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全晶体管化功放的特点是工作电压较低，电流较大。大电流特性会使声音获得足够的清晰明亮度，其变调失真比胆机小得多。晶体管功放不需要输出变压器，可直接耦合到扬声器系统。频率特性可直接传递在负载上，其特性的优势是电子管难以比拟的。人们的趣味性暂时倾向于胆机是可以理解的，若到鱼龙混杂的音响市场走一趟，作一番调研或许会找到答案。诸多的“机王”、“胆王”其内部大同小异，或许只有布局结构不同、功能多少之别。有的打开机盖，让顾客看到50000μF水牛式的电解滤波电容器，独特的散热装置，内装交流24V小风机，加强散热对流，采用效率高、漏磁极小的环形变压器，使整机的低频特性发挥得更加圆润、纯正，这些都足以敲开初入门的发烧友心扉。然而，电路的设计特点及使用的可靠性暂时是无法可知的，市场上的诸多机种，其内里几乎是共性一般化，注重成本设计的寥寥无几，难怪不少发烧友对之不感兴趣。 晶体管功放果真不及电子管吗？笔者的答案是否定的。目前高科技的半导体技术及制造工艺水平的不断提高，电路设计独到的晶体管功放，在性能、指标、放声效果上，达到甚至超过电子管功放。 本文给出的250W×2(RMS)宽频功率放大器是笔者的拙作，试听一段时间，觉得有点玩味，不妨介绍给音响爱好者玩玩。
一、前置放大级 前置放大级的作用（以左路为例）是将输入的lOOOmV(lkHz)音频信号放大到48V，供末级进行电流放大，本级频响特性为1Hz～lMHz。 Vl组成的射随器具有高输入阻抗和低输出阻抗。V3、v5和Vll等组成差分直流放大器，其本身具有高输入阻抗，但本设计可根据所需增益来改变其输入阻抗(调节R5、R19)。差分放大是高稳定的直流放大器，对差分对管(V3、V5)应尽量选取特性对称的管子。 微调电阻RP1是调节差分放大器的平衡装置，用以改变放大器的直流输出电平。R21引入直流反馈，以增加电路的稳定性。 V7、V9构成恒流源复合直流放大器，具有增益高、输入阻抗高和温度稳定性好的特点。 调整R25的阻值可改变V7、V9的输出幅度，调整R25阻值时的一组数据列于上表。表中输出电平只是在试验测试时，断开后级在A点接一无极性电解电容器(4.7μF／160V)，然后串接假负载RL到地端，在RL高端测得的输出电平参数。 图中给出的R25=2kΩ．输出幅度达47V，足以满足后级电流放大级的需求，虽然后级的电源士65v比前级低，但信号经电流放大后，可得45V(RMS)音频信号，自然在8Ω负载上有250W功率输出。 V9（或Vl0）通过的工作电流较大，要加适当散热器，该级若选取高频高反压管子，放大频宽可达10MHz，本电路无须这么宽的频带，故选用图中给出的管子型号足可满足需要了。 二、末级电流放大级及其调整 本级主要任务（以左路为例）是执行电流放大，对前级来的高电压信号加足力度，推动终端负载。 本电路末级功放管采用2SC3858与2SA1494配对(或采用2SC2922与2SA1216)，输出功率达200W。若散热装置面积足够大，机内装二只交流24V小型风扇送冷风加强对流，输出250W也是安全的。 V15、V17、V19与V23、V25、V27组成互补对称电流放大级。电阻R27、R29、R37，微调电阻RP3、RP5及晶体管C8050等组成互补对称管基极偏置电压调整电路。开机前，先把RP3、RP5置中点位置，并接上假负载(10Ω、300w)，不要加输入信号，检查无误，启动电源。三用表的负表笔接机壳地，正表笔接2SC3858的基极，调节RP5使三用表指示为0.55～0.65V，之后三用表正负表笔对调，负表笔接2SA1494的基极，调节RP3使电表指示在0.4～0.45v范围内。从电路形式可知，两组互补对管的基极偏置调整是相互影响的，因此经第一次调节后，应回过头来检查前面所调定的数值有否变化，若与设定值不相符，还得反复调整校准几次，待符合要求方可罢止。 要注意的是：左、右路两组互补对管(PNP型和NPN型)的基极偏置电压所调整的数据应相同，以使左、右路的动态基本一致；否则，左、右路的平衡度难于满足要求。调好之后，单手触摸四只功放管封装外壳，正常情况下应无明显的发热感觉，若感灼手，说明调整的数值有问题，或是互补对管严重不对称，必须重调或关机检查各种器件的好坏状况。 RP3和RP5调好后，撤出假负载，接上扬声器声箱，再开机，不加信号，电位器RP7、RP8置信号输入最小位置，用耳贴近声箱，应只听到非常微弱的噪声或完全听不到；之后置RP7、RP8于信号输入最大位置，扬声器也不应发出异常的噪声，若满足要求算是调好了。 此后进行试听，若出现均匀较大的低频叫声或其它频率嗡鸣声，则原因之7是互补对管特性不好，对称性差。此时可按调RP3和RP5的方法重新调整两组互补对管的基极偏置，PNP型管基极电压降至0.3～0.35V．NPN型管则降至0.4—0.5V，再按调RP7和RP8的方法试听放音噪声，如杂声消除就算调好了；但此时的节目试听，其动态范围就稍降低了点。