质优价廉的高保真甲类前级放大器

　　电路特点：
　　
　　1．采用典型的OCL全互补对称式结构，输入级和电压放大级均采用线性好、输入阻抗高、失真小、频宽、动态范围大、电路简单且稳定的渥尔曼电路。
　　
　　2．输入级采用K389、J109、A1349、C3381孪生管，使线路更稳定、线性更好、性能更佳。本电路末级电流放大管采用音质和线性较好的名管K214、J77。
　　
　　3．由于电流负反馈具有频带宽、转换速率快、低失真等特点，本前级的设计考虑到多种反馈方式，其中有电流反馈和电压反馈，可供制作者任意选用。
　　
　　原理浅析
　　
　　本前级放大器电路原理如下图所示：Rl为输入耦合电阻，对输入信号有缓冲作用。R2决定功放的输入阻抗为100kΩ，C1对输入信号中的超高频成分起旁路作用（使用电流，反馈时Cl取消不用），将超过20kHz的高频拒之门外。输入级差分管Q1、Q2的性能关系到整机的稳定性，与音质也息息相关，因此选择了东芝名管K389、J109，它的音色较暗暖较柔、性能稳定，在音响界早有定论。在设计本级工作电流时，既要充分考虑使三极管工作在最佳线性范围内，又必须考虑因三极管工作电流过大而产生的噪声。通过实验，在这一级的工作电流设定为1. 2mA左右。N管和P管之间通过VR1互为负载，省去了通常的恒流源，简化了电路。由于结型场效应管的工作电压较低，不能直接工作于较高的工作电压上，因而使用东芝孪生双极性三极管A1349、C3381（图l中的Q3、Q4）与Ql、Q2组成洹尔曼电路，既能使K389、J109工作于安全的电压范围内，同时又充分地利用了渥尔曼电路(Ql、Q2、Q3、Q4均为价位较高的元器件，读者也可使用价位较低的元器件如K246、J103、A970、C2240来代替）。R3与R5、R4与R6分压，为Q3、Q4基极分别提供约±27V的基准电压。Ql、Q2的工作电压实际在±11V左右，R7-R10为Q3、Q4的集电极负载电阻。R7、R8上的压降为下一级电庄放大级的Q5、Q8提供偏置。由于渥尔曼电路具有其它电路所没有的优点，因此也用在电压放大级上，电压放大级的工作电流设定为5mA左右，Dl、D2、Rll为Q6、Q7提供基准工作电压，正负周期的音频信号由Q6、Q7的集电极输出经R15、R16缓冲送至Q9、Ql0栅极。C2、C3、C4、C5为高频退耦电容（使用电流反馈时C2、C3取消不用），可降低电源的高频内阻，防止由电源高频内阻过大引起的自激。D3用来补偿因气温变化而引起的功率管静态电流的不稳定，D3又与R14、Q11、VR2等组成恒压电路，调节VR2可改变Q9、Ql0的静态工作点。Q9、Q10为本前级电流放大级。本级静态电流设定为70mA左右，由于场效应管是特殊的压控器件，栅极输入阻抗高，当静态电流调大时可能会因此而产生自激（自激产生条件：一、相位，二、幅度）。
　　
　　其中相位条件是放大器产生振荡的必要条件，而幅度条件则是放大器产生振荡的充分条件，只有在既满足必要条件又满足充分条件的情况下放大器才会产生自激振荡。因此，读者在制作功率放大器时必须清楚知道自激产生的原因，才能够对自激进行正确妥善的处理。当然，自激产生的方式是多种多样的，例如电路结构、元器件的质量及反馈合理性等，均能够产生自激）。如果在制作过程中出现自激，可在Q9、Q10的栅一漏之间C7、C8来消除，R17、R18为Q9、Q10的源极电阻。R19、R20、R21、C9组成串联电流反馈，即电路取样的方式为电流取样，取得的样本信号为电流信号，另外在放大器输入端采用串联叠加的方式，样本信号经过反馈网络的处理后转化为电压信号。与输入的电压信号进行串联叠加，叠加后得到净输入电压信号，且净输入电压信号的幅度要比从信号源送过来的输入电压幅度小，是负反馈。由于许多报刊、杂志刊登的有关电流负反馈功率放大器的文章中对串联电流负反馈的概念及成立条件叙述得均不是很清楚，因此在这里略提一下，让读者能够较多地了解串联电流反馈电路。本机电流流过R19，且在R20两端产生压降并与输出电流成正比，然后以电压的形式串联叠加至放大器的反相输入端。C9为超前补偿电容，R21的设置是为防止反馈量过大时对放大器的损坏。

　本机方框表示电压负反馈。使用电压反馈时，电流反馈网络都要弃用，电压反馈见上图：其中A、B、c、D、E均为电压反馈，音色各不相同。下图为稳压电源图。
　　
　　选材与制作
　　
　　作为信号通道的重要环节，为了追求较为完美的放音效果，制作时应多选用高品质元器件，电阻最好选择精度较高的进口金属膜电阻，除特别注明外的电阻，其它电阻均使用1/4W的金属膜电阻。三极管首选孪生对管，其次为高频低噪的三极管。VR1、VR2、VR3应选用高品质多圈精密可调电阻。本机所用电容数量不多，应选用WIMA电容。本前级印制板的设计，左右声道相互独立互不干涉，整板布局合理，线路清晰明了，板材使用进口玻璃纤维板且制作工艺采用镀银、镀镍等工艺技术(印制板面积为135mm×165mm)。
　　
　　本机调试方法简单，焊装完毕检查无误后，即可按下列方法进行调试：
　　
　　1．将VR1、VR3调至中间位置，VR2调至阻值最大处（由于Q9、Q10的静态工作电流较大，因此必须加上散热器）。
　　
　　2．接通电源，测±38V工作电压应正常，加上电压后仔细观察元器件是否出现异常（如过热、冒烟等），无异常情况发生即可用万用表进行测试调整。
　　
　　3．调VR1使R13两端压降为1.6V左右，此时流经Q1、Q2、Q3、Q4的静态电流约为1.2mA，流过Q5、Q6、Q7、Q8的静态电流约为5mA。调VR3中点A对地电位在0±20mV以内，调VR2使R17、R18之间的压降为2. 8V左右，此时Q9、Ql0的静态电流约为70mA。静侯10分钟重新测量以上三点，如数据与前面有出入须重新调整。此项工作应多次测量调试，直至各工作点稳定为止。

本文关键字：放大器  音频类，电子制作 - 音频类