A30是专门为高标准音乐重放而设计的高品质小功率功放,注重的是音响重放效果。甲类功放没有交越失真,对电路的稳定性要求很高,本人对听音要求较高,要求声音平衡性要好,表现比较全面,因此,电路设计和元件选取就显得非常关键。先考虑电路的形式,一般用对称的电路设计可以做得比较简单,性能也比较高。
输入级采用场效应管做互补放大,只要两个管子,不用另加恒流源偏置电路。电压放大级用简单的共射放大电路,输出级关键是功率管的选择,考虑到用双极型三极管要推动级,增加了元件,决定用场效应管做输出元件,这样省掉一级推动,电路就更简单一点,而且场效应管声音细腻甜美,也很讨人喜欢。
选取元件同样也很重要,先是输入级的场效应管,选用跨导大的场效应对管K366/J107,这样可以得到更好的线性和增益,还可以减轻电压放大级的负担。这对管和大名鼎鼎的K170/J74同是东芝的产品,各项性能相差不多,而且跨导还比K170/J74大一点,只是功率稍小了一点,但是用在输入级,200mW的功率已足够了,价钱却便宜不少。
输出级的元件选取是难中之难,之所以这样是因为一般场效应管都有低频欠缺的特点,特别是听大动态的音乐时就脚软或低频下潜不够等。对比双极三极管和场效应管,可以看到,场效应管的跨导明显小很多,电流越小,跨导越小,这就造成了场效应管低频不足的缺点。一般音响用的场效应管都存在这个问题,最后只能放弃用一般音响用的场效应管,选用日立的超大电流场效应管K2586/J555,这对管的电流达到60A,跨导也比一般的场效应管大很多,这对管耐压只有60V,不过用来做功率不大的机器是足够了。
电压放大级用的三极管对声音的影响也是非常明显的,曾用很多对管进行实际听音对比,最后决定用东芝的A1145/C2705。这对管的声音很暖和,而且低频足,高音甜,非常耐听。
另外,要使功放稳定工作,温度补偿也非常重要,补偿过大和不足都会造成工作电流不稳定。鉴于场效应管的特性和双极型三极管不同,用一般三极管做补偿就容易补偿过度,造成负温度特性的假像,开机电流会比稳态电流大很多,这样很容易烧管,所以选择用性能基本相同的场效应管补偿就是最好的方法。选用场效应管2SK2232比较合适,它的开启电压跟K2586/J555的基本一样, 试验证实,用这个管做补偿时电流很稳定,散热器温度很高时都能比较稳定。
经过以上考虑,最后决定采用的功放电路如图1所示。
该电路采用纯直流放大形式,这样可以省掉耦合电容,而且电路更简单,性能更好。
该电路一共分三级,都是互补对称电路。第一级采用K366/J107,偏置方式为自给偏压,电流选:在1.6mA,电压放大倍数大约是1.6倍。第二级用三极管A1145/C2705做共射放大,射极电阻用50Q,本级电流是20mA,R7和R15是电压放大级的负载电阻,电压放大级的放大倍数约400倍。第三级用K2586/1107接成跟随器形式输出,整个电路的开环电压增益大约是1.6x400=640倍,闭环增益由R11和R13决定,约为50倍(34dB)。增益取得较大,这样可以省掉前级,可以直接做成合并机。2SK2232与R6、R10、R14共同组成功率管的偏置电路,R14 可以调节偏置电压大小,从而调节静态电流大小,R9可以调节中点电位。
为了使功放有更好的效果,所有元件都选用原装发烧件,主滤波电容是思碧36DE系列110000μF140V电容, 退耦电容选用化工电容,变压器选用的是300W、输出双15V环形变压器,整流桥选用的是35A原装整流桥,连线用西电麻线,电位器使用AL PS的小型电位器。
最后讲一下A30的应用,由于元件的耐压比较低,所以最高应用电压只有 26V,最低可以在土6V下工作,建议在 12~ 25V下应用。在电源电压为土26V,负载8Q时可以得到大约30W的输出功率。
A30功放可以工作于甲类和甲乙类,同样都有很出色的表现。当静态电流不小于(VCC -3)/2RL时,功放工作于纯甲类状态下,不过这样要求散热器面积比较大。如果电流比较小,功放将工作于甲乙类,建议静态电流在200mA以上。变压器功率宜用大一点,最好在200W以上。
另外,建议两个声道独立供电,这样地线会容易处理。 整个功放电路简单,元件不多,而且调试容易,声音非常迷人,中、高音细腻甜美、低音浑厚有力,感觉不到是这么小功放发出的声音。用来听人声、小提琴、交响乐也有比较好的表现,达到了预期的效果。
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