四通道功率放大器

与电子二分频前级相配合，功率放大器部分由4个通道构成――左右声道各有一个高音功率放大器和一个低音功率放大器。图8、图9给出了一个声道的高音功率放大器和低音放大器的原理图，另外一个声道完全相同。
1．高音功放
高音功放主要由推动级、推动变压器和电流输出级三部分构成。推动级UT1由我们熟知的优秀集成功率放大器LM1875T构成。由于LM1875T的在电源电压为±15V时的静态电流高达50－60mA，而推动变压器的初级阻抗是约40Ω，所以当驱动推动变压器时，最大输出电流不会超过100mA，因此在绝大部分情况下，LM1875T都工作在甲类状态下，使其发挥出了最佳的性能优势，让这名老兵焕发出了第二青春……最后的试听效果也充分证明了这点，算是本人的一个创造吧！

图八

推动变压器T01事实上是一个升压比为1:12的宽频带升压变压器。这里使用变压器的根本原因，在于MOSFET功率管是电压驱动元件，即使在频率较高时，也只需要很小的驱动电流。这种方式的一个突出优点是省略了推动级的辅助电源，用±15V的电压就可以产生几十甚至上百伏的驱动电压。推动变压器使用0.35mm的高矽硅钢片优质铁心分层绕制，由于体积小，所以简单的绕制方法就能得到很高的性能，实测频响不劣于20Hz(0dB)－50kHz(-3dB),完全能满足全频带HI-FI放音的要求。
电流输出级QT1、QT2由一对Hi－Fi名管2SK1058／J162构成互补推挽电路。RT17、RT18、RT7、RT 8、RT9、RT10和RVT1、RVT2构成了MOSFET的偏置电路，VT1、VT2用于QT1、QT2的限流保护，约4A时开始动作。T01的次级通过耦合电容CT5、CT6直接驱动QT1、QT2两只功率管。其他部分均属常用的成熟电路。
值得一提的是本电路采用了交直流双环负反馈的电路模式。由RT3、RT2构成了LM1875T的直流负反馈回路，而RT4和RT2又构成了交流负反馈回路。由自动控制理论可知，双环负反馈系统的瞬态响应要好于单环系统，因此这种电路模式对抑制瞬态失真有更好的效果。同时，推动变压器的感性输出与MOSFET的容性输入结合使用，几乎可以从根本上消除瞬态尖峰的出现。因此尽管电路的转换速率不是很高，而且频响也没有一般放大器常见的几百kHz的带宽，但听感却非常优秀。
另外UT1的±15V电源的两只继电器K1、K2，通过接口JP1或者JP2(二者等效)控制其通断，用于控制高音功率放大器是否工作。JP1或JP2的连接方式见后面介绍。当K1、K2释放时，功率管QT1、QT2失去偏置，容易出现输出中点电位偏移的现象导致扬声器保护电路误动作，因此增加了电阻RT17、RT18用于稳定中点电位。
2．低音功放
低音功放的原理图见图9，与图8基本相同，只是电流输出级使用了3对MOSFET功率管互补输出。由于高音和低音功放安装在一块PCB上，所以要求电源供应充足，因此无论是±15V还是±37V的电源连接器，都采用了多引脚并联的连接方式，如图9中的Jv1A、Jv1B、Jv1C等。由于电流级并联的管子增加，所以MOSFET的输入电容也随之增加了几倍，所以对频响的影响就不容忽视。实测推动变压器的直流电阻约950Ω，每只K1058的输入电容是600p，J162的输入电容是900p，经计算得到 -3dB开环带宽约为38kHz。因为推动变压器包含在负反馈回路之内，所尽管没有仔细计算，但总体的带宽肯定足足够用。限流保护部分的动作电流在12A左右。

图九

整个功率放大板的PCB见图10，左右声道各一块。

图十

整机效果：

3．单片机控制电路

控制电路的核心是单片机AT90S1200。当初选择单片机也是费了不少周折。由于PCB面积的限制，所以单片机的面积不能太大，而且外围电路越简单越好；断电后调整好的分频点不能丢失，所以内部要有E2PROM；I/O口要够用不能太少以免使用扩展电路；还要能使用现有的开发系统以免成本过高……最后经朋友推荐才选定了这款AVR单片机。U6的I/O口PB0－PB7用于控制继电器的8条控制线，PD2－PD3通过2个按键DWT、UPT接地，用于上行和下行调整PB4－PB7上的输出，控制高音的分频点；PD4、PD5通过2个按键DWF、UPF接地，用于上行和下行控制PB0－PB3上的输出，控制低音的分频点。PB0－PB7的输出分为两路：第一路通过开关管Tr1－Tr8驱动上述16只继电器；另外一路通过4只3－8线译码器74LS138驱动2*16只发光管，分别显示高低音的分频点。连接在PD1端口的按键LCK是一个键盘锁，只有当LCK按下并持续一定时间后，指示灯LOCK LED熄灭后，上述分频点调整的按键才能调整分频点，用于防止他人因误调分频点而烧毁高音扬声器。由于这部分只是一个控制电路，与音频信号基本上无关，因此详细原理请参考有关书籍。
4．电源供应

本机的电源也由两部分构成，由漏磁极小的R型12W变压器供电。主电源是一个号称甲类电源的――并联调整线性稳压电源，输出±17.5V/100mA供4只双运放使用；另外一路输出5V/700mA供控制电路和继电器使用。由于都是常规电路，故在此不再做详细介绍。
5．安装调试

图六

图七 本机的电路板共2块，如图6、图7所示。图1、图2和图5的三部分安装在一块电路板上，运放用镀金插座安装，以方便发烧友更换更好的运放。图4的控制电路安装在前面板背面的电路板上，以方便调节使用。两块PCB之间经接口Jcn和Jcd，通过一个12线的扁平电缆连接。
如果电路连接正确、元器件良好，整个电路几乎不需要调试就能正常工作。唯独可能需要调整的是±17.5V电源，通过微调R26、R27的大小，使正负电源的输出绝对值相等，误差最好不要超过0.1V。