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整机调整测试完毕，工作正常，准备装箱，同时开始整理总结。
说明：
- 纯业余，发帖主要给自己留个记录，也希望给同样业余的伙伴一些参考，且回报论坛；
- 技术和经验都十分十分有限，很多想法和计算可能根本就是错误的，真心欢迎拍砖；
- 电路是英国手册的“无缺陷”构架，无创新，选它是因为希望尽可能“知道自己在做什么”；
试听中的功放：
20KHz方波测试，无负载：
20KHz正弦波测试，无负载：
1. 主放大器
主电路图：
输出部分（输出补偿+扬声器保护）：
1.1 电路计算（最初设计计算的记录，仅整理下格式原文贴出，与实际安装的出入后文将交待）：
1.1.1 输出级和驱动级：
A. 电源和保险丝：
◦ 电源：定为正负30V；
◦ 保险丝：定为3A；
B. 功率管和驱动管的选择：
◦ 功率管选安森美的MJL4281A / MJL4302A；
◦ 驱动管选安森美的MJE15034 / MJE15035；
C. 4欧负载时输出功率：
◦ 额定电流下正边或负边功率： 3^2 X 4 = 36W;
◦ 总负载功率 = 单边功率 X 2：36 X 2 = 72W；
◦ 负载的有效电流：(72 / 4)^0.5 = 4.243A；
◦ 负载的峰值电流：4.243 X 1.414 = 6A（已进入失真区，按手册不失真为0.15～5A）；
◦ 负载的峰值电压：6 X 4 = 24V；
按不失真电流5A计算：
◦ 负载的有效电流：5 / 1.414 = 3.536A；
◦ 负载的不失真最大功率：3.536^2 X 4 = 50W；
◦ 负载的峰值电压：5 X 4 = 20V；
D. 8欧负载时输出功率：
◦ 最大峰值输出电压 = 电源电压 – 100R电阻压降 – 电流源压降 – 驱动管UBE = 30 – 1.5 – 1.5 – 0.7 = 26V；
◦ 负载最大峰值电流：26V / (8 + 0.22) = 3.163A;
◦ 负载最大效值电流：3.163 / 1.414 = 2.237A；
◦ 负载最大功率：2.237^2 X 8 = 40W；
E. 输出管计算：
◦ 静态电流：取120毫安（手册说线性区为100毫安到5A）；
◦ 最大瞬时电流：4欧负载时保险丝为额定值时折合的管子电流，即上面的计算结果：6A；
◦ 最大有用电流（线性输出时）：5A；
◦ 基极静态电流：小于120 / 80 = 1.5毫安（HFE = 80）；
◦ 基极最大电流：小于 6A / 50 = 120毫安（HFE = 50）；
◦ 基极最大有用电流（线性输出时）：小于 5A / 80 = 62.5毫安；
◦ 静态管耗：120毫安 X 30V = 3.6W；
◦ 集电极电阻（驱动管射极电阻）：3^2 X 0.22 = 1.98 W，5W安全，所以选0.22R / 5W；
F. 驱动管计算：
◦ 集电极电阻：由手册上的曲线可知，当此管静态电流大于7毫安时线性变好，此时其集电极电阻为 0.65V / 7毫安 = 92.9欧，取82欧；
◦ 集电极电阻电流： 0.65V / 82欧 = 7.93毫安；
◦ 静态电流 = 集电极电阻电流 + 输出管基极静态电流：7.93 + 1.5 = 9.43毫安；
◦ 最大瞬时电流 = 集电极电阻电流 + 输出管基极最大电流：7.93 + 120 = 128毫安；
◦ 最大有用电流 = 集电极电阻电流 + 输出管基极最大有用电流：7.93 + 62.5 = 70.43毫安；
◦ 基极静态电流：小于 9.43毫安 / 100 = 94.3微安；（HFE = 100，下同）
◦ 基极最大电流：小于 128毫安 / 100 = 1.28毫安；
◦ 基极最大有用电流：小于 70.43毫安 / 100 = 0.704毫安；
◦ 基极电阻：防振，仿真没见正面效果，取值100欧内，0R占位；
