一款优秀的甲类功率放大器原理仿真及分析笔记。吃透原理，制作时才会心中有数

lsbob55

认为现在功放技术很成熟，找个名机电路照抄即可，只要制作工艺及用料下足功夫，就能得到好作品。对此观点，本人不敢苟同。且不说功放技术一些问题，业内专家尚在争论中。即便照抄名机电路，不吃透电路原理，想做出好作品，我看难！
怎么吃透电路原理，做到理论实践结合。我将自己的笔记整理了下，供大家参考。愿对初学者有所帮助，也希望是抛砖引玉。

闲话少说，上图

这是一个纯甲类功放电路原理图，原型是所谓无缺陷乙类（或者甲乙类）音频功率放大器，将静态电流加大便成了纯甲类。

开始电路原理仿真
功率管静态电流1.35A；信号幅度Vrms=0.3V；频率f=1kHz。

看到THD=0.000%，还不错!

加大信号幅度 Vrms=0.6V，频率f=1kHz。

输出功率 P=12.4V*3.09A=38.316W
失真还是小到看不见THD=0.000%

提高信号频率

现在看见失真了!
信号幅度Vrms=0.3V；换了几个频率仿真结果见下表：
1kHz        THD=0.000%
20kHz        THD=0.001%
40kHz        THD=0.002%
80kHz        THD=0.015%
上面指标看起来挺不错。

电路工作必须稳定，上述指标才有意义。直流工作点及温漂暂不考虑，先考察交流反馈信号响应，会不会自激。
看闭环波特图：

图中“相位”是相频特性，曲线陡直上跳处相移-180度，教科书中相频曲线是一直向下的，没这个上跳。其实一回事，只是画法不同，上跳到+180度又开始向下，极坐标-180度和+180度是同一个角度，可看作相频曲线上同一个点。
光标移到图左上角，拉动测量线到相移-180度处，测得频率15.494MHz。见下图：

然后切换到“幅值”幅频特性：

拉动测量线到15.494MHz处，测得增益2.13db。

根据放大器稳定性判据，相移-180度时，增益在0db以下才稳定，现增益在0db以上，有可能自激。
简单办法，改变放大级消振电容，C10换100p，再看闭环波特图：


在频率15.278MHz处测得增益-4.43db，小于0db自激消除。
但THD指标稍差些了，信号幅度Vrms=0.3V：
1kHz        THD=0.000%
20kHz        THD=0.003%
40kHz        THD=0.005%
80kHz        THD=0.030%

实际调测中，C10用47p未必会自激。经验告诉我们这个电容应尽量取小些，否则问题多，听感不好。
纠结了，该电容到底怎么选才合理。仔细看仿真波特图，相移-180度时，频率15MHz左右。只要不让频率1MHz以上外部信号进入功放，功放就不一定会自激，实际处于临界自激状态。怎么才能做到即不加大该电容，又保证电路稳定不自激呢？
况且，仅闭环波特图观察是不够的，还应观察开环波特图，才更全面。借助计算机仿真工具我们能轻松解决这些问题，找到更有效解决办法。（未完待续）

仿真原文件下载

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

补充内容 (2017-6-3 13:34):
原下载链接失效，请到36楼直接下载。

57007241

好贴呀

zhy_035

前排学习中

未来的我

书中记得有提到，100p是最小值

aabin123

好贴，可以尝试

421261861

有没有优秀乙类高压电路，双90伏的

日王贝才

好嘢。。。支持楼主分析

lzlz

所有晶体管仿真模型准确性非常关键

lzlz

仿了下  静态电流1.35A   ....

mxwmke1

希望做出来再进行对仿真数据比较。
无论仿真或研究电路，最终都是为成品服务。如果是成熟的产品，拿来仿真只会弄巧成拙。

GHO

做过这电路，不错。

xirtam

mmmnnbbvv

前排学习中

ss0009671

供电电压虽然不高
差分级单管功耗也过100mW了.
噪音不可忽视.这仿真有考虑么?

blackfoon

thanks

duzm

好贴，学习中

swsw4321

421261861 发表于 2017-5-21 15:46
有没有优秀乙类高压电路，双90伏的

楼主电路只要管子耐压够，就能上双90V

421261861

swsw4321 发表于 2017-5-21 19:52
楼主电路只要管子耐压够，就能上双90V

大管吗？

ppppxh

能仿真.可以少走弯路.真实与理论还是有些差别的.好线路.要好好分析.谢谢楼主.

ppppxh

能仿真.可以少走弯路.真实与理论还是有些差别的.好线路.要好好分析.谢谢楼主.