用2SA2151和2SC6100制作的分立元件功放,2SA2151+2SC6100 AMPLIFIER

關(guān)鍵字：用2SA2151和2SC6100制作的分立元件功放

2SA2151和2SC6100是日本“三墾”公司生產(chǎn)的新型音頻放大器專用大功率對(duì)管。筆者有幸得到廠家免費(fèi)贈(zèng)送的2SA2151和2SC6100兩對(duì)。根據(jù)廠家提供的技術(shù)參數(shù)和自已的一些制作功放的經(jīng)驗(yàn)用數(shù)月的時(shí)間，打造了一款非常適合家用的功放，現(xiàn)將電路提供如下供大家參考。

電路選擇方案
筆者的聽(tīng)音室面積為21平方米，音箱是自制仿Ls3/5a兩分頻監(jiān)聽(tīng)音箱。由于有機(jī)會(huì)接觸各種音響器材，經(jīng)過(guò)比較決定制作一款多種音色可比較的功放。電壓放大部份分別選用運(yùn)算放大器形式、晶體管分立件形式、電子管式，采用開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換以便比較。末級(jí)電流放大級(jí)采用0dB純甲類無(wú)負(fù)反饋形式，電路見(jiàn)圖1。
選用這種電路形式主要基于以下幾方面考慮：
1、采用純甲類工作形式能基本消除交越失真和開(kāi)關(guān)失真，這兩種失真是普通乙類功放無(wú)法克服的。
2、采用無(wú)大環(huán)路負(fù)反饋形式可以消除由環(huán)路負(fù)反饋引起的瞬態(tài)互調(diào)失真和交界面互調(diào)失真。這兩種失真均為動(dòng)態(tài)指標(biāo)，定量測(cè)量這兩種失真方法都很麻煩，所以整機(jī)商品均沒(méi)有這兩種失真的技術(shù)指標(biāo)。瞬態(tài)互調(diào)失真對(duì)重放音質(zhì)是否自然影響很大，一般平時(shí)都不太注意這個(gè)指標(biāo)。交界面互調(diào)失真是由揚(yáng)聲器工作時(shí)音圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)環(huán)路負(fù)反饋?zhàn)饔玫椒糯笃鬏斎爰?jí)產(chǎn)生的新的動(dòng)態(tài)失真。交界面互調(diào)失真嚴(yán)重時(shí)將使重放的聲音混濁不清，所有有大環(huán)路負(fù)反饋的功放都有這個(gè)問(wèn)題，只是程度不同而已。
3、0dB純甲類無(wú)負(fù)反饋功放是沒(méi)有電壓增益的，對(duì)電壓放大級(jí)的性能是一種考驗(yàn)。由于沒(méi)有進(jìn)入負(fù)反饋環(huán)路，諧波失真、阻尼因素等其它指標(biāo)就要靠電路自身和元件質(zhì)量來(lái)保證了。
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元件安裝與調(diào)試
一般的電流放大級(jí)均由兩級(jí)組成，一級(jí)中功率管將電流放大，一級(jí)為大功率管進(jìn)行大電流輸出。圖1電路為了適應(yīng)不同的電壓放大級(jí)的輸出電流，在電流放大級(jí)采用了達(dá)林頓結(jié)構(gòu)使很小的電流都能滿足輸出額定功率的需要。
圖1電路純甲類輸出功率為25W(8Ω負(fù)載)，靜態(tài)電流1.25A，這樣每只功率管的靜態(tài)管耗為31.25W，4只功率管總的靜態(tài)功耗為125w。
本電路制作時(shí)可用印刷電路板裝配，也可采用搭焊的形式直接在散熱器上裝配。裝配時(shí)散熱器的面積應(yīng)滿足要求，一般選用標(biāo)稱200W成品機(jī)類似的散熱器即可。用印刷電路板裝配時(shí)恒壓偏置調(diào)整管8050應(yīng)緊貼在散熱器上以進(jìn)行溫度補(bǔ)償，每臂的兩只中功率管應(yīng)背對(duì)背緊貼以保證熱均衡，如搭焊則所有的晶體管均安在散熱器上，供電電源直接連到大功率管C極，可調(diào)電阻應(yīng)選用多圈精密可調(diào)電阻，以保證調(diào)整的準(zhǔn)確性和安全性。
輸入電容對(duì)音色的影響較大，可根據(jù)自已的喜好來(lái)選擇品牌。所有的晶體管均應(yīng)配對(duì)使用。裝配好后即可通電調(diào)試，先調(diào)整10K可調(diào)電阻使輸出端直流電壓低于10mV以下。如直流電壓不能調(diào)整到10mV以下，說(shuō)明晶體管的配對(duì)性不好，應(yīng)更換重調(diào)，調(diào)好后再進(jìn)行靜態(tài)電流的調(diào)整。調(diào)節(jié)5K可調(diào)電阻使大功率管射極電阻(0.22Ω/5W)兩端的直流電壓為275mV，此時(shí)靜態(tài)電流即為1.25A，讓放大器在這種狀態(tài)下靜置1小時(shí)再測(cè)中點(diǎn)直流電壓和靜態(tài)電流值，如不符則重調(diào)。調(diào)好后該功放就算制作完成了，選擇不同的電壓放大級(jí)即可工作了。

