一款对称输入准互补输出100W放大器 JC2013 Holiday Semi-Symmetrical Amplifier

牛哥

jazzclassics 发表于 2013-5-8 21:48
牛哥，抱歉之前的帖子关了。我在这里回你。

优秀设计的核心问题就是做一个折中。做一个电路设计要考 ...

单面的板子，原件易于拆卸，调试的时候用的比较多。双面板子优势就不用多说了，但是也存在调试过程中拆卸原件容易造成PCB损坏的问题。合理的取舍是正常的，昨早发烧，我们都用的是单面板子，加工工艺更别说了，刀刻，油漆描。。。。也玩的不亦乐乎。单面板子，原件面涂透明的浅明油，做出来也是非常漂亮的，在一些进口的工业控制板中，常看到这种做法。
对于末级的并联管子数量，我想要说的是几点，经验之谈不一定正确：
1、按照输出功率每25W一对管子计算较合理，每臂2对管子，能使放大器输出50W左右的功率，这个功率和电路供电电压比较容易被人接受，PCB的设计也相对容易布局。而且每声道输出级的4只管子里只需要2---2配对，更容易降低实际制作中筛选原件的难度。
2、千万不要以为MOS管的并联很简单，因为MOS管的特性，并联管子会使整体的跨导成倍增加，更容易引起自激。这也是很多同学在制作其他电路的时候，简单的增加并联MOS的数量，造成电路自激的原因之一。这也是我建议使用2对管子并联的一个一原因。
3、关于常用工业级别MOS管的静态电流问题，在其他的帖子里我曾经说过，这里再说一下可能罗嗦了。这类管子其实包括IRF240，静态电流相对于工作电流是很小的，是管子从截至到开启的过渡阶段，看管子的工作曲线就知道，这段的线性很差，采取稍微大一点的静态电流，没什么坏处（效率降低了）。所以还是建议静态电流每管设置在230MA左右比较合适，这个电流可以适当的避开一些管子开启阶段的失真，声音会变得比较顺滑，而不是常见的工业MOS的那种冷艳发冲不耐听的感觉。

pcllwwkk

高手，很赞赏你对电路的理解。对于这个基础电路，在没有深度反馈的时候或者说没有反馈的时候，上下两端的工作状态是很不对称的。但是人耳听到的是声音而不波形。所以电路为了简洁才是这个电路的关键所在。你的完善很好的解决这个问题。顺便附上那个基础电路在没有反馈时的波形，我不能测试但是大概就是那个意思

zjya01

raozy 发表于 2013-5-8 23:44
最近迷上了准互补，请问楼主什么时候出板。弄一套来玩玩

以我的看法对称不如单端。

kfzxn1986

个人感觉,要追求听感的话,就别搞对称结构了.我认为原电路转换速率及频响高,所以瞬态失真小.但开环增益小且不对称,所以能制造比较大的偶次谐波.也就出所谓的味道了.对称结构抑制偶次谐波.当然前提是能搞的足够对称.

locky_z

我不看好准互补，
NPN+NPN（NMOS)复合管 和 PNP+NPN（NMOS)复合管的Vbe-Ic曲线相差很大，做不到共轭

jazzclassics

tzhq333 发表于 2013-5-8 22:37
哇！这实在是太好了，原本我是担心有冲击的但听你这么说加上喇叭保护这是多余还浪费了金钱啊

回强哥：安全性、可靠性、稳定性都是是非常重要的。我上面说的开关机都没有冲击并不是说不需要喇叭保护。对于JC2013这个设计来说我很有信心它是稳定可靠的。

但如果你用的是很昂贵的喇叭,那还是加个保护电路以防万一嘛.

jazzclassics

kiven_chen 发表于 2013-5-8 22:43
这个要顶，有设计理念，有测试图片。不像那个X霸，除了口气大没别的。

谢谢支持！

jazzclassics

tzhq333 发表于 2013-5-8 22:44
现在我做了很多线路的功放了，但始终找不到合适自己的电路，我不喜欢动不动就是中甲大甲的又费钱又耗电的！ ...

发烧就是一个寻找完美的过程。艺无止境、学无止境、修为无止境、追求亦无止境，大家共勉吧。

jazzclassics

牛哥 发表于 2013-5-8 22:56
合理的利用好单极性管子，尤其是N沟道的大量工业管，绝对是一个值得称举的事情，看楼主设计的电路，采用大电 ...