1.1.2 电压放大级：
A. 放大管选择：选C3503（恒流源选与之对应的A1381）；理由如下：
◦ 中功率，静态可大些，这是主要理由；
◦ 手册说线性好，频率高；
◦ 其他可考虑对管：A1837 / C4793；A1358 / C3421；B649A / D669A；
B. 放大管计算：
◦ 静态工作点：此管工作于A类状态，静态电流要大于驱动管的最大基极电流1.28毫安，根据手册，认为6～10毫安较好，按10毫安计算；
◦ 最大电流 = 静态电流 + 驱动管基极最大电流：10 + 1.28 = 11.28毫安；
◦ 最小电流 = 静态电流 - 驱动管基极最大电流：10 – 1.28 = 8.72毫安；
◦ 有用电流区间（最小有用电流～最大有用电流）：10 – 0.704 ~ 10 + 0.704，即 9.3 ～ 10.8毫安；
◦ 基极静态电流：10毫安 / 100 = 100微安（HFE = 100，下同）；
◦ 基极最大电流：11.28毫安 / 100 = 112.8微安；
◦ 基极最小电流：8.72毫安 / 100 = 87.2微安；
◦ 基极有用电流范围：93 ～ 108微安；
◦ 静态管耗：10毫安 X 30V = 300毫瓦；（静态时集电极电位为0）
◦ 动态管耗：和静态差不多，按300毫瓦估计；（积分不好算，下同）
◦ 基极电阻：作用是防振，100欧以内，0R占位；
C. 射随缓冲器计算：
◦ 射极电阻：取1K；
◦ 射极电阻电流：0.65V / 1K = 650微安；（大于VAS管最大基极电流112.8毫安，安全）
◦ 静态电流 = 射极电阻电流 + VAS基极静态电流：650 + 100 = 750微安；
◦ 最大电流 = 射极电阻电流 + VAS基极最大电流：650 + 112.8 = 763微安；
◦ 最小电流 = 射极电阻电流 + VAS基极最小电流：650 + 87.2 = 737微安；
◦ 有用电流范围：650 + 93 ～ 650 + 108，即743～758微安；
◦ 基极静态电流：750 / 100 = 7.5微安（HFE = 100，下同）
◦ 基极最大电流：763 / 100 = 7.63微安；
◦ 基极最小电流：737 / 100 = 7.37微安；
◦ 基极有用电流范围：7.43～7.58微安；
◦ 集电极电阻：作用是降低管子压降，25V / 763毫安 = 33K；
◦ 静态VCE：30V – 33K X 750微安 – 0.65V = 4.6V；
◦ 静态管耗：小于 1毫安 X 4.6V = 4.6毫瓦；
D. 射随缓冲器选管：按上面计算，选择小信号管C2240；
E. 主极点电容：整个电路主极点频率由它确定，只要不振荡，应该越小越好，10～200pF；安装调试阶段确定实际取值，希望100pF以内；
1.1.3 输入级：
A. 晶体管选择：差分输入管选A970，电流镜选C2240，均需要配对。
B. 差分电路计算：
◦ 工作点选择：工作点大些据说有利于提高性能，但同时管耗压力增大，且中点电压升高，综合考虑，每臂取1.5毫安，即电流源为3毫安；
◦ 反馈电阻（基极电阻）选择：大了增加了中点电压的压力，小了输入阻抗有压力，选为10K；
◦ 预估闭环电压增益：取23（27dB）；
◦ 反馈落地电阻 = 反馈电阻 / （闭环电压增益 – 1）：10K / (1 + 23) = 417欧，取430欧；
◦ 闭环增益 = 1 + 反馈电阻 / 反馈落地电阻：1 + 10K/430R = 24.3，即27.7dB；
◦ 电流变化：1500微安基础上，提供给电压放大级的不足8微安，且变化量不足1微安；
◦ 基极静态电流：1.5毫安 / 200 = 7.5微安（HSE = 200，下同）；
◦ 基极电流范围：静态7.5微安基础上变化小于1/200微安；
◦ 功放中点电压 = 基极静态电流 X 基极电阻：7.5微安 X 10K = 75毫伏；
