OTL立體聲功放機(20WX2)制作,20w OTL power amplifier
關鍵字:OTL功放,20W功放,功放電路,功放制作,2N3055
在晶體管收、擴音機中,廣泛采用推挽功率放大電路。一般的推挽電路總需要輸出變壓器和輸入變壓器,這種變壓器耦合的電路存在一些缺點,如:由于變壓器鐵心的磁化曲線是非線性的,它會使放大電路產生非線性失真,由于變壓器的漏磁對電路輸入回路、中頻回路的寄生耦合,會使整機工作不穩定,特別是由于變壓器的存在,嚴重地影響了電路的頻率特性,這是因為變壓器繞組的電感量不能做得太大,因此,在低頻時感抗較小(xl=wl),使信號被分流了一部分,使低頻端增益降低。這樣使高、低音都不夠豐滿。
為了克服這些缺點,出現了另一類電路叫“無輸出變壓器電路"。這類無變壓器功放電路甩掉了級間耦合用的輸入、輸出變壓器,改用直接耦合。這樣,電路結構雖然復雜些,但便于加負反饋電路,使頻響寬、失真小,易滿足大功率和小型化的要求。
無輸出變壓器電路的種類很多,按輸出級與揚聲器的連接方式分OTL電路(電容耦合)、OCL電路(直接耦合)、BTL(電橋形式連接)。
本功放機采用典型的OCL電路,它具有穩定性高、頻響范圍寬、保真度好等優點,在高傳真放聲設備中常采用這種電路。本OCL立體聲擴音機適合廣大電子愛好者和音響發燒友裝配使用。
一、電路的工作原理
圖1是本OCL立體聲功放機的原理電路圖。
為了克服這些缺點,出現了另一類電路叫“無輸出變壓器電路"。這類無變壓器功放電路甩掉了級間耦合用的輸入、輸出變壓器,改用直接耦合。這樣,電路結構雖然復雜些,但便于加負反饋電路,使頻響寬、失真小,易滿足大功率和小型化的要求。
無輸出變壓器電路的種類很多,按輸出級與揚聲器的連接方式分OTL電路(電容耦合)、OCL電路(直接耦合)、BTL(電橋形式連接)。
本功放機采用典型的OCL電路,它具有穩定性高、頻響范圍寬、保真度好等優點,在高傳真放聲設備中常采用這種電路。本OCL立體聲擴音機適合廣大電子愛好者和音響發燒友裝配使用。
一、電路的工作原理
圖1是本OCL立體聲功放機的原理電路圖。
由圖1可看出,揚聲器與放大器的輸出端是直接耦合,中間省掉了隔直流用的輸出電容,為了使電路輸出端的直流電位為零伏,采取了正負對稱電源供電,差分放大器輸入等措施。圖1中,VT1、VT2是差分放大輸入級,VT3是激勵級,VT4~VT7是復合互補輸出級。音頻信號經過耦合電容C1和R1送到VT1的基極,經放大后,由VT1的集電極輸出,并送至VT3進一步大,VT3集電極輸出的激勵信號去推動功率輸出級VT4~VT7工作,這樣經功率放大后的音頻信號可推動揚聲器工作。
為了便于進一步分析,可將圖1簡化為圖2的形式。VT4和VT6復合后等效為一只npn型晶體管,而VT5和VT7復合等效為一只pnp型晶體管。從圖3電路的VT4、6和VT5、7以及電源濾波電容C9、C10可以看出,它們相當于一個電橋。當VT4、6、VT5、7完全相同,C9、C10也完全相同時,橋臂平衡,揚聲器沒有直流通過。若正負兩組電源完全對稱,則可以保證輸出端電位為零伏。
由于電路全部是直接耦合,環境溫度和元件參數的任何變化都會影響輸出端(A點,圖2中)的電位。為此,VT1、VT2組成了差分放大器以克服零點漂移,電路中還施加了直流負反饋,即輸出端通過R6加至VT2的基極,這樣可以保證輸出端(A點)的電位為零伏。其反饋過程是:A點電位↑—ube2 ↑—ie2 ↑—ur4 ↑—ube l ↓一ic l↓一uc 1 ↑—ube3 ↓一ie2 ↓—ur7↓一ube4、6 ↓(ube5、7 ↑)一vt4、6內阻↑(vt5、7內阻↓)一a點電位↓。反之,如果A點電位↓,將通過相反變化過程使A點電位↑。