電壓放大級(jí)選擇與裝配
圖2為晶體管電壓放大級(jí)，該電路選用著名的“馬蘭士”P(pán)M功放的前級(jí)放大器電路。當(dāng)末級(jí)功放要達(dá)到25W的額定輸出時(shí)，電壓放大級(jí)應(yīng)提供15V以上的不失真電壓，原電路是做為前級(jí)放大器使用的，電壓放大倍數(shù)只有8.5倍，不能滿足需要，本電路中將電壓放大倍數(shù)改為22倍以滿足末級(jí)的需要。照?qǐng)D裝好后調(diào)整470Ω可調(diào)電阻使D669和B649的靜態(tài)電流為20 mA，使其工作在甲類狀態(tài)。
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圖3為采用雙運(yùn)放組成的電壓放大級(jí)，選用這種電路主要是想領(lǐng)略不同檔次的運(yùn)放音色和音質(zhì)，由于運(yùn)放最大輸出電壓只有13V，所以用該電路來(lái)推動(dòng)末級(jí)時(shí)最大功率只有20W，裝配時(shí)運(yùn)放位置采用鍍金插座以便于更換不同的運(yùn)放來(lái)試音。
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圖4為電子管電壓放大級(jí)，電路參考了世界名機(jī)“馬蒂斯”電路，為適應(yīng)末級(jí)的需要在供電電壓和放大倍數(shù)上做了一些改動(dòng)。本電路的音色相當(dāng)甜美，與純甲類末級(jí)組合堪稱佳配。電路裝配容易，無(wú)需調(diào)試一裝即響。
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以上三種電壓放大級(jí)在裝配時(shí)應(yīng)盡量選用優(yōu)質(zhì)元件，尤其是各級(jí)耦合電容應(yīng)選擇發(fā)燒級(jí)的品牌電容。
本機(jī)末級(jí)工作電壓是根據(jù)大功率管工作在1.25A的狀態(tài)下進(jìn)行綜合考慮的，不要為了增大輸出功率而輕易提高末級(jí)功率管工作電壓，如果音箱阻抗為4Ω時(shí)，純甲類功率將降為12.5W，而甲乙類功率將增至60W左右，由于末級(jí)功放管沒(méi)有進(jìn)入環(huán)路負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入乙類狀態(tài)后失真將明顯加大，所以應(yīng)重新調(diào)整末級(jí)功率管的靜態(tài)電流和工作電壓，在4Ω負(fù)載時(shí)，要有25W純甲類功率輸出靜態(tài)電流應(yīng)調(diào)整為1.77A，工作電壓應(yīng)為±17V；此時(shí)單只功率管靜態(tài)功耗為30W左右。該功率在家用放音狀態(tài)下完全能夠滿足需要，推動(dòng)10英寸三分頻落地式音箱也綽綽有余，這就是純甲類與乙類功放的差別所在，有興趣的讀者可以試試。