单差分最简OCL功放
现代功放随着性能的不断提高,电路结构也越来越复杂,这是业余制作者尤其是初学者最感头痛的问题,这里向
大家介绍一个最简功放电路,看一看能简化到什么程度,又能达到怎样的性能,这也是一个令人感兴趣的问题。
1)电路原理和性能
(1)电路分析
图1是本功放的申路图,功放部分元器件连晶体管在内仅20个左右,乍下看象一个原理简图,但确确实实是一个可付诸实用的功放,而且它能以较低的谐波失真向8Ω(4Ω)负载提供≥50W(120W)的输出功率。它采用典型的OCL电路,但制作时根据实践情况对设计作了必要的改进。
输入级BG1—2按惯例采用差分放大级,但与一般常见电路稍不同的是采用PNP管,这与采用NPN管相比,两管配对容易且一致性好,噪声较低。对简单的电路结构,这是需要加以尽量考虑的。
第二级BG3为主电压放大级,它提供大部分电压增益,但未采用常见的“自举”电路。大功率放大器采用“自举”电路对增大输出功率意义不大,且能省去一个对音质有影响的电解电容,并有利减少元件简化电路。C2是相位补偿电容。
末级由BG4—7以最简方式复合而成的互补输出级,元件少无调整,使采用功率较小的推动管BG4—5也足以满足推动末级输出100W以上的要求。末级静态电流的设定以减小低输出功率时的交越失真为主,通常取40—50mA。至于大输出功率时的交越失真因“掩蔽”效应,影响不明显。对静态电流也未作热补偿,工作时随着温度上升静态电流也相应上升,但试用中并未出现失控。这样做可简化安装工艺、减少调试手续,此外,稍大的静态电流多少也能降低一些大输出时的交越失真。C3作电源高频退耦。
本机加上总体负反馈后的增益约20倍(26dB),但取消总体负反馈后也能很好工作雪满功率输出波形仍是对称的,用示波器观察未见波形失真,用失真仪测试谐波失真,与加负反馈后相比升高并不大(仅0.2%左右)。可以看出,本机的开环性能不错。负反馈的目的主要用以补偿BG3参数离散性,保证整机增益的稳定,而不是主要用于降低失真。
由于绝大多数前级放大器输出端均有隔直电容,所以本机输入端隔直电容可以省去。当前级(或CD唱机)采用无输出隔直电容的直流输出设计时,也可与本功放直接耦合。只是要注意前后级连接后本机输出中点电压勿超出土300mV,对电路性能和工作可靠性并不会带采什么影响。现代CD已可录制低达几Hz.的超低频信号,如果不想让这些信号在重放中失落,有必要考虑采用直接耦合的问题。 (2)性能指标
图1电路看起采很不起眼,但其性能却令人刮目,样机实测性能如下: BG6、7选择不同互补大功率管时,其额定输出功率(RMS): 2N3055/MJ2955(土35V,8Ω) 50W, MJ802/MJ4502(土35V,4Ω)75W MJ802/MJ4502(土37.5V,8Ω)62W MJ802/MJ4502(土37.5V,4Ω)112W MJ802/MJ4502(稳压土35V,4Ω)131W 总谐波失真:
额定输出功率1kHz 0.35% 10W(RMS)lkHz 0.015%
信噪比 115dB
功率带宽(一3dB)100kHz
频率响应(1W,土1dB)2Hz一110kHz 阻尼系数(8Ω) 90
不难看出本机电路具有很强的通用性,只要配用相应的输出管和电源容量,无需改变电路即能获得50—100W的输出功率。电路已简单到几乎不能再减少一个元件的地步,而性能却在一般之上。与一些市售高档功放作听音对比,本功放的音质是令人满意的。
如此简单的电路何以有较低的失真和较好的音质,笔者对此未及深究,初步推测是由于电路结构上的安排特点,使得前后级失真相互补偿抵消的缘故,因此本机的开环失真较低,
为获得良好的音质奠定了基础。如果此论未错,那么在简单的功放电路中,对前后级器件的搭配上可作些尝试,可能是降低开环失真一条路子,有兴趣的读者不防进一步试试。