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电路设计->光电电路图->其他光电实用电路图->一款复合式甲类功放的制作

一款复合式甲类功放的制作

作者:dolphin时间:2016-09-29

  下图为一款输出功率13W的复合式甲类功放电路图,机对输出变压器的绕制要求不高,普通绕法即能取得十分优异的效果。它的成本虽然很低,质量却堪称一流,既有胆机的醇美的风韵,又无胆石混合机的硬性失真。

  一、电路原理
  
  担任前级放大的电子管是五极管6J1,是小七脚管,用电省、体积小、有屏蔽罩可购、输入输出电容远小于五极管6J8P、688P等电子管。灯丝用交流供电时,噪声也低。此前级电路设计独特,选用较高的供电电压(275V),较高的屏压(100V),较高的帘栅电压(115V),其放大性能得到较好地发挥。其负载电阻较小(75k),输出电容小,又施加了电压并联负反馈,因此频响大大宽于其它的五极管前级电路,失真也自然低得多。这种单级电压并联负反馈电路,虽然很少见,效果却不俗,它使输入阻抗降低,因而感应的噪声低。在电位器开大过程中,无信号的静态噪声几乎不变。当滑动触点位于最上端时,反馈下端电阻阻值最大,反馈系数变大,反馈量大,失真减小。而一般的电子管放大电路,大幅度输出时失真加大,相比之下可以看出,这真是一个优秀的前级电路。

  末级输出为束射四极管6V6(6P6P)与IRF450复合,右图的电路用6P1代替了6V6,也是胆场复合输出电路,输出功率也是13W。在输出的13W功率中,6V6占4W,IRF450占9W。

  IRF450源级接82Ω电阻,电阻两端不并联旁路电容,属强烈的电流负反馈输出电路。该级失真很低。前后两级电路失真都低,故本电路不加大环负反馈,电路异常简洁,增益与合并式功放相当。图2电路增益太大,可将并联负反馈的5.1M电阻阻值减小些。
  
  IRF450在正常工作电流时的栅源电压约为3.6V(测量方法见后),6V6的功耗12W,取其静态电流为45mA,可算得栅源电阻为75Q(此值小,将使IRF450输入电容大的不良影响一扫而光)。当满负荷输出时.IRF450源级电压为2x10.2V=20.4V。

  设6V6屏阴压降为30V.那么最大输出电压振幅为275V-20.4V-30V-2×3.5V=217.6V.最大输出电流振幅为10.2V/820≈0.125Ao因此最大输出功率为(1/2)x0.125Ax217V≈13.6W。

  本机电源为二级LC滤波。第一级的LC滤波确保断开耦合电容时,音箱无交流声。前级的第二级LC滤波使6J1的供电更加平稳,有效防止了残余交流声通过前级负载电阻及耦合电容串入下一级。

  二、选材与调试
  
  每声道功放单独用一套电源,虽然多用了一套电源变压器和正流滤波装置,但可有效地消除声道间的干扰。

  底座可用铁板或铝板加工订做,散热器固定在底座上,要接触紧密,借助底座也可散发一部分热量。负反馈电容和耦合电容的反向耐压要选630V以上的品种,它对音质的影响较大,应选用优品质电容。如果选用一般的电容,有点委屈这个电路了。滤波电容、退耦电容、6J1阴极旁路电容可选用普通电解电容,有条件者也可换用优质电容试试,但耐压一定要选高些,以增加可靠性。

  前级滤波电容,笔者用的是EC50u/100VDC电容,虽然其直流电压标称100V.但用在350V电压以下电路中,安全上无任何问题。电阻除一只注明功率的电阻外,一律选用功率1W的品种。IRF450场效应管可用其它场管代替,但其反向耐压最好大干600V,功耗大于100W。其实,反向耐压大于500V的场管,绝大部分能胜任。

  必须注意,不同场管的开启电压有很大差别。开工时,把场管的源极、漏极(串联电流表后)接到电路中,给栅极接一正电压(用6V电源经电位器分出一小电压)。将此正电压值由小到大变化,当漏极电流表读数为设计工作电流时,量出栅源电压值(最好用数字表)。场管与散热器之间垫的云母片不可太厚,应涂抹导热硅脂,以利散热。

  电源变压器酌情自行设计,因末级为甲类输出,发热量大,所以每声道的电源变压器的功率要大于80W.以确保其长时间工作而不致太热。滤波电感L1,的铁芯的截面积S为6.5平方厘米,用φ0.29漆包线绕满。滤波电感L2的铁芯截面积S为3.2平方厘米~4平米厘米,用φ0.13线绕满,L2的电感量约为35H。L1、L2的间隙层可用一层复印纸,用铝夹板固定。输出变压器的铁芯S为14平方厘米.初级用φ0.29漆包线绕1875匝,次级用φ1.08漆包线绕125匝。初次级阻抗比为1800Ω:8Ω。

  输出变压器也可用380V:25V的30W~60W电源变压器代用。如用220V:16V的黑白电视电源变压器代用也可以,但低音效果要差。代用时,重装铁芯,留间隙层。本机对输出变压器的要求可以放松一点,不采用分段绕制时高音也能保证。对于输出变压器,笔者只想强调一点,在输出变压器的左右两条磁回路中不允许出现一点磁饱和,否则将会使失真加大。因此,在装配变压器铁芯时不允许有一片铁片与其它铁片交叉。原有固定铁芯的夹板如果是铁质的则不能图省事继续使用,可用铝(铜)板重做。铁芯中柱面与左右两柱面皆粘4~6层复印纸,做间隙层(这一环节必不可省)。

  本电路的输出功率大小是可调的,改变IRF450的源极电阻阻值即可改变末级工作电流,也改变了输出功率。但必须设计不同电流下的输出变压器,才能满载输出,设计方法参考上述。

  在甲类功放中,变压器单端输出比互补输出节省一半散热器,而此电路又省去一部分散热器(6V6不需散热器)。需提醒的是,6V6如改成三极管接法,将引起自激。散热器如果不接地,其将辐射高频电流,也产生自激,使静态噪声变大。如欲使噪声极低:(1)缩短并换用屏蔽效果更佳的信号输入线;(2)将输入插头、电位器及输入电阻、6J1屏蔽起来;(3)将6J1灯丝改为直流稳压或稳流供电。

  本机特点是:无石味、音色甜美,低音不轻松,而是深沉,高音格外清彻、纤细。



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