电子分频前后级放大器后级部分(一)

二.四通道功率放大器
与电子二分频前级相配合,功率放大器部分由4个通道构成――左右声道各有一个高音功率放大器和一个低音功率放大器。图8、图9给出了一个声道的高音功率放大器和低音放大器的原理图,另外一个声道完全相同。
1.高音功放
高音功放主要由推动级、推动变压器和电流输出级三部分构成。推动级ut1由我们熟知的优秀集成功率放大器lm1875t构成。由于lm1875t的在电源电压为±15v时的静态电流高达50-60ma,而推动变压器的初级阻抗是约40ω,所以当驱动推动变压器时,最大输出电流不会超过100ma,因此在绝大部分情况下,lm1875t都工作在甲类状态下,使其发挥出了最佳的性能优势,让这名老兵焕发出了第二青春……最后的试听效果也充分证明了这点,算是本人的一个创造吧!
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图八
推动变压器t01事实上是一个升压比为1:12的宽频带升压变压器。这里使用变压器的根本原因,在于mosfet功率管是电压驱动元件,即使在频率较高时,也只需要很小的驱动电流。这种方式的一个突出优点是省略了推动级的辅助电源,用±15v的电压就可以产生几十甚至上百伏的驱动电压。推动变压器使用0.35mm的高矽硅钢片优质铁心分层绕制,由于体积小,所以简单的绕制方法就能得到很高的性能,实测频响不劣于20hz(0db)-50khz(-3db),完全能满足全频带hi-fi放音的要求。
电流输出级qt1、qt2由一对hi-fi名管2sk1058/j162构成互补推挽电路。rt17、rt18、rt7、rt 8、rt9、rt10和rvt1、rvt2构成了mosfet的偏置电路,vt1、vt2用于qt1、qt2的限流保护,约4a时开始动作。t01的次级通过耦合电容ct5、ct6直接驱动qt1、qt2两只功率管。其他部分均属常用的成熟电路。
值得一提的是本电路采用了交直流双环负反馈的电路模式。由rt3、rt2构成了lm1875t的直流负反馈回路,而rt4和rt2又构成了交流负反馈回路。由自动控制理论可知,双环负反馈系统的瞬态响应要好于单环系统,因此这种电路模式对抑制瞬态失真有更好的效果。同时,推动变压器的感性输出与mosfet的容性输入结合使用,几乎可以从根本上消除瞬态尖峰的出现。因此尽管电路的转换速率不是很高,而且频响也没有一般放大器常见的几百khz的带宽,但听感却非常优秀。
另外ut1的±15v电源的两只继电器k1、k2,通过接口jp1或者jp2(二者等效)控制其通断,用于控制高音功率放大器是否工作。jp1或jp2的连接方式见后面介绍。当k1、k2释放时,功率管qt1、qt2失去偏置,容易出现输出中点电位偏移的现象导致扬声器保护电路误动作,因此增加了电阻rt17、rt18用于稳定中点电位。
2.低音功放
低音功放的原理图见图9,与图8基本相同,只是电流输出级使用了3对mosfet功率管互补输出。由于高音和低音功放安装在一块pcb上,所以要求电源供应充足,因此无论是±15v还是±37v的电源连接器,都采用了多引脚并联的连接方式,如图9中的jv1a、jv1b、jv1c等。由于电流级并联的管子增加,所以mosfet的输入电容也随之增加了几倍,所以对频响的影响就不容忽视。实测推动变压器的直流电阻约950ω,每只k1058的输入电容是600p,j162的输入电容是900p,经计算得到 -3db开环带宽约为38khz。因为推动变压器包含在负反馈回路之内,所尽管没有仔细计算,但总体的带宽肯定足足够用。限流保护部分的动作电流在12a左右。
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图九
整个功率放大板的pcb见图10,左右声道各一块。
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图十
整机效果:
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