从电路结构分析，再探1969好声原因

mzsrz

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    楼主能不能稍微详细说下
1本电路的电流负反馈是怎么工作的。
2这里的自举电容是怎 ...
dai861223 发表于 2012-3-15 01:20

这个电路大环路是电压型负反馈，由于这个电路只能工作在甲类，所以没有交越失真和开关失真，高次谐波失真小，声音自然醇厚，所以给人以不错的表现。
自举电容的作用跟恒流源的作用是相同的，它都是为了提高放大器的开环增益，进而尽可能多的利用负反馈来降低失真。自举电容还能更充分的利用电压摆幅，进而提高电源电压的利用率。通常自举电路更多的被用在汽车功放上，因为汽车上的电瓶只有24V，需要充份利用好电压才能有更大的输出功率。
但是电容自举电路也有一些缺点，比如给人感觉电路形式比较老，有些人会不喜欢。更主要的是由于所接音箱负载阻抗会随频率变化而产生变化，这会给这种自举电路带来低频段的开环增益变化，特别是带2Ω音箱时更明显，它会使低频失真增大，所以现在HIFI功放中用得最多的还是恒流源电路。

q1688

电阻r6r7并只1000u电容这就变成单端甲类了

q1688

自举电容也不要

qingtian521

分析的很好，谢谢！

miqi008

机箱有意思，pm下

yangqiang

1969的中甁还是不错的 低频稍微差点

quantum

这个电路大环路是电压型负反馈，由于这个电路只能工作在甲类，所以没有交越失真和开关失真，高次谐波失真小，声音自然醇厚，所以给人以不错的表现。
自举电容的作用跟恒流源的作用是相同的，它都是为了提高放大器的开环增益，进而尽可能多的利用负反馈来降低失真。自举电容还能更充分的利用电压摆幅，进而提高电源电压的利用率。通常自举电路更多的被用在汽车功放上，因为汽车上的电瓶只有24V，需要充份利用好电压才能有更大的输出功率。
但是电容自举电路也有一些缺点，比如给人感觉电路形式比较老，有些人会不喜欢。更主要的是由于所接音箱负载阻抗会随频率变化而产生变化，这会给这种自举电路带来低频段的开环增益变化，特别是带2Ω音箱时更明显，它会使低频失真增大，所以现在HIFI功放中用得最多的还是恒流源电路。
mzsrz 发表于 2012-3-16 16:12

你要不要参考一下我的相声,
跟你的不太一样喔!

今天的相声, 咱来谈谈「分相驱动电路」.

像下面这种互补推挽输出的电路,
上下输出管的闸极(G极)的交流驱动讯号相同,
又同样是源极(S极)输出,
上下两个同相位低输出阻抗的源极输出接在一起,
只要上下输出管的输出阻抗相近,
上下输出管就可以平均负担输出电流!


但1969M这一类的输出电路并不是互补推挽输出的电路,
上管是低阻抗的源极(S极)输出, 输出与输入同相.
下管是汲极(D极)输出, 输出与输入反相.
所以需要「分相驱动电路」.

1969M的「分相驱动电路」是用一个电晶体的集极(C极)和射极(E极),
分出两的相位相反的信号去分别驱动上下输出管.
既然如此,
那麽有自举电容和没自举电容有何差别?
在讲这个差别之前,
需要先复习一下电晶体交流小信号分析的方法步骤.(见下图)

对於电晶体交流小信号分析这章节不熟悉的,
请到第360楼补课.

做电晶体交流小信号分析要先将直流电压源和大电容短路, 直流电流源开路.
下面这两个没有自举电容的电路如果把直流电压源和大电容短路,
会发现下管的驱动信号接在输出管的Vgs,
但上管的驱动信号接在输出管的Vgd,
而上管的Vgs随着输出端浮动, 难以确定!




由於MOSFET的电流大小是由Vgs所控制,
当上管的Vgs随着输出端浮动, 难以确定时,
便无法保证上下管可以平均分担输出电流!

但下面这个有自举电容的电路如果把直流电压源和大电容短路,
会发现上下管的驱动信号都接在输出管的Vgs上,
只要上下管的驱动信号反相对称,
上下管就可以平均分担输出电流!


