差分晶體管功放的制作

本文介紹的功率放大器在輸入級和電壓放大級采用兩級非對稱結構的差分電路，放大線性好、頻響寬，對溫漂和電源波動影響抑制力強，音質甜美，韻味十足，值得一試。

一、電路原理簡要分析

圖1為本功率放大器的主放大電路，VT2、VT3構成輸入級差分電路，VT1、LED1、R4、R9及C2組成輸入級差分電路的恒流源電路。LED1正常發光時其正負端電壓差恒定在1.8V～2V之間，噪聲小于穩壓二極管，常用于功放電路。其正負端的1.9V左右電壓差作用于VT1發射結回路.使VT1射-集電流恒定在(1.9V～0.6V)/680Ω≈1.9mA。在VT2、VT3差分輸入電路參數完全對稱的情況下，流經VT2、VT3射-集的電流為1.9mA的一半即0.95mA。RP2改變VT2、VT3發射極的反饋電阻，使VT2、VT3的靜態工作點發生正負對稱變化，最終改變輸出級中點的直流電位。

R7、R8上的電壓降正常情況下為2.2kΩ×0.95mA≈2.1 V，作為電壓放大級VT7、VT8差分電路的發射結偏置電壓。流經VT7、VT8集-射的電流為(2.1 V～0.6V)/R13≈4.5mA。VT4、VT5構成VT7、VT8差分電壓放大級的鏡像電流源負載。VT6接成共基狀態，作為VT7的負載電阻。

VT9、R12及RP3構成推動級、輸出級的偏置電路，同時起到對末級功率管溫度反饋控制作用。調節RP3可以改變VT9集-射之間的電壓，進而改變推動級和輸出級的靜態偏置電流。另一方面，VT9與功率級對管VT12、VT13安裝在同一塊散熱片上，起到對VT12、VT13溫度的反饋控制作用，防止VT12、VT13溫度過高導致輸出電流過大而燒壞。溫度反饋控制的原理是，當VT12、VT13輸出電流增大，升溫超標時VT9的集-射電流增加而集-射電壓下降，從而減小了推動級和輸出級的靜態輸出電流，將功率對管VT12、VT13的電流和溫度控制在安全范圍之內。

VT10、VT11構成推動級，其發射極電阻R19、R20上的直流電壓降又作為功率輸出級VT12、VT13的偏置電壓，調節RP3可以改變VT12、VT13的靜態輸出電流。R26、C9及R27構成本機的交流反饋電路，整機的電壓放大倍數為52倍(Av+=1+R26/R2 7=52)。反饋取出點選在推動級的對稱中點，最大限度避免了揚聲器對小信號輸入級的影響，這與通常的將反饋點選在輸出級對稱中點的做法相比，音質改善比較明顯，聲場控制力加強，瞬態更優。

圖2是功率放大器的電源及保護電路.在此只對保護電路作個簡要介紹。保護電路具有開機延時及功率輸出級中點直流過壓保護的功能。剛開機時，右聲道A點12V的保護電路供電電壓經R31、R33向C17充電，此時VT16基極電壓低，處于截止狀態，并導致D7、VT17截止，繼電器K1在開機瞬間不吸合，避開浪涌電流對揚聲器的沖擊。隨著時間的推移，C17充電到一定程度VT16飽和導通，導致VT17也飽和導通，繼電器K1吸合，完成開機延時過程。

當左、右聲道功率輸出級對稱中點(圖1中A點)出現超標的正或負直流電壓時，將導致VT14或VT15導通，C17沿導通管放電使VT16截止，繼電器釋放，以保護揚聲器不被超標直流電壓燒壞。C15、C16正負相接變成無極性電容，可正、反充電，同時避免保護電路對短暫超標電壓的誤動作。

二、元件挑選與制作調試

制作之前元件一定要經過精心挑選。RP2、RP3使用多圈精密電位器，R5、R6和VT2、VT3等成對使用的元件，相互誤差應控制到最小，只有這樣才能減少調試時出現的問題，增加制作成功的幾率。

制作調試可分塊進行，先焊接好第一級差分電路(R2～R9、VT1～VT3)，將RP2調節到中間位置，輸入端接地并用100kΩ電阻將VT3基極接地，測量R7、R8上的直流壓降應為2.1 V左右。焊接第二級差分電路(VT4～VT9)即R15、R16左邊的電路，測量R10、R11、R13和R14上的電壓各為1.45V，同時，調節RP3，VT9的集射電壓可在一定范圍內變化，這樣前兩級電路工作基本正常。

接下來，焊接推動級，撤掉VT3基極100 k對地電阻，接上反饋支路，進行兩個重要的調試。調節RP3使VT9集射電壓為2.5 V左右，將推動級VT10、VT11輸出電流確定在6.35mA左右，R19、R20上的電壓降各為0.64V。調節RP2用數字萬用表的直流毫伏擋測量推動級對稱中點(即R19、R20連接處)電壓，將該電壓控制在±5mV以內。

接上功率輸出級，微調RP3將VT12、VT13靜態電流調到80mA，R23、R24上的電壓降各為17.6mV。測量功率輸出級對稱中點(即R23、R24連接處)的直流電壓，如果VT12、VT13對稱性不好則該點電壓靜態時可能不為零，同樣調節RP2將該點電壓控制在±5mV以內。至此，整機制作基本成功.接下來就是加音源試聽調試了，有條件的話可以用示波器觀測整機的波形及頻帶寬度。

三、整機性能及技術指標

整機背景寧靜，聲場開闊，高、低頻響應很好，音質甜美，韻感十足。

實測性能指標如下：

通頻帶：10Hz～230 kHz(-3dB)

轉換速率：20V/1us

標準輸出功率：45W×2(8Ω)

最大不失真輸出功率：72W×2(8Ω)

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