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甲类功放(美国帝皇之声)

(2015-04-17 10:52:55)
标签:

甲类功放

葛中海

帝皇之声

分类: 电工电子

甲类功放(美国帝皇之声)

 

葛中海

1.概述

       本电路是参照美国MONARCHY(帝皇之声)SM-70的电路原理,稍作改动完成的一台线路简洁、易安装、易调试且工作稳定的甲类音频功率放大器。由于左右声道电路完全相同,所以这里只给出右声道的电路,如图10所示。

http://s12/mw690/001np6qsgy6RyRzFTePbb&690

       主功率电源±UCC直接提供给大功率场效应晶体管,±UCC经穿芯磁阻(抑制高频干绕)送到可调三端稳压器LM317/337,变换成±22V对称电压供给前置电压放大器;前置电压放大器是基本的同相比例放大器;输入信号用小容量MKS电容与到大容量MKP电容并联,用于弥补大容量MKP电容对高频耦合的不足。

        电路结构并不复杂,但元器件的、规格型号却是用心之选,体现了甲类功放造价昂贵的特点。例如,变压器二次侧为两组独立的AC24V绕组,输出功率可达200W;整流桥堆BR252输出电流可达25A;效应晶体管采用2SK413/2SJ118(若用2SK1058/2SJ162或许更好);R20R23采用5W无感电阻。

        集成运放选用美国BB(Burr-Brown)公司专为音频而设计的OPA2604,它音色醇厚、圆润,中性偏暖、胆味甚浓,声底较醇厚且略具刚性,特别适合音乐的表现,被誉为最有电子管音色的运放。此外,信号耦合、滤波电容多采用MKP、MKT和MKS型号[1],算是音响用电容的中高档水平了。

  



[1] MKP:金属化聚丙烯电容,引出损耗小,内部温升小,负电容量温度系数,优异的阻燃性能。广泛应用于高压高频脉冲电路中,电视机中S校正和行逆程波形和显示器中,照明电路中电子整流吸收和SCR整流电路。

MKT:金属化聚酯电容,特点是机械性能好,介电常数大,耐温性好,产品体积小,击穿场强高,损耗较大,适用直流和脉动电路中作旁路耦合。

MKS:金属化聚苯乙烯电容(德国WIMA产也为聚酯介质)有良好的自愈能力,但用于高频电路时其损耗角正切值将会增大,绝缘电阻将大大下降,不宜用于高频和要求高绝缘电阻的场合。

MKS:金属化聚苯乙烯电容(德国WIMA产也为聚酯介质)有良好的自愈能力,但用于高频电路时其损耗角正切值将会增大,绝缘电阻将大大下降,不宜用于高频和要求高绝缘电阻的场合。

 

 2.电路调试

    调试要点:元件准确无误按图6-40焊好,先将RP2旋至最大值。

(1)接上两组交流电AC24V,旋动RP1,使IC1的4、8脚有±22V的直流电压,插入集成运放;

(2)将万用表置于DC200mV挡,表笔夹在输出端(OUT)与地之间,旋动RP3,调至万用表读数约为几毫伏(理想值为零);

(3)将数字万用表置于DC200mV挡,两只表笔夹在0.25Ω电阻(R20R21R22R23)两端,旋转RP2,调节VT1集电极和发射极之间的电压差,当万用表读数为75mV时,每只功率管的静态电流为300mA(=75mV/0.25Ω)。然后,再重复步骤2)的测试,尽量使输出端静态电压为零。

实际测量时某些现象的说明:

       ①、VT2与VT3,VT4与VT5源极电阻的压降并不相同,比如:R20的压降为72mV,R21的压降为38mV,R22的压降为 50mV,R23的压降为66Mv,这是由于两只同型号的场效应管门极开通电压的差异性造成的。

      ②、R20R21的压降之和R22R23的压降之和相等,即VT2与VT3的静态电流之和等于VT4与VT5的静态电流之和,这一点与表6-18的理论分析正好印证。

     ③、任意一个0.25Ω电阻冷态和热态电流都不相同,冷态时比热态电流大。

     ④、冷态输出端的电压也不是零伏,约为±20mV以下,当机器发热趋于平衡后,输出端的电压逐渐降接近是零伏,每个功率管的静态电流也随之降低。

    (4)调试完成后VT1集电极电压约为4.15V,VT1发射极电压约为-4.10V。

     3.电压放大倍数

      参考原理图,可以看出整个系统的电压放大倍数由前置电压放大器决定,功放级对前置级电压“照单全收”,没有任何反馈控制通路。因此,整机电压放大倍数Au

Au=1+R5/R4 

       代入参数,得Au=34(或30.6dB)。

      本电路简洁,对元件的质量要求甚为敏感,选用质量较高的音响发烧级元件,易获得很好的音色。功率管可采用两种管脚的塑封MOS场效应管,如采用低开通电压的管子K1058、J162等时,R12需要更改为2.2KΩ。

需要指出的是,本电路可桥接为BTL单声道输出,其功率增大一倍(本机最大功耗150W)。

http://s11/mw690/001np6qsgy6RyRDuUmS4a&690
整机
http://s7/mw690/001np6qsgy6RyRFsENUc6&690
电压放大级与电流驱动级之间的耦合电容(MKP)
http://s6/mw690/001np6qsgy6RyRFxbKJ65&690
整流后的滤波电容(4个1万微法)
http://s7/mw690/001np6qsgy6RyRFBK0Ca6&690
整流桥堆(20A)
http://s16/mw690/001np6qsgy6RyRFFy9x7f&690
输出电感(绕线)及电压级输入耦合电容(MKT)
http://s7/mw690/001np6qsgy6RyRFO95sd6&690
侧看MOS功率管

 

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