这就是1969M这一类的输出电路不可以没有自举电容的原因.
quantum 发表于 2012-3-18 22:17

简单易做的场效应管功放

keneng

好的电路总是能用最简单的方法解决最实际的问题

mzsrz

你要不要参考一下我的相声,
跟你的不太一样喔!
quantum 发表于 2012-3-20 13:53

两个都是NPN管，何来互补一说？我也从来没说过这个是互补推挽电路。只是说它工作在推挽甲类状态。HOOD后期修改的这个1969电路，用的就是恒流源，输入级对电源的纹波抑制更好，性能也更佳。对你用心的分析表示敬意，但是不敢认同你的观点。当然我发文时的一些观点现在看来也存在很多错误，特别是关于小电容作用的描述，在此我也作出自我检讨。

quantum

两个都是NPN管，何来互补一说？我也从来没说过这个是互补推挽电路。只是说它工作在推挽甲类状态。HOOD后期修改的这个1969电路，用的就是恒流源，输入级对电源的纹波抑制更好，性能也更佳。对你用心的分析表示敬意，但是不敢认同你的观点。当然我发文时的一些观点现在看来也存在很多错误，特别是关于小电容作用的描述，在此我也作出自我检讨。
mzsrz 发表于 2012-3-20 18:27

你都没看仔细!
这相声先举互补推挽的例子,
说明互补推挽电路不论有没有自举电容都可以工作在推挽状态下.
然後再讲1969M这种电路不是互补推挽电路,
1969M这种电路须要有分相驱动电路,
而自举电容是分相驱动电路的一部分,
没有自举电容的话,
1969M就不能良好地工作在推挽状态下.
里头有好几个仿真来比较有自举电容和没自举电容的差别.
我相信你仔细比对这些仿真後,
一定会非常惊讶.

上次是用TINA-TI进行仿真来验证:
有自举电容时电路工作在推挽甲类的状态,
没有自举电容时电路工作在「拖累」的状态,
这次改用LTspice来进行仿真验证.

首先是有自举电容时电路工作在推挽甲类的状态,
上下输出管的电流波形为反相对称状态,
电源(V1)在电路工作时的平均电流等於电路的静态电流,
这证明电路工作在推挽甲类的状态,






再来是没有自举电容时电路工作在「拖累」的状态,
上下输出管的电流波形为同相一大一小的状态,
电源(V1)在电路工作时的平均电流大於电路的静态电流,
这证明电路工作在「拖累」的状态,





所以如果只有万用表也可以测量验证电路是工作在推挽甲类还是「拖累」的状态,
只要用万用表的电流档测量电源的电流,
电源(V1)在电路工作时的平均电流大於电路的静态电流,
就证明电路工作在「拖累」的状态.
quantum 发表于 2012-3-12 04:12

mzsrz

你都没看仔细!
这相声先举互补推挽的例子,
说明互补推挽电路不论有没有自举电容都可以工作在推挽状态下 ...
quantum 发表于 2012-3-21 08:13

我真有些丈二和尚摸不着头脑了。首先互补推挽电路跟自举电路完全是两回事。1969是倒相兼电压放大，又有推动级的作用，未级还有电压放大能力，这些都使得它们不能分开来分析。

ch639827608

我也来说两句，
第二级射极（射随器）输出给输出管的下臂，下臂是C极输出，第二级的C极输出给上臂，上臂是射极（射极跟随器）输出，
换句话说就是，上臂的电压放大靠第二级，下臂的电压放大靠它自己，这样的原因就是分相管的HFE不能太大，否则与输出管下臂的HFE相差悬殊不太好，
仿真显示，在第二级的管HFE〉120时，按JLH1969 原电路没有补偿电容的情况下，会有方波上冲现象，随着第二管的HFE的升高而上冲加剧。

由此是否可以认为第二级的HFE 与输出管的HFE 完全一样会性能更好？有待实践检验。

当第二级的HFE与输出级的HFE 一样时，则在开环的情况下上下臂的放大都相同，应该会有好处吧？

Hood 的妙着在于第二管同时做共集和共射输出，输出级上下臂采用一共射一共集，然后共射配共集，共集配共射，再选管上留意2，3级的HFE 配合，不用补偿电容，可谓妙不可言。

quantum

我真有些丈二和尚摸不着头脑了。首先互补推挽电路跟自举电路完全是两回事。1969是倒相兼电压放大，又有推动级的作用，未级还有电压放大能力，这些都使得它们不能分开来分析。
mzsrz 发表于 2012-3-21 10:03

那我们就回到问题的起点,
有人发表了一个「简单易做的场效应管功放」,
电路架构类似1969M,但是没有自举电容.
所以问题就是Hood 1969这种电路,
如果没有自举电容的话,
到底能不能良好地工作在推挽甲类的状态?

