「電路分享」100W高保真音頻放大器電路

該放大器設(shè)計有以下規(guī)格：失真小于0.1%，在100瓦的全功率，即使在20千赫。功率必須歸因于擴展的帶寬。輸出晶體管必須防止短路。電源必須是對稱的，以便在出口處不需要電解電容器。增強材料必須是通用的，每個人都可以使用。施工和調(diào)整必須簡單。放大器必須經(jīng)濟高效。整個電路是基于兩個達林頓輸出晶體管，在輸入電路的幫助下，幾乎可以產(chǎn)生完美的結(jié)果。

輸出功率：100W (RL = 4Ω, K = 0.1%) or 70W (RL = 8Ω, K = 0.1%) (continuous sinusoidal signal)
與頻率相關(guān)的功率：<10Hz-100KHz at 100W
扭曲：20Hz-20KHz 100W時為0.1%
內(nèi)質(zhì)：0.28% measured at 40Hz and 10KHz at a 4: 1 ratio and Pa = 100W
信號/噪聲（SIN）：70分貝
輸入靈敏度：0.775伏
輸入電阻： 100公里
輸出電阻： 0.052 Oh（1KHz）
最小負荷： 4度
電源：80V對稱（40V，0，-40V）
電流消耗：2.5A max at RL = 4Ω
峰值電流：50毫安

輸入級是一個差分放大器，主要元件是晶體管T1和T2。然后我們有一個帶T4的引線臺階，它的集電極連接到T3****。這就像一個可調(diào)的齊納二極管，調(diào)節(jié)靜止電流。最后一步是兩個完全互補的晶體管T7和T8（達林頓）。

對稱電壓的一個優(yōu)點是電路中避免了電解電容。

放大器有一個相當(dāng)高的輸入電阻超過100KΩ，因為在C4之前我們有R2，并且由于T1的輸入電阻太高。

負反饋（直流和交流）我們有電阻R6。直流負反饋部分在輸出端產(chǎn)生幾乎為零的電位。反饋部分AC決定放大率，并取決于R6、C4和R3。放大率由以下公式確定：

Uo/Ui = (R3 + R6)/R3 = 3420/120 = 28.5

有T4的舞臺領(lǐng)先T7和T8，但因為它們是達林頓，它們需要很少的基極電流，所以對于T4我們不需要散熱器。

晶體管T3與電阻器R18和R19一起穩(wěn)定輸出晶體管的輸出電流。R18和R19上的電壓降由P1的位置決定，因為它控制來自T3變送器的集電極電壓。R11與C5電容器配合使用，可增加驅(qū)動器的交流電壓。

輸出級的核心是達林頓晶體管BDX66和BDX67。在25°C時，該系列具有以下特性：

• ?集電極電壓：100V

• ?最大集電極電流：16A

• ?最大吸收功率：150W

如果集電極電流變?yōu)?0A，則變送器的集電極電壓變?yōu)?V，直流放大約為1000。當(dāng)集電極電流為5A時，電壓介于0.4V和0.5V之間，放大倍數(shù)約為4000。

由于這些特性，這些晶體管是此類電路的理想選擇。不管晶體管有多“好”，它們都需要防止短路。

集電極電阻R18和R19上的電壓降給出了通過變送器的集電極電流的大小。如果通過電阻器R18和R19的電流通過某個限制，則它們將開始驅(qū)動晶體管T5和T6，因為分配器R16、R14和R15、R17上的電壓與R18和R19平行。因此，通過二極管D2和D3的電流將降低T7和T6的基極電流，這也將降低集電極電流。

其他各種元素R和C有不同的用途。C1限制輸入帶寬。這樣可以避免一部分噪音。C3在100KHz時產(chǎn)生3dB，也就是說，它傾向于頻率響應(yīng)的特性。C6、C7和C8為米勒產(chǎn)能。C9和R20穩(wěn)定輸出。C10/R21、C12、C11/R22和C13切斷來自電源的射頻頻率的各種峰值。

電路沒有困難，結(jié)構(gòu)相對簡單。幸運的是，放大器在4Ω時可以提供120W的功率，但不幸的是，變形達到了1%左右。但在100W（4Ω）時，變形小于0.1%。

從下圖中我們可以看出，在40Hz到20KHz的頻率下，變形保持不變，小于0.1%。為了達到最佳性能，輸入必須大于0.775V。這個電平幾乎由所有前置放大器提供。如果使用更高的輸出設(shè)備，則必須在放大器的輸入端安裝10KΩ電位計。

眾所周知，放大器的性能取決于電源的質(zhì)量。放大器需要一個±40V的對稱電壓。在全功率（4Ω時為100W）下，電流為2.5A，負載為8Ω，功率為70W時，電流為1.1A。為經(jīng)濟和簡單起見，我們使用非穩(wěn)定電源。然而，從本質(zhì)上講，這種電源會有電壓波動。

如果滿功率輸出時的電源為40V，則意味著在功率較低的情況下，電源電壓將趨于升高。然而，由于輸出元件的最大工作電壓為100V，即±50V，因此設(shè)計時應(yīng)確保不會超過這些限值。因此，我們將電源電壓定義為±46V，這樣我們也有一個安全裕度。然而，±46V在最大和最小負載之間只留有6V的余量。然而，這意味著電源的內(nèi)阻必須非常小。一個獲得小電阻的好方法是使用一個好的變壓器。

考慮到好的變壓器，一個橋整流橋和一些電解電容器，我們有我們需要的電源。每條電源線上的保險絲用于保護電路不受短路的影響，因為在保險絲熔斷之前，T7和T8保護電路都是短暫的。為了獲得立體聲效果，我們需要兩個放大器，因此需要兩個電源。