◦ 差分管射极电阻：加入本地负反馈以提高性能，取值0～220R，均取100R；
◦ 差分管管耗：30V X 1.5毫安 = 45毫瓦；
C. 反馈落地电容：
◦ 因反馈落地电阻值较低，为保证低频不被衰减过大，此电容应取较大容量（衰减的计算为:
容抗 / (容抗 + 430欧)，其中430欧是反馈落地电阻值）：
取值
| 20Hz容抗
| 20Hz衰减
| 50Hz容抗
| 50Hz衰减
| 100uF
| 79.6
| 16%
| 31.8
| 6.9%
| 220uF
| 36.2
| 7.7%
| 14.5
| 3.3%
| 330uF
| 24.1
| 5.3%
| 9.65
| 2.2%
| 470uF
| 16.9
| 3.8%
| 6.77
| 1.6%
| 1000uF
| 7.96
| 1.8%
| 3.18
| 0.73%
| 2200uF
| 3.62
| 0.83%
| 1.45
| 0.34%
|
根据上表计算，此电容不小于330uF即可，暂且选1000uF，计划使用ELNA二代RFS系列的；
◦ 担心大电容影响高频，在此大电容上并联一个22～47uF的小电容；
◦ 参照SELF的电路图，电容的两端并联一个二极管，提供一个反向放电回路（自己分析）。
D. 镜像电流源：
◦ 三极管C2240的HFE较大（>200），从差分管右臂索取电流为：2 X (1500 / 200) = 15微安，感觉刚好抵消一部分由VAS索取左臂电流引起的不平衡，挺好，根本无需进一步处理（用一只三极管取代基极-集电极直连）；
◦ 发射极电阻是为了加入一些本地负反馈，提高稳定性，0～220R都可以，取100欧；
1.1.4 恒流源：
A. 大多参考电路两个恒流源都这样或那样互相连接，感觉还是彻底分开好，不用省那几个元件；
B. 输入差分电路的恒流源：
◦ 输出电流：3毫安；
◦ 基准臂电流：取1.5毫安，由电源电压和集电极电阻确定：约30V / 20K = 1.5毫安；
◦ 基准臂加自举电容稳定电压电流，电容取100uF；
◦ 基准臂三极管压降1.4V，管耗极小：1.4V X 1.5毫安 = 2.5耗瓦；
◦ 输出臂射极电阻决定输出电流，其值为：0.65V / 3毫安 = 217欧，取220R；
◦ 差分电路恒流源注入端电位固定于大约+0.7V，因此，为降低输出臂管耗，于三极管集电极加电阻，使其承受20～25V无用电压，此电阻阻值取7.5K，压降：7.5K X 3毫安 = ：22.5V；
◦ 输出臂三极管功耗：小于3毫安 X 10V = 30毫瓦，无压力；
◦ 三极管选择：全部使用A970（感觉低噪声管产生的电流噪声也应该低，毕竟此电流要注入到小信号输入级）；
C. 电压放大级恒流源：
◦ 输出臂三极管选择：选电压放大的对管A1381；
◦ 基准臂与差分输入的恒流源完全相同（电流、电容、管耗）；
◦ 输出电流：8毫安；
◦ 输出臂射极电阻：0.65V / 8毫安 = 81.25欧，取75R；0.65V / 75R = 8.67毫安；
◦ 输出臂静态管耗：8.67毫安 X 30V = 260毫瓦；
1.1.5 VBE倍增偏置电路：
A. 三极管选择：C2240；选择理由：
◦ 低噪声；
◦ 高HFE；
B. 电路计算：
◦ 电流分配：总电流为8毫安，通过电阻分压网络的电流应远大于三极管基极电流，据此，定电阻支路电流约2毫安，则三极管电流约6毫安；
◦ 电阻支路总电阻：1.5V / 2毫安 = 750欧（取偏置电压为两个UBE略高，即1.5V）；
◦ 基极电流：小于 6毫安 / 200 = 30微安；
◦ 固定电阻：取360R；
◦ 可调电阻部分：取240R固定 + 500R电位器；
◦ 最大偏置电压：(1 + 360 / 240) X UBER = 2.50UBE = 1.63V (UBE取0.65V，下同)；
◦ 最小偏置电压：(1 + 360 / 740) X UBE = 1.49UBE = 0.97V；
