电路图大楼东西随便拿别客气

虫虫小林 · 发表于 2009-4-12 16:53

东西随便拿别客气自己有好东西也别私藏统统发上来哈哈哈

法的时候注明来源电路说明是否实践成功等相关信息

支持的回复水贴就免了随便扔几个图上来就好了

功放网上找的没做过

虫虫小林 · 发表于 2009-4-12 16:55

F5

网上找的没做过

虫虫小林 · 发表于 2009-4-12 16:56

20W单端纯甲类功放电路图，电路十分简单，所用元件很少。符合“简洁至上”的原则，用料普通，易于仿制。
最近，好友赠送一幅20W单端纯甲类功放电路图，电路十分简单，所用元件很少。符合“简洁至上”的原则，用料普通，易于仿制，看到好多的发烧友对单端纯甲类功放感兴趣，不敢独享，特撰写此文，与广大的音响发烧友交流。原理图如下所示：

电路原理和设计思路，整机电路可以分为四部分：
输入级：核心电路是由两只BC559组成的差分放大电路，22K对地电阻为三极管的偏置电阻，它的大小同时决定了整个功放的输入电阻。8.2K电阻是差分对管的公共发射极电阻，决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流。经过输入级放大的电流在流经1K可调电阻时产生的电压信号，直接输送到下一级。 1UF电容是整机的输入电容，其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。根据理论计算，1UF的电容与输入电阻22K组成了一个高通滤波电路，它的低端转折频率可以用下式计算：f=1000/(2*3.14*22*1)=7.2HZ。（在过去将放大器的低端频响定位在20HZ时，还是可接受以的。现在数码音源大行其道的今天，看来还是高了一些，低端转折频率定在1HZ以下还是可以接受的。）由于该电容的重要性，一定要选择品质优良的进口音频专用耦合电容，在国产的电容中，新德克的品牌还是值得信任的，经过笔者和朋友的试用，效果令人满意，只是体积稍大了些，在设计电路板时要考虑是否能安装得下。
8.2K电阻决定了输入级的晶体管静态工作电流，可以由下式进行估算(两管值）：VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。由于输入级的晶体管静态工作电流对音质有较大的影响，可以调整该电阻的大小来满足自己的要求。（晶体管静态工作电流小，信噪比高，但是音质发干，低音单薄。如果电流大一些，音质温暖，低音厚实，但是晶体管特有的高频噪声和反映在音频内的电流声也会增加，使信噪比下降。本机取2.4MA还是比较合适的。）
电压放大级：为了简化电路，本机使用一只三极管BD139，采用共射放大电路，还采用了自举电路。本级的静态电流可以由下式进行估算：VCC/（1.5k+1.5k)=6.8MA。100P的小电容是做频率补偿用的，容量要尽可能的小，如果没有高频自激，可以不用。（当然由于这个小电容的存在对音质有微妙的调节作用，具体怎样处理，看自己的喜好了。）
为了保证大信号输出时的幅度特性和线性，同时又不增加太多的元件，本机采用了自举电路，由100UF电容和两个1.5K电阻的分压电路组成。在音响界对于自举电路的批评较多，认为它是一种正反馈，对音质的负面影响较大。由于本电路的出道年代较早，设计前提是“简洁至上”，也许在这里考虑的不是那么全面。
输出级：在原理图的上部的两只MJE2955和周边的元件组成了单端纯甲类放大电路，下半部分以两只MJE2955为核心组成了大电流恒流源电路。其恒流电流值就是输出级的静态电流。可以根据下式估算：0.65/0.25=2.6A。（其中的0.65V是硅三极管的发射结的PN结正向导通压降）通过改变0.25电阻阻值的大小可以调整输出级的功放管静态工作电流。本电路中，要求在8欧负载上有20W的纯甲类输出，2.6A这个电流显得有点大了，实际上有公式可以估算：P=2*I*I*RL，这样一来有大约为1.1A就可以满足设计要求，但是我们的扬声器的阻抗并不是象纯电阻一样保持不变的，有时候在特定的频率和极端的情况下，阻抗可能会降得很低。按照电路的设计如果使用4欧的负载，输出40W的纯甲类也是完全能达到！仅仅这种设计的科学态度和严谨的思路是值得我们学习的。
扬声器阻抗补偿电路：因为我们采用的扬声器是感性负载，为了使放大器的负载接近纯电阻，在功放的输出端对地一般都有电阻和电容串联的补偿电路，其电阻的阻值和扬声器的标称阻抗相当，电容的取值为0.1UF-0.22UF，这里不再详述。
安装调试注意事项：电源部分：由于纯甲类单端功放的共模抑制能力很差，又加之本机的静态电流很大，因此对电源的要求很高，最好采用电感滤波电路，但是对于电感的制作和应用后产生的电磁干扰的处理都很让人头痛，采用稳压电路也是很好的选择，只是成本和散热问题也来了，还是忍痛舍弃吧。最终不得已选择了电容滤波电路，变压器的容量要在1000W以上，次级电压为四线并绕的四组15-18V，电流容量在10A以上，两两串联成两组双电压，分别供给左右声道，整流全桥要选择电流25A以上的，耐压不必太高有200V就足够了。滤波电容的容量每声道正负电源每边不得小于2.2万UF，当然是越大越好了，不过要注意最好用多个小容量的电容并联起来，达到所要求的容量，至于要并联小容量的高频特性好的无极性电容更是必须的。虽然成本增加了，但是效果可是好多了，好在25V的电解电容的价格较低。因为“在好的功放里，电源的成本要占一半！”笔者十分欣赏这个观点。如果采用双单声道设计，从变压器--整流滤波电路--放大电路--输出，各自都是独立的就更好了。
制作、调试：正是由于电路简洁，所以音质几乎就是由原器件的特性所决定的。图中标示的晶体管，现在看来已经不太发烧了，读者可以根据现在的流行趋势进行代换。由于电路的发热量较高，要求元件的可靠性一定要高，电阻一律选用1/2W的金属膜电阻，所用电容由于用量较少，一定要选用精品。只要原器件的质量和焊接技术能够保证，整机的调试十分简单，通电前先把1K的可调电阻置于中间位置，在通电以后，调整该电阻使输出端对地电位尽量接近0V即可，其余都由电路和原器件保证。保持空载半小时以上，观察散热器的温度不太高，其他元件无异常，复测输出端电位不是太大，就可以投入使用了。由于功放的元件还需要老化，可能你要听到靓声，还需要一段很长时间的煲机过程。
本文中没有涉及保护电路，为了保护您昂贵的扬声器系统，强烈建议加装安全可靠的喇叭保护电路。

