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32W混合式音频功率放大器

09-08 12:03:15 | http://www.5idzw.com | 电子制作 | 人气:233
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     图4总括说明了整个设计思路,图4a为普通工作的虚拟电路的跨阻抗放大器,图4b为用恒定电流源替代电阻R2的电路,其反相输入端上有100%的负反馈,电压增益为零。图4c为以跨导放大器来替代恒流源的电路,由于反馈系数p近似为1而使失真很小。图4d将图4C转换为有电子管的混合电路。

    有了图4电路的基础,现在可以讨论图5所示的混合式放大器的完整电路。输入信号通过R1馈至A1的同相输入端,从而设定了输入阻抗。运放A1与晶体管Trl共同构成一个如前所述的跨导放大器。反馈取自发射极电阻R3,经R2至A1的反相输入端。电阻R12和R13接至电源一Ve,并为Trl和Tr2提供偏置,以设定此级的静态电流。

    从Trl集电极来的输出电流馈入R7,而电阻R7构成了电子管V1栅极-板极之间的分路。电容C1使电子管的栅极与Trl上的直流电平相隔离。R6使栅极有接地通路。对交流而言,R7和R6构成Trl的并联负载。由于电子管的增益,使此阻抗大减,约为原值的九分之一。

    输出级的偏置由R10供给,C3为交流旁路电容,而屏栅极则由R14和R15偏置。

    此电路的左右两半是相同的。分相作用是通过由电阻R11和隔直流电容C4共同对A1和A2反相输入端的耦合来实现的,这就导致在Trl和Tr2的发射极上出现二个相位相反、幅度相等的二个信号来驱动输出级。

    从V1和V2来的输出电压加到Tl的初级线圈上,而高压则通过T1初级的中心抽头加到电子管上。音频输出信号取自Tl的次级线圈而加到扬声器上。电阻R16保证在未加适当负载时,输出级不致失控。

    因为在电路内加有很深的负反馈,因此,无需通过输出变压器再引入过量反馈。但是,在做实验时,反馈可以取自输出变压器的输出侧,而引至A2的同相输入端。如果这样进行实验,则R11之值应减小,以增大开环增益。
   
      
  高压电源 
   
      此电路的电源是常用的一般形式,T2的高压次级为280V,经BRl全波整流,再经C5和C6的并联组合进行平滑滤波。C5和C6的组合抑制了纹波,其上存贮有巨大的能量——约68焦耳。这样,即使在负载情况十分恶劣时,也有助于保持电源稳定。
    供给运放电路的电源取自T2的灯丝次级。对于立体声放大器,每通道至少需要6V、3A。一个6—0—6V、50VA的变压器就足够了。

    次级串联,D1和D2倍压,以提供2个直流电压,并由C7和C8平滑滤波。灯丝串联后加至12伏电源上,如电路图所示。因为此放大器完全处于平衡工作方式,有效地抑制了纹波,故使电源设计得以简化。 
   
  制作    

      此设计的制作并不复杂,样机使用了一般的机箱和底板。对于灯丝的接线,可用5A的扬声器电缆。灯丝接线应尽量靠近底板,但并不要象在低电平电子管电路中那样进行双股对绞。

    在电容器C5、C6以及所有高压线路上,均加有致命的高压,而在电源变压器的初级则加有市电。电源一开,由EL34等构成的放大器即进入工作状态,在电源再次关断前,应保证灯丝加热。只要电子管接在电路中并导通,则在断电后,去耦电容将迅速放电。如果电子管未插入管座,高压就将维持{艮长时间,可能是几小时或几天。

    此放大器无需调整。只要保证接线正确,此电路一开始就能正常工作。 
   
  结论
    
      我们在此所做的努力值得吗?是的,值得。此样机给出的连续功率为每通道32W,满功率带宽为5Hz至55KHz,一3dB。在1KHz和20W输出时测得的失真为0.07%,输出阻抗仅为0.6Ω——远低于电子管放大器的标准值。

    不但如此,此放大器还能胜任对恶劣负载的激励,并可以经受输出端被短路而不会造成损害。 
   
  元件清单    
  
电阻:除有说明外,均为1%、2.5W金属膜电阻

R1    56K   
R2/5    10K   
R3/4    1K8   
R6/9    60K    
R12/13    68K    
R7/8    220K    
R10    470K,3W线绕    
R11    6K8    
R14/15    470K,lW   
R16    1K,1W    

电容

Cl,2     100nF,1000V  WKG聚丙烯电容    
C3    100μF,100V    
C4    220pF,25V   
C5、6    470μF,400V   
C7、8    1000μF,63V   

有源器件

A1/A2    TL072    
V1/V2      EL34    
Trl,2    2SC2547E    
D1,2    1N4001   
BRl    W08    

变压器

T1  输出变压器20:1匝数比,中心抽头。初级电感>8H,漏感<10mH。

T2  电源变压器,初级220V,次级280V,700mA,次级6—0—6V,4A 
   

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