為了便于進一步分析,可將圖1簡化為圖2的形式。VT4和VT6復合后等效為一只npn型晶體管,而VT5和VT7復合等效為一只pnp型晶體管。從圖3電路的VT4、6和VT5、7以及電源濾波電容C9、C10可以看出,它們相當于一個電橋。當VT4、6、VT5、7完全相同,C9、C10也完全相同時,橋臂平衡,揚聲器沒有直流通過。若正負兩組電源完全對稱,則可以保證輸出端電位為零伏。
由于電路全部是直接耦合,環境溫度和元件參數的任何變化都會影響輸出端(A點,圖2中)的電位。為此,VT1、VT2組成了差分放大器以克服零點漂移,電路中還施加了直流負反饋,即輸出端通過R6加至VT2的基極,這樣可以保證輸出端(A點)的電位為零伏。其反饋過程是:A點電位↑—ube2 ↑—ie2 ↑—ur4 ↑—ube l ↓一ic l↓一uc 1 ↑—ube3 ↓一ie2 ↓—ur7↓一ube4、6 ↓(ube5、7 ↑)一vt4、6內阻↑(vt5、7內阻↓)一a點電位↓。反之,如果A點電位↓,將通過相反變化過程使A點電位↑。
二、元器件的選擇
輸出級選用進口的優質大功率三極管;2N3055,β值盡可能高一些,其余晶體管選用南韓進口的三極管90 1 4和0 1 2,VD3~VD6選用橋堆1 N400 1,VD1、VD2選用1 N4 1 48。電源濾波電容器C7~C10選用的電解電容器1000μ/3 5V,其余元件見元件清單表。
輸出級選用進口的優質大功率三極管;2N3055,β值盡可能高一些,其余晶體管選用南韓進口的三極管90 1 4和0 1 2,VD3~VD6選用橋堆1 N400 1,VD1、VD2選用1 N4 1 48。電源濾波電容器C7~C10選用的電解電容器1000μ/3 5V,其余元件見元件清單表。
三、安裝制作
此電路的印刷電路圖見圖3。它包括二路ocl功放電路及直流供電電路,4只大功率管2N305 5的管身與印刷電路板間需加裝散熱板,用螺絲固定。電阻器一律臥式安裝,電容器及三極管采用立式安裝,并緊貼電路板,焊接要求牢固可靠,電路板上有兩根跳線,用鐵線焊接即可。
四、調試
本電路所用的電源變壓器需自行準備,采用中心抽頭雙輸出變壓器(AC:1 5 V×2),功率不低于40瓦,接在印刷電路板的AC~和上處,通電后在C9和C 10兩端產生±1 8V的直流電壓,揚聲器兩端的電壓為零伏。
首先調整差分放大器VTl、VT2的電流,為了避免功率管有大電流流過,先用導線將VT4、VT5的基極短接,使VT4~VT7截止。然后把電阻R6接輸出的一端焊下來接地。差分放大級的射極總電流由R4決定,調節R4使VT1、VT2的射極總電流為1 mA,把電阻R6復原后,揚聲器兩端電壓應為0。若有偏移,可調整R3。
此電路的印刷電路圖見圖3。它包括二路ocl功放電路及直流供電電路,4只大功率管2N305 5的管身與印刷電路板間需加裝散熱板,用螺絲固定。電阻器一律臥式安裝,電容器及三極管采用立式安裝,并緊貼電路板,焊接要求牢固可靠,電路板上有兩根跳線,用鐵線焊接即可。
四、調試
本電路所用的電源變壓器需自行準備,采用中心抽頭雙輸出變壓器(AC:1 5 V×2),功率不低于40瓦,接在印刷電路板的AC~和上處,通電后在C9和C 10兩端產生±1 8V的直流電壓,揚聲器兩端的電壓為零伏。
首先調整差分放大器VTl、VT2的電流,為了避免功率管有大電流流過,先用導線將VT4、VT5的基極短接,使VT4~VT7截止。然后把電阻R6接輸出的一端焊下來接地。差分放大級的射極總電流由R4決定,調節R4使VT1、VT2的射極總電流為1 mA,把電阻R6復原后,揚聲器兩端電壓應為0。若有偏移,可調整R3。
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