虫虫小林 · 发表于 2009-4-12 16:58

纵观目前市场上的Hi－Fi功放，输出功率在100W以上的以甲乙类放大产品居多，50～100W的功放中甲类放大产品占有相当的比例。从高保真的角度来看，功率储备大些当然是好，但若从节省能源的角度来看，就值得考虑了。由于纯甲类功放的效率很低，所以在您欣赏美妙音乐的同时，约有百分之七八十以上的电能变成热量散发掉了。一台每声道输出功率为50W的纯甲类功放，若以30％计其效率，则静态功耗就有 330W之大，说句玩笑话，简直是“守着火炉吃西瓜”。笔者在帮人选购功放时就经常遇到这样的情况：很多人虽然为纯甲类功放的音色所倾倒，但也往往因其 “发高烧”的工作状态而忍痛割爱。功耗大也是电子管功放的致命弱点。市场经济是无情的。国内几家有名的生产胆机的厂家，如斯巴克、欧博、大极典也先后推出了自己的晶体管功放，就证明了这一点。
　　根据我国国情，一般工薪阶层的居室面积多在二十平方米以下，并且通常以客厅或卧室兼作听音室。若音箱的灵敏度在89dB以上，则10～20W的纯甲类功放就可满足一般欣赏要求。如果在歌舞厅里那样的环境中让我们的耳朵长期承受大音量，听力就会逐渐减退。再说，吵得左邻右舍不得安宁,也不合适。所以说，如果生产一些功率在15W左右的音质音色较好的功放，静态功耗在100W以下，肯定会有市场。可惜这类功放是个空白。日本金嗓子有一款A20，每声道纯甲类功放20W，音质有口皆碑，但价钱却令人望而却步。现在，国内生产功放的厂家似乎在攀比，功率越做越大，重量越做越重，但销路却不见得很好。何不制作一些 “好吃不贵”的功放来投放市场呢？本着这个思想，我们设计了这台15W纯甲类功放，试图在这方面做一些尝试。
一电路原理
1、功放电路