◦ 最大偏置电压下电阻支路电流：1.63V / (360R + 240R) = 2.72毫安；
◦ 最大偏置电压下三极管电流：8 – 2.72 = 5.28毫安；
◦ 最小偏置电压下电阻支路电流：0.97V / (360R + 740R) = 0.88毫安；
◦ 最小偏置电压下三极管电流：8 – 0.88 = 7.12毫安；
◦ 管耗：小于 2V X 8毫安 = 16毫瓦；
C. 偏置电路两端并联一个电容，稳定直流偏置电压（同时降低交流阻抗？），取值100uF；
D. 注意：电位器一定要位于发射极端，如果其滑动端发生脱离故障，偏置电压将降至最低，顶多出现严重的交越失真，不会因偏置过大引起烧管；
1.1.6 输出防振网络（佐贝尔网络和？？网络）：
A. 佐贝尔网络，用10欧电阻和100n电容串联，接到输出和地端，用于防止感性负载引起的高频振荡，电阻可以选1W或2W的功率电阻；
B. 名字忘了的网络，用10欧电阻和6uH（空心）电感并联，串接到输出和负载之间，用于防止容性负载引起的高频振荡，电感可以用铜线以1”直径绕10圈来自制，注意铜线要足够粗，以通过负载电流；
C. 绝大多数情况下负载都是感性的，所以佐贝尔网络一定要有；
1.1.7 输入隔直滤波：
A. 高通滤波器：
◦ 滤波器电阻就是基极输入电阻：10K；
◦ 电容计算和选取：
电容值(uF)
| 20KHz容抗
| 20Hz容抗
| 与10K电阻构成滤波器的截止频率
| 2.2
| 3.62R
| 3.62K
| 7.23Hz
| 4.7
| 1.69R
| 1.69K
| 3.39Hz
| 10
| 0.80R
| 0.80K
| 1.59Hz
| 22
| 0.36R
| 0.36K
| 0.72Hz
| 47
| 0.17R
| 0.17K
| 0.34Hz
|
B. 低通滤波器：
◦ 因输入基极电阻10K比较低，所以滤波器电阻阻值不能太大，否则衰减太大，选1K；
◦ 电容计算和选取：
电容值 (pF)
| 20KHz容抗
| 20Hz容抗
| 与1K电阻构成滤波器的截止频率
| 100
| 79.6K
| 79.6M
| 1.59MHz
| 220
| 36.2K
| 36.2M
| 723KHz
| 330
| 24.1K
| 24.1M
| 482KHz
| 470
| 16.9K
| 16.9M
| 338KHz
| 1000
| 7.96K
| 7.96M
| 159KHz
|
C. 隔直电容左端放置一个1M电阻，提供放电回路；
1.1.8 电源滤波/退耦
A. 电源入板处加一组470u + 100n电容；
B. 输入差分部分（远离电源入板处）加100n退藕；
C. 进一步，功率级和信号级之间加入一个阻容滤波网络：
◦ 电容定为470u + 100n组合；
◦ 信号级电流为14毫安（两个电流源各为4.5和9.5毫安）；
◦ 电阻压降定为1V，则电阻值为：1V / 14毫安 = 71.4欧，选75R；
◦ 电阻实际压降：75R X 14毫安 = 1.05V；
◦ 滤波器高频截止频率：1 / 2 X 3.14 X 75R X 470u = 4.52Hz；
1.1.9 保护电路
A. 3A电源保险丝：
◦ 电源在保险丝额定值内可输送最大功率（8欧）：3 X 3 X 8 X 2 = 144瓦；
◦ 电源在保险丝额定值内可输送最大功率（4欧）：3 X 3 X 4 X 2 = 72瓦；
B. 扬声器保护电路：
◦ 经考察参考文档，最终选择之前LM1875项目中用的电路；
◦ 每声道独立电路，独立继电器；
◦ 保护电路电源12V，从变压器以单独绕组获得；
◦ 继电器采用16安类型；
（主功放/后级设计计算结束，其他待续）
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发表于 2021-8-15 01:59
赞，那个输出电感看着好长
楼主