谢谢支持！

中点电位漂移主要是因为电源DC输出电压不够稳定，随负荷变化而变化的缘故。但是这个DC输出平均电压即使在过载的时候也没有超过１V，所以不会威胁到喇叭．我相信只要采用高性能的电源，这个问题是可以解决的．

jazzclassics

raozy 发表于 2013-5-8 23:44
最近迷上了准互补，请问楼主什么时候出板。弄一套来玩玩

谢谢支持！

ddzxf

此电路似乎和1969扯不上什么关系。

天马飞云

jazzclassics 发表于 2013-5-9 11:56
谢谢支持！

中点电位漂移主要是因为电源DC输出电压不够稳定，随负荷变化而变化的缘故。但是 ...

能不能加直流伺服电路来稳定中点电位。

jazzclassics

牛哥 发表于 2013-5-9 01:23
单面的板子，原件易于拆卸，调试的时候用的比较多。双面板子优势就不用多说了，但是也存在调试过程中拆卸 ...

牛哥是老烧了．您的经验之谈都很中肯，值得考虑．

我也赞同只并联两对管子。一个是出于配对难度的考虑，其次就是您说的第2点,会增加跨导. 但有研究表明增加并联数量跨导不会成比例上升. 对于功率管的数量我也是有所考虑并经过计算的．我的计算结果见下表．JC2013定位于100W８欧放大器，它预留有４个功率管位置，查表可知４个功率管允许功放做到２００W８欧．当输出２００W８欧的时候总耗散功率达到２２６W，也就是每个管子要耗散56.5W．假设功率管为IRFP240功率150W，它的管芯到散热器热阻为1.07c/w（0.83＋0.24），管芯最高允许温度150c．假设环境温度25c，散热器是无热阻理想散热器，耗散56.5W时候管芯温度是多少呢？由计算25+56.5*1.07可知管芯温度为85.46。实际这个散热器要耗散56.5W，并使管芯温度不超过150c。那么只要一个小于64.5/56.5=1.14c/W，例如1c/W，的散热器就可以了。这样的散热器并不难做到。

您说的第３点我完全同意！


JC2013假日版Hi-Fi放大器负载阻抗、输出功率、电源电压计算表

jazzclassics

pcllwwkk 发表于 2013-5-9 01:33
高手，很赞赏你对电路的理解。对于这个基础电路，在没有深度反馈的时候或者说没有反馈的时候，上下两端的 ...

谢谢支持！

jazzclassics

zjya01 发表于 2013-5-9 02:03
以我的看法对称不如单端。

谢谢参与！

个人有个人的偏好。好的设计就是好的折衷。单端做好了确实声音也很甜的。不过业余条件下功率做到几十W都很难。想做到１００W以上就难若登天了。

jazzclassics

kfzxn1986 发表于 2013-5-9 02:18
个人感觉,要追求听感的话,就别搞对称结构了.我认为原电路转换速率及频响高,所以瞬态失真小.但开环增益小且不 ...

你说的有道理.
玩发烧的不但追求听感,追求指标,而且追求不同电路diy体验.尝尝没加味精的菜肴.也许你会喜欢上它呢.呵呵.

jazzclassics

locky_z 发表于 2013-5-9 09:03
我不看好准互补，
NPN+NPN（NMOS)复合管 和 PNP+NPN（NMOS)复合管的Vbe-Ic曲线相差很大，做不到共轭

谢谢参与讨论！
早在80年代就有很多人都不不看好准互补了. 因为当时的NPN+PNP的互补输出电路就已经很成熟,而元器件也较容易获取了。人们当时认为互补各方面都优于准互补，互补的时代已经来临、准互补已经穷途末路了。而实际上几十年过去了,我们在功率放大器(甲类,乙类)最重要两个指标频响和失真方面没有看到有多大进步,除了效率有所提高和功率有增大。

用准互补制作出来的机器并不比互补输出的差.因此我还是看好并喜欢准互补的。

“NPN+NPN（NMOS)复合管 和 PNP+NPN（NMOS)复合管的Vbe-Ic曲线相差很大”这个即使是在我仿真中也是不存在的。您是怎么发现的呢？

hy1635

好帖，支持楼主的创新设计。这个设计不错，除去功率管，前级部分的对称输入很好，我想，它可以有更多的玩法。接不同的输出管，包括互补管，也可以尝试。

cfh1111

楼主我提些小小建议，望采纳，小功率管可以设计成和贴片SOT23兼容形式，中功率管可以设计成和SOT223兼容的形式，并且管脚焊盘适当加大加宽有利于散热

cfh1111

尽可能满足各种口味各种DIY方式的多用板或者万用板，然后再搞个精品双面板