由VT1、 VT2组成差动放大电路，每管静态电流约为0.5mA。R3为VT1的集电极负载电阻，VT1与推动级VT4之间为直接耦合。输出级由两只型号相同的 NPN型大功率晶体管VT5、VT6组成，而没有采用互补对称推挽电路。输出管VT6对于负载（扬声器）来说是共发射极电路，而VT5则是射极输出电路，因此是不对称放大。但实验测试表明，整个放大电路在取消大环负反馈（将R5短路）时的开环失真却很小，而且主要是偶次谐波失真。这个功劳应该归功于推动级电路。推动电路是本机最具特色的电路，它的作用和效果与传统的RC自举电路相比，有过之而无不及。VT4为集－射分割式倒相电路，分别由其集电极和发射极输出一对大小相等、方向相反的信号。VT4对于输出管VT6来说为射极输出电路，电压放大倍数小于1。从VT4集电极输出的信号通过交流电阻很小的发光二极管VD1，加到输出推动管VT3的基极。VD1的正向导通压降约为1.9V左右，可看作一个噪声很小的稳压二极管，它使得VT3的发射极电阻R7两端的直流电压UEC基本不变，约比VD1的稳压值小0.7V。对交流信号而言，R7是与VT3的发射结电阻相并联的。VT3和VT5组成同极性达林顿式复合管。因此推挽放大的上臂是由一级共射放大电路（VT4）和二级射极输出电路（VT3、VT5）构成的，而推挽电路的下臂是则由一级射极输出电路（VT4）和一级共射放大电路（VT6）构成，可见是不对称的推挽放大电路。故在选择放大管时，这几只管子的电流放大系数也不必配对。这一点在工厂大批量生产时尤为重要，可以大大降低成本。该样机各管β值如下：β1=β2=110， β3=50，β4=90，β5=70，β6=90。也就是说，要把β值较大的管子优先安排为VT4和VT6。该功放电路的开环电压放大倍数约为504，闭环电压放大倍数由R4和R5决定，约为15.7。甲类推挽功率放大电路的理论最高效率为50％，该样机实测最大不失真输出电压的有效值为11V，折合成输出功率约为15W（8Ω），静态功耗约为40W，因此最高效率为37.5％。当无信号输入时，效率为零，40W功率几乎全部消耗于两只输出管上，因此要加上足够面积的散热器，并且保证通风情况良好。
　　总之，该功放有以下特点：
功率输出管的电流放大系数不需配对；
用笔者设计的推动电路取代了传统的自举电路，频率响应好；
输出电压幅度大；
电路简单、调整容易、便于制作。

2、稳压电源

由于功放为OCL电路，输出端与扬声器直接耦合，故一般应加装延时保护电路，但由于该机采用了具有短路保护及软启动功能的±17V双路稳压电源，故省略了这部分电路。正负稳压电路均采用集电极输出式调整电路，效率高且具有短路保护功能，但不能够自启动。VT7、VT9组成复合电源调整管。VT11为取样放大管。由于VT11的基极接地，故发射极电位必须为－0.7V才能使它工作于放大状态。所以R19的下端不能接地，而是接至－17V。所以，如果万一负输出电源对地短路，将会使 VT11的发射极与基极间的电压为零，从而使VT11截止，这样调整管VT9、VT7因得不到基极电流也截止，结果使得正输出电源电压为零。由于正、负稳压电路是对称的，故当正电源对地短路时，也会使负电源电压为零。功放电路的输出端省却了扬声器保护电路的原因也在于此，万一有一只输出管发生击穿短路，另一只输出管也会由于上述保护功能而得不到电源电压，这样扬声器中就不会有大的直流电流通过，从而有效地保护了扬声器。
　　该电源的输出电压基本上由VD4、VD5两只稳压管的稳压值决定，约比它们的稳压值低0.7V左右（即减去VT11、VT12的发射结直流压降），故对两只稳压管要仔细挑选配对。
　　输入端滤波电容器每边采用两只4700μF的电解电容器并联使用，而输出端的滤波电容器每边仅采用一只10μF的无极性电容器。通过样机实测，当输出电流为2.4A（满载）时的纹波电压很小：正电源侧为0.8mV，负电源侧为1.25mV。此外，波形并非100Hz的锯齿状，而是频谱较宽的噪声状。
　　该电源的稳压性能之所以较好，一是由于集电极输出式稳压电路的调整管具有一定的电压放大倍数，二是由于取样电路的取样比等于1，输出端的电压变化直接通过VD4、VD5耦合到了取样放大管VT11、VT12的发射极。
　　为了消除一般OCL电路开机时通过扬声器的冲击电流造成的“噗”声，该电源还设计了软启动电路。其工作原理如下：开机后，滤波电容器C3上的正电压通过 R10向C5充电，C5上的电压按指数规律上升。该电压通过R12及VD2加到正电源输出端，同时通过R16为VT12的发射极提供电流，使负电源也同时启动。电源电压达到正常值后，正输出电压通过R14给单向可控硅VD3提供触发电压而使它导通。VD3导通后，其阳极电压降低到0.7V以下，故二极管 VD2截止。C5上的电压通过R12和VD3放电。延迟时间由R10、C5时间常数决定，本例中此常数为0.33秒，开机时音箱中一点儿声响都没有。
　　该电源的效率很高，调整管集电极和发射极之间电压降至1V时，输出电压仍可保持稳定。若市电交流电压为220V时，稳压电路的输入电压设定为±22V （带额定负载），则可以使稳压电源在市电变化±10％时，仍工作在最佳状态。若以调整管压降为7V计算，在满负荷2.4A时的管耗约17W，因此只需较小的散热器，此时效率在70％以上。当调整管压降为3V时，效率为85％。
　　总之，该电源电路特点是：具有软启动功能；具有正负电源分别短路或同时短路的保护功能，可省去扬声器保护电路；高效率，约70～85％以上；低纹波系数。