原因之二是前级电压放大器输出噪声较大，或是差分直流放大级未调好，供电回路不纯净，纹波较大等。这时，可断开前级；后级输入端接一对地旁路电容器再试听后级噪声，就可确定是哪一级放大器出了毛病。 三、开机及正常工作指示电路 本机启动电源后，多谐振荡器(V33、V34等组成)即开始振荡工作（振荡频率较低），V34从截止到导通，发光二极管V35、V36便作断续的闪光。开机瞬间，V32导通，电容Cll通过R52、R56、V32充电。Cll充电完毕（约lOs左右），V32截止，此时其集电极为高电位，导致V31基极电位升高，V31由截止变为导通；继电器Kl的线包电流流经V31的集一射极及R57到地形成回路，继电器吸合。又因V31导通，其集电极为低电位，致使V30导通，V35、V36的直流通路可通过V30、V31及R57形成回路，不再依赖多谐振荡器提供直流通路，于是由断续闪光进入常亮的正常工作状态，至此整机可进行正常放音。 四、不平衡的过压保护电路 不平衡过压保护电路的功能是保护两组互补对管的工作安全。它在电路调整有失误，或是电路上其它器件的损坏造成严重不对称信号输入，抑或互补对管工作特性对称性偏离较大时保护互补对管免受损害。以左路为例，整机静态时V19、V27射极处低电位，使V21因其基极低电位而截止。当输出正、负半周出现严重不对称时，信号经R31、R35复合后．在v21基极产生+o.sv以上电压时，V2l导通，导致V29处低电位，V29导通，经R51、R56分压后，使V32因其基极电位上升而导通，其集电极处低电位，使V31基极电位下降直至V31截止，从而截断继电器Kl线包的直流通路，衔铁松开，输出被切断。此时V35、V36的直流通路仍随多谐振荡器V34的截止而导通，发出断续闪光的告警指示。应关机作各器件静态的检查，先检查互补对管，而后检查V13，RP3、RP5、R27、C5、C7、R29、R43等的好坏。 五、过流保护电路过流保护电路的设置在于限制输出功率，以免过荷输出而导致扬声器损坏。 左、右路输出信号通过R47、R48降压取样，经V38-V41整流，C14、C15滤波，所得的偏置电压足以使V37导通时，则V29的基极处低电位，使V29导通，V32也由截止进入导通，导致V31截止，切断继电器的直流通路，衔铁松开、切断输出，保护了声箱系统，此时V35、V36又回复到断续闪光指示。 调整本电路的要点是如何选取R47、R48的阻值。阻值偏低，如取20kΩ．则不到2/3的输出功率时保护电路就起保护作用；阻值过大，如取62kΩ，则超过满功率时仍不起保护作用。因此在调整时可根据实际需要而设置R47和R48的阻值。 六、其它电路及元器件选用 电容器C9、Cl0，电阻R45、R46是与扬声器系统配合组成茹贝尔网络，目的是使声箱的阻抗接近纯阻，使节目播放效果更加清纯、透亮。 本机所设置047μF电源电路没有什么特别之处。每个整流管并联一只0.047μF小电容器，为的是防止外来高频干扰污染电源及防止电网的干扰。士70v电源要求纹波系数越小越好。光是一般桥式或全波整流通过电容滤波是达不到要求的，因此，正、负电源分别加了一级电子滤波器，以保证前置级的供电纹波系数小的要求。 电源变压器次级的三个绕组在线路图中已给出电压、电流数据，据此可选取漆包线的线径大小进行绕制。包括变压器自身的损耗，取550VA的容量就够了。铁芯选取以环形为最好，C型次之。若选取E型铁芯，变压器应采用较严密的外加屏蔽罩，并应选择恰当的安装位置。 本机满功率输出时，要求输入信号为800—lOOOmV，测试时用1000Hz频率。使用时，适合于直接接上目前市价1OOO元以内的CD机信号输出端，因为这种CD机的输出电平往往大于lOOOmV。若与标准的收音调谐器、卡座等信号端连接，在本电路的输入端需加一级放大（增益6dB）。因为标准的收音调谐器、卡座等，其最大输出电平均控制在500mV(lkHz)以内。 限流取样电阻R39—R42，每只选取二只2W、0.51Ω金属膜电阻并联当一只使用，该种电阻可靠性高，温度系数好。最好不要选取水泥电阻，原因是可靠差，在温度变化时其阻值偏离较大，容易破坏电路平衡。本电路全部电阻应选用金属膜电阻器，以提高整机的可靠性。 差分前级放大器中R25、R26．分别选取二只2W、3.9kΩ电阻并联为一只使用，其余图中未标示出瓦数的全部选用0.25W金属膜电阻。后级放大器除另有说明外，各位号阻值全部采用0.5w金属膜电阻。 发光二极管V35、V36应安装在面板上，或是巧妙地装嵌在电源开关的按键内，作为开机正常指示及过压、过荷保护指示。 末级功放管V19、V20、V27、V28必须有足够的散热装置及良好的通风对流，最好加装交流24V小风机加强对流量。注意：此时变压器要增加一副绕组(24V、250mA)，若所选取功放对管质量欠缺、耐压不够，可把±65V电源降至士60V，改变变压器副绕组参数为交流(43V、4A)×2，此时，整机输出功率仍达200wX2(RMS)。 电子世界《音响与电视》1994年11期 |
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