吃透电路:简易分立电路教程

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本文将从一个简单的分立电路入手,分析电路,让新手们能了解并慢慢吃透电路。自己实作过的电路,不复杂,但胜在泾渭分明,各个管子在电路中各司其职,只要认真制作,声音还是蛮不错的。

摘要:自己实作过的电路,不复杂,但胜在泾渭分明,各个管子在电路中各司其职,只要认真制作,声音还是蛮不错的。

本文将从一个简单的分立电路入手,分析电路,让新手们能了解并慢慢吃透电路。当然,由于笔者经验有限,中不当之处还请各位斧正。

从简单开始。下面是我自己实作过的电路,电路虽然并不复杂,但胜在泾渭分明,各个管子在电路中各司其职,只要认真制作,声音还是蛮不错的!

分立电路
电路原理图(Q4、Q5的管标画错了,在实际操作中,记住K系列管是接正电源,J系列管是接负电源的就行)

R1是限流电阻,是为了避免输入信号过强而设置的(一般情况下可以取消)。

C1是起滤除不必要的超高频,是电路工作更加稳定。一般取值在47P-100P之间,当然也有不用的。R2的取值基本上决定了整个电路的输入阻抗,常用的取值在22K-100K左右。

Q1、Q2是输入差分放大。管子要求配对,尽量减小两管之间的参数误差,且在安装时,为了统一两管的温度,要面对面的紧贴一起安装,必要时加装小型散热(用铜片或铝片把它们结合在一起),以增强两者之间的热耦合。

这样的话,中点电压就会比较好控制,减少出现中点漂移的几率。有条件的话可以选取孪生管来做差分。孪生管是在同一芯片上组建的两个接近相同参数的管子,所以热耦合会做的更出色。

分立电路

W1是中点电压可调电阻,中点就是靠它调整。R3的取值决定Q1、Q2的静态电流,可根据电路具体的供电电压来调整差分对管的静态电流。计算公式为:28V/47k=0.595ma(假定电路供电电压为±28v直流),就是Q1和Q2的总共电流为0.595ma,每管约等于近0.3ma的静态电流。

Q3是电路中的电压放大,负责把Q1放大的信号再进行放大。管子具体的选取要看具体电路来按需要决定。

接在Q3上的C3是消振电容,是为了消除电路由于布线不合理或原件参数导致的自激震荡。一般取值为5P-47P,容量越大,对电路整体音质影响就越大,音色会显得木和呆滞。(这个电容是所有老鸟最不喜欢的,要是能取消的话尽量取消掉)

分立电路

R9、R7分别决定Q3和末级功率管的静态电流。Q3静态电流的公式为:28V/(R9+R7)。

R5、C2、R6和R6上面并接的没标数值的小电容,构成了反馈电路,也就是常说的这个电路的放大倍数是几倍,就是由它们决定的。公式为:(R6+R5)/R5。要是嫌电路低频不太够的话,可以适当的增大C2的容量。R6上面并接的小电容是超前电容,一般取值为10P。

分立电路

Q4、Q5是电路末级的电流放大。所谓前级出声,后级出力,这就是本电路出力的地方!

R10、R11是末级管的栅极电阻,为管子的输入限流电阻。场效应管和一般晶体管不同,输入阻抗远远高于晶体管,轻松做到1MΩ以上,所以,场效应管基本可以说不需要多大的推动电流,有输入电压就可以驱动。这对于电压放大级来说工作起来要轻松的多。

限流电阻的作用是,避免过大输入电流危及到末级管,一般取值在100Ω-1K,阻值大相对音色松软些,阻值小则偏向于刚劲,如何选取就要看音色的偏好了。

R12、R13是末级管的源极电阻,一般取值为0.22Ω-1Ω(5W)。由于管子参数的不对称,特别是在多管并联的情况下,为平衡各管工作状态而使用的。在真正做到严格配对的时候,也有电路是取消该电阻的,但一般还是建议用上。

电路基本分析完毕,下面根据实际操作说明元件参数的具体更改和实际应用。我不喜欢虚标的功率,只要选取的元件正确,工作点(各级静态电流)确立无误,电源和元器件留有适当裕量的话,25W能顶50W的虚标功放!