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二、制作与调整要点
1.元器件的选择
　　功率输出管VT5、VT6选用东芝的2SC3281，β在70～110之间。实验时也曾选用过三肯的2SC 2922，但发现容易产生高频自激。推动管VT4选用NEC的2SD401，β值为70～90，VT3也用2SD401，β在50～70之间。当输出管的 β值在100以上时，VT3、VT4也可选用国产管3DG130（3DG12）。输入级VT1、VT2可选用9012或9015等，β值在100左右，不宜太高，但要求配对；也可选用P沟道结型场效应晶体管，但耐压应不低于40V(因手头无此类管子，故未曾实验)。电阻的功率R6、R10应选1W以上， R7、R16、R19应选1／2W以上，其余不作要求。电阻 R9采用两只1W、0.51Ω电阻并联，作为测量时取样使用。稳压管VD4、VD5应选1W以上功率的。单向可控硅可选1A电流的任何型号。
　　电源部分的VT7、VT8选用MJ2955和2N3055或其它互补配对管，要求β大些，最好大于80。推动管VT9、VT10选用中功率管 3CK9、3DK9等，β值在50～80之间。取样放大管VT11、VT12选用9014和9015，β值大于100。还要注意正负电源各对应管的β值应该相近，即大致配对。电容C1、C6、C7选用涤纶或聚丙烯电容。稳压电源输入滤波电容C3、C4采用四只4700μF35V优质电解电容两两并联使用。
　　电源变压器功率容量应不小于100VA，次级交流电压双18V，电流3A以上。整流管可用1N5401。
2.调整要点
　　电源部分几乎不需要调整。如果电源不能自启动，则应适当减小R10的数值，但应在满载时能够自启动的前提下尽量大一些，以增大延迟时间。功放部分的调整可归结为两项；一是调整R2使输出端电位等于零；二是调整R6使R9上的压降等于0.3V，此时末级静态电流约为1.18A。注意一开始可将电流调得稍小些，如0.9A，等预热一段时间以后再调到上述规定的数值。
3.电路的变通
　　该功放电路稍加改动即可变为 OTL电路，此时稳压电路可以省去负电源部分。OTL电路虽然技术指标的测试结果不及OCL电路，但音色却别有风味。OTL电路由于使用了输出电容器，虽然会影响频率特性，但却使扬声器的安全得到了保障。限于篇幅，此处不再赘述。
三、主要技术指标
　　该功放的主要技术指标如下：最大输出功率为15W（8Ω）；频率响应为5Hz ～ 44kHz (－1dB,10W,8Ω）；电压增益为24dB；输入灵敏度为0.7V(rms)。
　　经过反复试听对比，大家一致认为该功放在播放人声时，嗓音显得宽厚圆润，流畅自然，能将演唱者的感情表达得很好。小提琴的表现不毛不燥，解析力很高。但对于动态范围较大的交响乐来说，本功放则显得有些力不从心，但觉得低频量感比较适中，能将各种乐器的轮廓刻画出来。虽在大动态时显得逊色一些，因为它毕竟只有15W的有效值功率。因此它作为家庭欣赏音乐用极为合适，达到了预期的设计目的。