帖子连结如下:
简单易做的场效应管功放

quantum

我真有些丈二和尚摸不着头脑了。首先互补推挽电路跟自举电路完全是两回事。1969是倒相兼电压放大，又有推动级的作用，未级还有电压放大能力，这些都使得它们不能分开来分析。
mzsrz 发表于 2012-3-21 10:03

你感觉不够刺激，那就我来刺激的，匆忙下载了一个你用的模拟软件，原件库也不全，用的还不熟练，也不知道我的模拟结果对不对。

先看静态电流：

0.25V输入信号---输出管电流：

0.25V输入电压---输入输出电压：

0.7V输入---输出管电流：

0.7V输入---输入输出电压：

1V输入----输入输出电压，电路输出波形不对称失真：

牛哥 发表于 2012-3-21 11:27

由於盛情难却,
今天的相声,
咱先说说为什麽1969这一类的电路若没有自举电容会有「拖累」现象发生.
因为没有自举电容时,
上管是共集极(共汲极)组态,是电压增益固定,不会随负载变化的低输出阻抗的电压输出.
下管是共射极(共源极)组态,是电压增益随负载变化的高输出阻抗的电流输出.
这两种输出接在一起,
如果上管的电压增益较大,跑得快,
由於下管是高输出阻抗的输出,并不会拖累上管,顶多是由推挽甲类变成单端甲类.
但如果上管的电压增益较小,跑得慢,
由於上管是低输出阻抗的输出,就会拖累下管必须加大电流输出.
这种现象并不仅仅发生在推挽甲类,
即使将静态电流调低至甲乙类或乙类都会发生!

1969这一类的电路若有自举电容时,
下管仍是共射极(共源极)组态,
但上管却也变成是共射极(共源极)组态,
上下输出管都是高输出阻抗的电流输出.
所以不会有「拖累」现象发生.

这一次咱可不是在挑「电路」的毛病,
咱这一次是在挑一般人分析电路时,「观念」上的毛病!
以为射极(源极)接负载就是共集极(共汲极)组态.

怎样?
这颗震撼弹够刺激吧!

在此特别要提醒年纪大丶心脏不好丶身虚体弱者注意,
太刺激对身体不太好.

我也来说两句，
第二级射极（射随器）输出给输出管的下臂，下臂是C极输出，第二级的C极输出给上臂，上臂是射极（射极跟随器）输出，
换句话说就是，上臂的电压放大靠第二级，下臂的电压放大靠它自己，这样的原因就是分相管的HFE不能太大，否则与输出管下臂的HFE相差悬殊不太好，
仿真显示，在第二级的管HFE〉120时，按JLH1969 原电路没有补偿电容的情况下，会有方波上冲现象，随着第二管的HFE的升高而上冲加剧。

由此是否可以认为第二级的HFE 与输出管的HFE 完全一样会性能更好？有待实践检验。

当第二级的HFE与输出级的HFE 一样时，则在开环的情况下上下臂的放大都相同，应该会有好处吧？

Hood 的妙着在于第二管同时做共集和共射输出，输出级上下臂采用一共射一共集，然后共射配共集，共集配共射，再选管上留意2，3级的HFE 配合，不用补偿电容，可谓妙不可言。
ch639827608 发表于 2012-3-21 10:35

是不要咬着对称性不放，单端甲类可对称？
1969拓扑结构是完全不对称的，理论上完全对称的电路是没有偶次谐波失真的，同样对于甲类的放大器，如果上下臂的放大率是线性的，即便不对称也没有失真。对于1969，上臂的Q3是没有电压增益的，上臂的电压增益由倒相级Q2提供，Q3是射极输出器；下臂的电压增益由末级管Q4提供，Q2、Q4是复合管。1969是C、E倒相推挽输出放大器，没有准互补一说。
patch 发表于 2009-9-10 10:54

Q4几乎不提供电压放大，因为Q3输出内阻很低，所以电压放大并不明显，实际上是Q2提供的电压放大。要知道Q2发射极有个2.2K的发射电阻。
你说的1969是C、E倒相推挽输出放大器却实没错，不过从结构上看Q2、Q4并非复合结构，而Q3、Q4由于采用同一极性的管而不是互补管做推挽，因此这种结构可以叫准互补结构。
mzsrz 发表于 2009-9-10 13:25

