W純甲類功放電路圖及原理.doc

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1、15W純甲類功放電路圖及原理2009-06-1222:01:21.0縱觀目前市場上的Hi－Fi功放，輸出功率在100W以上的以甲乙類放大產品居多，50～100W的功放中甲類放大產品佔有相當的比例。從高保真的角度來看，功率儲備大些當然是好，但若從節省能源的角度來看，就值得考慮了。由於純甲類功放的效率很低，所以在您欣賞美妙音樂的同時，約有百分之七八十以上的電能變成熱量散發掉了。一台每聲道輸出功率為50W的純甲類功放，若以30％計其效率，則靜態功耗就有330W之大，說句玩笑話，簡直是“守著火爐吃西瓜”。筆者在幫人選購功放時就經常遇到這樣的情況：很多人雖

2、然為純甲類功放的音色所傾倒，但也往往因其“發高燒”的工作狀態而忍痛割愛。功耗大也是電子管功放的致命弱點。市場經濟是無情的。國內幾家有名的生產膽機的廠家，如斯巴克、歐博、大極典也先後推出了自己的電晶體功放，就證明了這一點。　　根據我國國情，一般工薪階層的居室面積多在二十平方米以下，並且通常以客廳或臥室兼作聽音室。若音箱的靈敏度在89dB以上，則10～20W的純甲類功放就可滿足一般欣賞要求。如果在歌舞廳裏那樣的環境中讓我們的耳朵長期承受大音量，聽力就會逐漸減退。再說，吵得左鄰右捨不得安寧,也不合適。所以說，如果生產一些功率在15W左右的音質音色較好的

3、功放，靜態功耗在100W以下，肯定會有市場。可惜這類功放是個空白。日本金嗓子有一款A20，每聲道純甲類功放20W，音質有口皆碑，但價錢卻令人望而卻步。現在，國內生產功放的廠家似乎在攀比，功率越做越大，重量越做越重，但銷路卻不見得很好。何不製作一些“好吃不貴”的功放來投放市場呢？本著這個思想，我們設計了這臺15W純甲類功放，試圖在這方面做一些嘗試。一電路原理1、功放電路由VT1、VT2組成差動放大電路，每管靜態電流約為0.5mA。R3為VT1的集電極負載電阻，VT1與推動級VT4之間為直接耦合。輸出級由兩隻型號相同的NPN型大功率電晶體VT5、VT

4、6組成，而沒有採用互補對稱推挽電路。輸出管VT6對於負載（揚聲器）來說是共發射極電路，而VT5則是射極輸出電路，因此是不對稱放大。但實驗測試表明，整個放大電路在取消大環負反饋（將R5短路）時的開環失真卻很小，而且主要是偶次諧波失真。這個功勞應該歸功於推動級電路。推動電路是本機最具特色的電路，它的作用和效果與傳統的RC自舉電路相比，有過之而無不及。VT4為集－射分割式倒相電路，分別由其集電極和發射極輸出一對大小相等、方向相反的信號。VT4對於輸出管VT6來說為射極輸出電路，電壓放大倍數小于1。從VT4集電極輸出的信號通過交流電阻很小的發光二極體VD

5、1，加到輸出推動管VT3的基極。VD1的正嚮導通壓降約為1.9V左右，可看作一個噪聲很小的穩壓二極體，它使得VT3的發射極電阻R7兩端的直流電壓UEC基本不變，約比VD1的穩壓值小0.7V。對交流信號而言，R7是與VT3的發射結電阻相並聯的。VT3和VT5組成同極性達林頓式複合管。因此推挽放大的上臂是由一級共射放大電路（VT4）和二級射極輸出電路（VT3、VT5）構成的，而推挽電路的下臂是則由一級射極輸出電路（VT4）和一級共射放大電路（VT6）構成，可見是不對稱的推挽放大電路。故在選擇放大管時，這幾隻管子的電流放大系數也不必配對。這一點在工廠大

6、批量生產時尤為重要，可以大大降低成本。該樣機各管β值如下：β1=β2=110，β3=50，β4=90，β5=70，β6=90。也就是說，要把β值較大的管子優先安排為VT4和VT6。該功放電路的開環電壓放大倍數約為504，閉環電壓放大倍數由R4和R5決定，約為15.7。甲類推挽功率放大電路的理論最高效率為50％，該樣機實測最大不失真輸出電壓的有效值為11V，折合成輸出功率約為15W（8Ω），靜態功耗約為40W，因此最高效率為37.5％。當無信號輸入時，效率為零，40W功率幾乎全部消耗于兩隻輸出管上，因此要加上足夠面積的散熱器，並且保證通風情況良好。

7、　　總之，該功放有以下特點：1功率輸出管的電流放大系數不需配對；2用筆者設計的推動電路取代了傳統的自舉電路，頻率響應好；3輸出電壓幅度大；4電路簡單、調整容易、便於製作。2、穩壓電源由於功放為OCL電路，輸出端與揚聲器直接耦合，故一般應加裝延時保護電路，但由於該機採用了具有短路保護及軟啟動功能的±17V雙路穩壓電源，故省略了這部分電路。正負穩壓電路均採用集電極輸出式調整電路，效率高且具有短路保護功能，但不能夠自啟動。VT7、VT9組成複合電源調整管。VT11為取樣放大管。由於VT11的基極接地，故發射極電位必須為－0.7V才能使它工作于放大狀態。

8、所以R19的下端不能接地，而是接至－17V。所以，如果萬一負輸出電源對地短路，將會使VT11的發射極與基極間的電壓為零，從而使VT11截