分立电路

实际操作:

手头上有双绕组的40v交流输出320W环牛,由于电压不需要这么高,改为四组20V交流输出,两两并联,成为双20V 8.4A交流输出环牛。经整流滤波(10000μ)后,直流输出±28V。电阻和电容用上较好的品牌,毕竟价格相差不是太大,起码质量可以放心。

差分对管选取了东芝的A1349(原因在前面已经说明)。此对管脚位为(字面正朝自己):b、c、e、空脚、e、c、b,W1取500Ω多圈可调,质量可靠避免接触不良而放烟花。为了声音温暖醇厚,此级静态电流取3ma(每管1.5ma),因此R3取值为8.2K:28V/8.2K=3.4ma,比原定值大一点。R3用0.5W的电阻。

Q3在此电路中用小功率管即可满足需要,只是想它工作在甲类音色更好,所以选中功率的有口碑的管子。Q3的静态电流由R9(选1.2K)决定:28V/1.2K(R9的取值)=23ma,使Q3工作于甲类状态,音质更好,但一定要装上小型散热器。R9用1W的电阻,Q3选择日立的D669中功率管,音色不错。

R7决定了末级场效应管的静态电流,可以选1K的精密多圈可调(和W1一样)。末级大管则选取了日立的名管K1058、J162对管。

R6和R5的比值决定整个电路的放大倍数,原图数值偏大,这里我R5选1K,R6选36K,按上面所述公式算,整个电路放大倍数为37,足够一般使用要求。

不管是洞洞板,还是自己设计PBC,遵循的走线原则:大电流和小电流分开;地线不要图方便就近连接;输入地线和输出地线分开;输入地线和负反馈地线分开;R2、C1和Q1的接线越短越好;R5、C2还有R6离Q2越近越好;R10、R11和Q4、Q5越近越好!

电阻全部选名牌,价格不会差太远。电容也是,特别C2是比较敏感的,可以根据实际选取和更换。

分立电路

焊接元件时,应遵循先无源、后有源,先电阻电容、后管子,避免焊接时间过长而损坏管子。元件焊接应排布规整,避免边高边低,歪歪扭扭。原因除了美观整洁外,更重要的是减小元件和板子之间的分布电容,令整个电路工作更稳定!

焊接好后,W1调至中间位置,R7调至阻值最小。接上电源,应没有过热和冒烟,否则检查是否元件接错。正常的话,把万用表调至mv档,接在R12或R13两端,慢慢调节R7使电压在0.022-0.033V(100ma―150ma),公式为:0.022(0.033电压)/0.22(R12阻值)=0.1(0.15)末级管静态电流。

散热器面积要足够,温度过高就适当调低R7阻值。不久电流会变小,因为场效应管是负温度特性,与晶体管相反,温度越高,电流相对减小。

这也是场效应管比一般晶体管静态电流好调的原因。相比晶体管电路来说,可以节省掉温度补偿架构。

等30分钟,温度稳定后(R12、13电压基本不变动),把万用表调至mv档,接在功放输出端和地线之间,慢慢调节W1使电压为0。OK!装箱听音乐吧!

注:实际安装时,我在原电路基础上做了点调整,除了安装C1外,C3和超前电容都没有安装,工作稳定;Q1、Q2和Q3使用了LM317、LM337作为稳压,安全起见,配上小散热器。末级管直接滤波。配合五寸小书架箱,实际听音,整体感不错,没有用音调电路和等响度等,感觉足够用了。声音蛮不错~

场效应管输入阻抗比晶体管要高出很多,有电压便可以令其导通。所以,存放、拿取和焊接场效应管时,都应该注意避免静电让其击穿损坏。平常用导线将三个脚连通短路,可以避免不必要的损失。焊接时也要注意烙铁的感应电压(烙铁接上电源时,用电笔接触烙铁头,电笔亮的话,就把插头反过来插),等管子焊接好后,再拆掉短路导线,就能万无一失。

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