不要一看到负载与射极相连就是射随器，很多时候三极管的工作组态会随着参考地的选择不同而得出不同的工作组态的结论。
看看此图，您能说这个输出级是不对称的吗？

其实可以换个思路来分析：把1969推动级Rc、Re上的交变成份等效于上图中变压器次级的输出信号，自举电容的作用是把Rc上的信号耦合到上输出管的B-E极之间。那么，1969上下输出管不就可以看成与上图一样都是工作在共射极组态了吗？这样上下不就对称了么？
还可从下表中1969的实测指标来证实1969是对称的：

如果1969输出级是不对称的，为何当二只输出管的β相等时失真才最小呢？？？
再说句不怕得罪人的话：读死书会害死人滴。
xlf0602 发表于 2009-9-10 17:03

quantum

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    楼主能不能稍微详细说下
1本电路的电流负反馈是怎么工作的。
2这里的自举电容是怎么工作的，起什么作用。
先谢过楼主了，看了不少关于1969的帖子，也没有找到答案，就向您讨教了。
dai861223 发表于 2012-3-15 01:20

这个电路大环路是电压型负反馈，由于这个电路只能工作在甲类，所以没有交越失真和开关失真，高次谐波失真小，声音自然醇厚，所以给人以不错的表现。
自举电容的作用跟恒流源的作用是相同的，它都是为了提高放大器的开环增益，进而尽可能多的利用负反馈来降低失真。自举电容还能更充分的利用电压摆幅，进而提高电源电压的利用率。通常自举电路更多的被用在汽车功放上，因为汽车上的电瓶只有24V，需要充份利用好电压才能有更大的输出功率。
但是电容自举电路也有一些缺点，比如给人感觉电路形式比较老，有些人会不喜欢。更主要的是由于所接音箱负载阻抗会随频率变化而产生变化，这会给这种自举电路带来低频段的开环增益变化，特别是带2Ω音箱时更明显，它会使低频失真增大，所以现在HIFI功放中用得最多的还是恒流源电路。
mzsrz 发表于 2012-3-16 16:12

老兄：1969是单端还是推挽你现在弄清楚没？

别老是好为人师
午后红茶 发表于 2010-3-24 11:40

为人师不敢，也没这能耐。所谓论坛，也就是发表个人见解和争论的地方，所以我一楼只是发表一些个人见解，不见得都对，志在抛砖引玉，共同学习进步。
我一楼说过，1969是推挽电路，不知老兄您是否还另有高论？在下愿洗耳恭听！
mzsrz 发表于 2010-3-24 12:58

我有点疑问,
为什麽这个电路只能工作在甲类?

我知道这个电路原本的设计是工作在甲类状态,
但既然它是推挽电路,
它就不能越过推挽甲类进入甲乙类工作状态吗?

xlf0602

我有点疑问,
为什麽这个电路只能工作在甲类?
我知道这个电路原本的设计是工作在甲类状态,
但既然它是推挽电路,
它就不能越过推挽甲类进入甲乙类工作状态吗?
quantum 发表于 2012-3-25 06:54

我非常肯定的认为，老兄您是知道为什么原版1969放大器只能在甲类下正常工作，尽管这种架构的电路原本是可以工作在甲乙类的。
正是因为原版1969只能在甲类下正常工作，所以被一些人用来作为认定1969是单端放大器的“铁证”。

mzsrz

我有点疑问,
为什麽这个电路只能工作在甲类?

我知道这个电路原本的设计是工作在甲类状 ...
quantum 发表于 2012-3-25 06:54

换场效应管是可以工作在乙类，原电路不能，这样改失去了原电路的优势，而由于场管的FT通常都很高，没补偿电容电路的稳定性也成问题。

quantum

我非常肯定的认为，老兄您是知道为什么原版1969放大器只能在甲类下正常工作，尽管这种架构的电路原本是可以工作在甲乙类的。
正是因为原版1969只能在甲类下正常工作，所以被一些人用来作为认定1969是单端放大器的“铁证”。
xlf0602 发表于 2012-3-25 10:39

哦~~~, 哦~~~~
我大概了解了.
你的意思是说J. L. Linsley Hood设计的原始电路有些缺陷,
所以不能越过推挽甲类进入甲乙类工作状态,
而且没有人敢冒大不讳, 去「调」J. L. Linsley Hood设计的原始电路,
把它「调」成可以越过推挽甲类进入甲乙类工作状态的电路.
是这样没错吧?