單差分最簡OCL功放,simple OCL amplifier
單差分最簡OCL功放,simple OCL amplifier
關(guān)鍵字：功放電路,功放,功率放大器,功率放大電路,功放制作,OCL功放
現(xiàn)代功放隨著性能的不斷提高，電路結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，這是業(yè)余制作者尤其是初學(xué)者最感頭痛的問題，這里向大家介紹一個最簡功放電路，看一看能簡化到什么程度，又能達(dá)到怎樣的性能，這也是一個令人感興趣的問題.
電路原理和性能
(1)電路分析
圖1是本功放的申路圖，功放部分元器件連晶體管在內(nèi)僅20個左右，乍下看象一個原理簡圖，但確確實實是一個可付諸實用的功放，而且它能以較低的諧波失真向8Ω(4Ω)負(fù)載提供≥50W(120W)的輸出功率。它采用典型的OCL電路，但制作時根據(jù)實踐情況對設(shè)計作了必要的改進(jìn)。
電路原理和性能
(1)電路分析
圖1是本功放的申路圖，功放部分元器件連晶體管在內(nèi)僅20個左右，乍下看象一個原理簡圖，但確確實實是一個可付諸實用的功放，而且它能以較低的諧波失真向8Ω(4Ω)負(fù)載提供≥50W(120W)的輸出功率。它采用典型的OCL電路，但制作時根據(jù)實踐情況對設(shè)計作了必要的改進(jìn)。
輸入級BG1—2按慣例采用差分放大級，但與一般常見電路稍不同的是采用PNP管，這與采用NPN管相比，兩管配對容易且一致性好，噪聲較低。對簡單的電路結(jié)構(gòu)，這是需要加以盡量考慮的。
第二級BG3為主電壓放大級，它提供大部分電壓增益，但未采用常見的“自舉”電路。大功率放大器采用“自舉”電路對增大輸出功率意義不大，且能省去一個對音質(zhì)有影響的電解電容，并有利減少元件簡化電路。C2是相位補(bǔ)償電容。
末級由BG4—7以最簡方式復(fù)合而成的互補(bǔ)輸出級，元件少無調(diào)整，使采用功率較小的推動管BG4—5也足以滿足推動末級輸出100W以上的要求。末級靜態(tài)電流的設(shè)定以減小低輸出功率時的交越失真為主，通常取40—50mA。至于大輸出功率時的交越失真因“掩蔽”效應(yīng)，影響不明顯。對靜態(tài)電流也未作熱補(bǔ)償，工作時隨著溫度上升靜態(tài)電流也相應(yīng)上升，但試用中并未出現(xiàn)失控。這樣做可簡化安裝工藝、減少調(diào)試手續(xù)，此外，稍大的靜態(tài)電流多少也能降低一些大輸出時的交越失真。C3作電源高頻退耦。
本機(jī)加上總體負(fù)反饋后的增益約20倍(26dB)，但取消總體負(fù)反饋后也能很好工作雪滿功率輸出波形仍是對稱的，用示波器觀察未見波形失真，用失真儀測試諧波失真，與加負(fù)反饋后相比升高并不大(僅0．2％左右)?？梢钥闯觯緳C(jī)的開環(huán)性能不錯。負(fù)反饋的目的主要用以補(bǔ)償BG3參數(shù)離散性，保證整機(jī)增益的穩(wěn)定，而不是主要用于降低失真。
由于絕大多數(shù)前級放大器輸出端均有隔直電容，所以本機(jī)輸入端隔直電容可以省去。當(dāng)前級(或CD唱機(jī))采用無輸出隔直電容的直流輸出設(shè)計時，也可與本功放直接耦合。只是要注意前后級連接后本機(jī)輸出中點(diǎn)電壓勿超出土300mV，對電路性能和工作可靠性并不會帶采什么影響?，F(xiàn)代CD已可錄制低達(dá)幾Hz．的超低頻信號，如果不想讓這些信號在重放中失落，有必要考慮采用直接耦合的問題。
(2)性能指標(biāo)
圖1電路看起采很不起眼，但其性能卻令人刮目，樣機(jī)實測性能如下：
BG6、7選擇不同互補(bǔ)大功率管時，其額定輸出功率(RMS)：
2N3055／MJ2955(土35V，8Ω) 50W，
MJ802／MJ4502(土35V，4Ω)75W
MJ802／MJ4502(土37．5V，8Ω)62W
MJ802／MJ4502(土37．5V，4Ω)112W
MJ802／MJ4502(穩(wěn)壓土35V，4Ω)131W
總諧波失真：
額定輸出功率1kHz 0．35％
10W(RMS)lkHz 0．015％
信噪比 115dB
功率帶寬(一3dB)100kHz
頻率響應(yīng)(1W，土1dB)2Hz一110kHz
阻尼系數(shù)(8Ω) 90
不難看出本機(jī)電路具有很強(qiáng)的通用性，只要配用相應(yīng)的輸出管和電源容量，無需改變電路即能獲得50—100W的輸出功率。電路已簡單到幾乎不能再減少一個元件的地步，而性能卻在一般之上。與一些市售高檔功放作聽音對比，本功放的音質(zhì)是令人滿意的。
如此簡單的電路何以有較低的失真和較好的音質(zhì)，筆者對此未及深究，初步推測是由于電路結(jié)構(gòu)上的安排特點(diǎn)，使得前后級失真相互補(bǔ)償?shù)窒木壒?，因此本機(jī)的開環(huán)失真較低，