電阻器R18和R19的PCB間距必須至少為5毫米。這會產(chǎn)生很好的出血，從而產(chǎn)生良好的散熱效果。晶體管T7和T8以及電容器C7和C8安裝在散熱器上。

散熱器的溫度必須為1.2°C/W。如果在兩側(cè)涂抹導(dǎo)熱膏，則1.8°C/W的散熱器就足夠了。眾所周知，如果在一個散熱片上放置了一個以上的晶體管，那么我們必須用晶體管的數(shù)量除以散熱片的熱阻。因此，如果兩個晶體管（T7和T8）都放置在散熱器上，則類型應(yīng)為0.6°C/W或0.9°C/W。

在任何情況下，晶體管都不應(yīng)與散熱器直接接觸，因為集電極與晶體管蓋相連，因此會導(dǎo)致短路。因此，例如云母等絕緣體。

在連接電容器C7和C8（見圖4）之前，通過放置塑料通心粉將其端子絕緣。

與印刷電路的連接必須使用盡可能短的銅線。

輸入插孔必須連接到印刷電路中的AF電纜（同軸電纜應(yīng)接地）。連接接地到amp印刷盒的最佳方法是將輸入插孔接地。電纜和插頭的位置必須盡可能遠離其他部件和電纜，以減少220V網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生備份和噪音的可能性。

二次繞組的兩個繞組完全分開。這意味著四根電線將留在我們手中。為了看我們把每一個連接起來，我們幸運地得到兩個并把它們聯(lián)合起來。然后我們測量另外兩個的電壓。如果它們之間的電壓為60V AC，則將兩根導(dǎo)線與電源的接地連接在一起，另外兩根導(dǎo)線連接在其余的自由點上。如果電壓是0V，那么我們需要改變一個連接到自由邊的邊。電解電容器必須用塑料環(huán)或類似物（根據(jù)尺寸）連接到PCB上。

在將輸入端短路并確保輸出端未連接到任何其他設(shè)備后，從電源中移除F2。然后將萬用表放在保險絲盒末端的1A直流區(qū)域，并將（）與C2一起放在其一側(cè)。

以與時鐘相反的方向轉(zhuǎn)動電位計。檢查所有連接并將電源適配器連接到網(wǎng)絡(luò)。萬用表應(yīng)指向0A左右。如果讀數(shù)大于此值，則必須存在錯誤，必須立即停止供電。在良好狀態(tài)下，電流應(yīng)為100mA左右，P1必須設(shè)置為80mA。這意味著功率晶體管中的靜止電流約為50mA。

這是調(diào)整放大器的整個過程。在第一次關(guān)閉電源后，我們更換F2保險絲。如果發(fā)生了錯誤，我們可以通過比較電路中不同點的電壓來輕松地糾正它。這些電壓是在揚聲器連接和輸入斷開的情況下測量的。

電阻器：
R1 = 120k | R2,R5,R6 = 3k3 | R3 = 120Ω | R4,R8 = 680Ω | R7 = 1k5 | R9 = 5k6 | Α10 = 1k2 | R11 = 2k7 | R12,R13 = 270Ω | R14,R15 = 15Ω | R16,R17 = 220Ω | R18,R19 = 1Ω/9W | R20 = 10Ω | R21,R22 = 1Ω | Ρ1 = 1k

電容器：
C1 = 470 pF | C2 = 10μF/63V | C3 = 150pF | C4 = 1000μ/4V | C5 = 220μ/40V | C6 = 47pF | C7,C8 = 560pF | C9 = 47nF | C10,C11 = 680nF | C12,C13 = 100nF

半導(dǎo)體：
Τ1,Τ2 = BC556Α | Τ3,Τ5 = BC547B | Τ4 = BC639 | Τ6 = BC557B | Τ7 = BDX67B,BDX67C | Τ8 = BDX66B,BDX66C | D1 = 9V1/1.3W | D2,D3 = 1Ν4148,1Ν914,BAW62

其他：
2個散熱器1.2°C/W或1.8°C/W（見正文）|功率晶體管絕緣體（云母）

電阻:
R1 = 120 k | R2、R5 R6 = 3 k3 | R3 = 120Ω| R4, R8 = 680Ω| R7 = 1 k5轉(zhuǎn)k6 | | R9機型= 5Α10 = 1 k2 R11 = 2 k7 | | R12, R13 = 270Ω| R14、R15 = 15Ω| R16, R17 = 220Ω| R18, R19 = 1Ω/ 9 w | R20 = 10Ω|一下R21, R22 = 1Ω|Ρ1 = 1 k

電容器:
C1 = 470 pF | C2 = 10μf | C3 / 63 v = 150 pF | C4 = 1000μv | C5 / 4 = 220μ/ 40 v | C6 = 47 pF | C7、C8 = 560 pF | C9 = 47 nf | C10, C11 = 680 nf | C12 C13 = 100 nf

半導(dǎo)體:
Τ1Τ2 = BC556Α|Τ3Τ5 = BC547B |Τ4 = BC639 |Τ6 = BC557B |Τ7 = BDX67B BDX67C |Τ8 = BDX66B BDX66C | D1 = 9 v1/1.3w | D2、D3 = 1Ν4148,1Ν914 BAW62

其他:
2散熱片1.2°C / W或1.8°C / W(參見文本)|絕緣體電力晶體管(云母)

電阻:
R1, R2 = 3 k3 / 1 w

電容器:
C1 = 100 nf | C2, C3 = 4700μf / 63 v

半導(dǎo)體:
D1, D2 =LED | B1 = B80C 3200/5000整流器(橋)

保險絲:
F1 = 1.4(大約)| F2、F3 = 2.5(大約)

其他:
變壓器=二級2 x 30 v - 2 x 3, 75 | S1 =雙極開關(guān)|兩個保險絲PCB | 220 v的保險絲盒