ocl功率放大器電路圖(一)
這個(gè)分立元件電路雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,這個(gè)放大器令人印象深刻的性能,頻率響應(yīng),大約40KHZ,非常低噪聲,相當(dāng)快的轉(zhuǎn)換速率以及約50瓦的輸出功率。
功放電路所需元件表: R1=4.7Ω 1/4W R23-25=0.33Ω / 4W R2-16=47 KΩ 1/4W TR1=5KΩ 靜態(tài)電流微調(diào)電位器 R3=10KΩ 1/4W C1=330pF NPO電容器 R4-5=47Ω 1/4W Q8=BD240C [小散熱片]R6=3.3KΩ 1/4W C4-5-8-14=100uF 63V R7-8=2.2KΩ 0.5W C9=47pF NPO電容器R9-15=1KΩ 1/4W C10-11=100uF 16V R10=6.8KΩ 1/4W Q1-2-3=BC550C R11-17=1.1KΩ 1/4W Q4=MPSA56 R12-18-19-20-21-22=220Ω 1/4W Q5-9=2N3904 R13=330Ω 1/4W Q6=MPSA06 R14=22KΩ 1/4W Q7=BD239C [小散熱片] C2-3-6-7-12-13=100nF 100V MKT電容器D1-2=12V 0.5W 穩(wěn)壓二極管Q10=2N3906D3-4-5=1N4002Q11=BD249C [大散熱器]D6-7-8-9-10=1N4148Q12=BD250C [大散熱器]F1-2=Fuse 2A保險(xiǎn)絲
功放電源電路所需元件表: TR1=220VAC/2X28V6A C1=33nF 630V F1=Fuse 1A 保險(xiǎn)絲 C2-3=22nF 100V MKT S1=2X10A SW C4-5=22nF 100V MKT C8-11=100nF 100V MKT電容 C6-7=15000uF 63V C9-10=15000uF 63VD1-4= 整流橋 400V 35A。

圖1 50W音頻功率放大器電路圖

圖2 50W音頻功放電源電路圖
ocl功率放大器電路圖(二)
典型的OCL功率放大器如下圖所示。OCL功率放大器的功率放大管也是由一只NPN型三極管VT2和一只PNP型三極管VT3構(gòu)成的,所以它們的導(dǎo)通電壓也是由激勵(lì)管VT1提供的。

正電源+VCC通過(guò)R1,R2,VD加到放大管VT2,VT3的基極,為它們提供偏置電壓;而負(fù)電源-VCC不僅加到VT3的集電極,而且通過(guò)R3加到VT1的發(fā)射極,當(dāng)輸入信號(hào)Ui的負(fù)半周信號(hào)通過(guò)VT1倒相放大,使VT3截止,VT2導(dǎo)通時(shí),它的集電極電流由+VCC經(jīng)VT2、RL到地構(gòu)成回路,形成輸出信號(hào)的上半周;當(dāng)Ui的正半周信號(hào)經(jīng)VT1倒相放大后,使VT2截止,VT3導(dǎo)通,它的集電極電流由地,RL,VT3到-VCC構(gòu)成回路,形成輸出信號(hào)的負(fù)半周,這樣,就可以得到一個(gè)完整的信號(hào)。
ocl功率放大器電路圖(三)
如圖所示是一款采用全互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路驅(qū)動(dòng)方式的OCL功放,分離元件結(jié)構(gòu),適合電子愛(ài)好者對(duì)功放電路制作的深入實(shí)踐學(xué)習(xí)。OCL電路是中檔功放用得較多的一種功放電路,具有對(duì)稱(chēng)性好,頻響寬闊,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。其失真度雖不是特別低(0.03%左右)但電路的轉(zhuǎn)換速率、TIM失真等動(dòng)態(tài)指標(biāo)卻相當(dāng)好。因而音質(zhì)很好,是制作家用高保真功放的首選電路。
電路的第一級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)差分電路,每管的靜態(tài)工作電流約1mA,選用優(yōu)質(zhì)低噪聲互補(bǔ)管2SC1815、2SA1015作互補(bǔ)差分對(duì)管,有較低的噪聲和較高的動(dòng)態(tài)范圍。第二級(jí)電壓放大采用互補(bǔ)推挽電路,采用高互補(bǔ)對(duì)管A180、C180,工作電流約5mA,兩管集電極串接的二極管和電阻為緩沖級(jí)提供約1.6V的偏置電壓。兩只互補(bǔ)中功率對(duì)管TIP41C、TIP42C構(gòu)成射隨器緩沖驅(qū)動(dòng)級(jí),增設(shè)射隨器緩沖驅(qū)動(dòng)級(jí)是現(xiàn)代OCL電路的主要特點(diǎn)之一,它主電壓放大級(jí)具有較高的負(fù)載阻抗,有穩(wěn)定而較高的增益。同時(shí)它又為輸出級(jí)提供較低的輸出內(nèi)阻,可加快對(duì)輸出管結(jié)電容Cbe的充電速度改善電路的瞬態(tài)特性和頻率特性。