為獲得良好的音質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。如果此論未錯，那么在簡單的功放電路中，對前后級器件的搭配上可作些嘗試，可能是降低開環(huán)失真一條路子，有興趣的讀者不防進(jìn)一步試試。
第二級BG3為主電壓放大級，它提供大部分電壓增益，但未采用常見的“自舉”電路。大功率放大器采用“自舉”電路對增大輸出功率意義不大，且能省去一個對音質(zhì)有影響的電解電容，并有利減少元件簡化電路。C2是相位補(bǔ)償電容。
末級由BG4—7以最簡方式復(fù)合而成的互補(bǔ)輸出級，元件少無調(diào)整，使采用功率較小的推動管BG4—5也足以滿足推動末級輸出100W以上的要求。末級靜態(tài)電流的設(shè)定以減小低輸出功率時的交越失真為主，通常取40—50mA。至于大輸出功率時的交越失真因“掩蔽”效應(yīng)，影響不明顯。對靜態(tài)電流也未作熱補(bǔ)償，工作時隨著溫度上升靜態(tài)電流也相應(yīng)上升，但試用中并未出現(xiàn)失控。這樣做可簡化安裝工藝、減少調(diào)試手續(xù)，此外，稍大的靜態(tài)電流多少也能降低一些大輸出時的交越失真。C3作電源高頻退耦。
本機(jī)加上總體負(fù)反饋后的增益約20倍(26dB)，但取消總體負(fù)反饋后也能很好工作雪滿功率輸出波形仍是對稱的，用示波器觀察未見波形失真，用失真儀測試諧波失真，與加負(fù)反饋后相比升高并不大(僅0．2％左右)?？梢钥闯觯緳C(jī)的開環(huán)性能不錯。負(fù)反饋的目的主要用以補(bǔ)償BG3參數(shù)離散性，保證整機(jī)增益的穩(wěn)定，而不是主要用于降低失真。
由于絕大多數(shù)前級放大器輸出端均有隔直電容，所以本機(jī)輸入端隔直電容可以省去。當(dāng)前級(或CD唱機(jī))采用無輸出隔直電容的直流輸出設(shè)計時，也可與本功放直接耦合。只是要注意前后級連接后本機(jī)輸出中點(diǎn)電壓勿超出土300mV，對電路性能和工作可靠性并不會帶采什么影響?，F(xiàn)代CD已可錄制低達(dá)幾Hz．的超低頻信號，如果不想讓這些信號在重放中失落，有必要考慮采用直接耦合的問題。
(2)性能指標(biāo)
圖1電路看起采很不起眼，但其性能卻令人刮目，樣機(jī)實測性能如下：
BG6、7選擇不同互補(bǔ)大功率管時，其額定輸出功率(RMS)：
2N3055／MJ2955(土35V，8Ω) 50W，
MJ802／MJ4502(土35V，4Ω)75W
MJ802／MJ4502(土37．5V，8Ω)62W
MJ802／MJ4502(土37．5V，4Ω)112W
MJ802／MJ4502(穩(wěn)壓土35V，4Ω)131W
總諧波失真：
額定輸出功率1kHz 0．35％
10W(RMS)lkHz 0．015％
信噪比 115dB
功率帶寬(一3dB)100kHz
頻率響應(yīng)(1W，土1dB)2Hz一110kHz
阻尼系數(shù)(8Ω) 90
不難看出本機(jī)電路具有很強(qiáng)的通用性，只要配用相應(yīng)的輸出管和電源容量，無需改變電路即能獲得50—100W的輸出功率。電路已簡單到幾乎不能再減少一個元件的地步，而性能卻在一般之上。與一些市售高檔功放作聽音對比，本功放的音質(zhì)是令人滿意的。
如此簡單的電路何以有較低的失真和較好的音質(zhì)，筆者對此未及深究，初步推測是由于電路結(jié)構(gòu)上的安排特點(diǎn)，使得前后級失真相互補(bǔ)償?shù)窒木壒?，因此本機(jī)的開環(huán)失真較低，
為獲得良好的音質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。如果此論未錯，那么在簡單的功放電路中，對前后級器件的搭配上可作些嘗試，可能是降低開環(huán)失真一條路子，有興趣的讀者不防進(jìn)一步試試。
2)主要器件選用
(1)電源
本機(jī)不同輸出功率時的電源部分采用相同的電路程式．(見圖1)，僅電源變壓器和濾波電容的容量有所不同，表1為推薦使用的電源容量和濾波電容大小。
表中數(shù)值是指單路功放使用時應(yīng)有的電源條件，如供立體聲功放使用，電源變壓器次級電流容量和濾波電容值至少應(yīng)加倍。例如050WX 2電源變壓器次級容量應(yīng)為28VX 2／4．5—5A1100WX2，功放電源變壓器次級容量應(yīng)為28VX2／7—8A。如果不相應(yīng)加大電流容量，那么用一個電源變壓器供二路功放同時工作時，輸出功率就達(dá)不到原先的額定值，當(dāng)然，最好是每路功放獨(dú)用一個電源變壓器和相應(yīng)的整流濾波電路，這樣還有利于降低通道間串音。
表1
| 額定功率
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