升没可能100度以上。
0.625W/0.126W=5
2SC3828是200W的功放晶体, ...

红色LED压降1.6V，LED里面有晶片，我比较担心会不会长时间使用或者温度过高会容易坏掉呢？

天地松音

033308 发表于 2015-7-1 16:33
红色LED压降1.6V，LED里面有晶片，我比较担心会不会长时间使用或者温度过高会容易坏掉呢？

我建议用TL431更好。仿真元件库里找不到431。