該級(jí)的工作電流也取得較大,一般為(10-20)mA,個(gè)別機(jī)型甚至高達(dá)100mA,與輸出級(jí)的靜態(tài)電流差不多,可使輸出級(jí)得到充分驅(qū)動(dòng)。其發(fā)射極電阻采用了懸浮接法(不接中點(diǎn)),可迫使該級(jí)處于完全的甲類(lèi)工作狀態(tài),同時(shí)又為輸出級(jí)提供了偏置電壓。輸出級(jí)為傳統(tǒng)的互補(bǔ)OCL電路,采用了FT高達(dá)60MHz的三肯大功率互補(bǔ)對(duì)管C2922、A1216,靜態(tài)電流約為100mA。輸出端與輸入級(jí)反相輸入端接有環(huán)路負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò),并將電路增益設(shè)定為31倍。
ocl功率放大器電路圖(四)
下圖為輸出功率為40W的OP-OCL功放電路。
本電路采用懸浮供電方式,驅(qū)動(dòng)級(jí)運(yùn)放的供電電壓隨輸出信號(hào)的幅度大小而浮動(dòng)。在靜態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)運(yùn)放無(wú)信號(hào)輸出,運(yùn)放的電源電壓被晶體管VT1、VT2箝位在±1/2E上。在動(dòng)態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)運(yùn)放的輸出信號(hào)電壓為Uo,輸出電壓經(jīng)VT1、VT2迭加在運(yùn)放的正負(fù)電源上,電源電壓將變?yōu)椤?/2(E+ Uo)。運(yùn)放電源電壓上下浮動(dòng),輸出信號(hào)電壓也隨之浮動(dòng),增大了輸出信號(hào)的幅度,從而使輸出功率獲得很大的提高。由于運(yùn)放具有很強(qiáng)的共模電壓抑制能力,供電電壓的浮動(dòng)不會(huì)造成工作狀態(tài)的不穩(wěn)定。

大功率VMOS管的一個(gè)重要缺點(diǎn)是其內(nèi)阻大,使輸出功率和電源效率降低。為克服這一缺點(diǎn),本機(jī)由中功率VMOS管與大功率三極管構(gòu)成復(fù)合管輸出級(jí),既保持了VMOS管良好的線性又有晶體管輸出強(qiáng)勁、效率高的優(yōu)點(diǎn)。中功率VMOS管可采用2SK214、2SJ77,大功率功放管的型號(hào)為三肯名管2SA1216、2SC2922,箝位及偏置管均為普通小功率晶體管,型號(hào)為2N5551、2N5401。
本機(jī)的另—特點(diǎn)是采用恒流驅(qū)動(dòng)的方式,負(fù)反饋電壓由與揚(yáng)聲器串聯(lián)的取樣電阻上取出,負(fù)反饋的大小與流過(guò)揚(yáng)聲器的電流成正比,這種驅(qū)動(dòng)方式能夠消除揚(yáng)聲器反電動(dòng)勢(shì)的影響,減小放大器與揚(yáng)聲器之間的交界面失真。電流負(fù)反饋對(duì)輸出信號(hào)中的高頻和低頻成分都有提升作用,使音質(zhì)更加優(yōu)美。當(dāng)揚(yáng)聲器開(kāi)路或短路時(shí),電流負(fù)反饋對(duì)電路有一定的保護(hù)作用。
OPA604優(yōu)良的性能也可以用來(lái)改造用單片式功放IC裝制的功放電路。早期的單片式功放lC,如TDA2030、LM1875等,電路簡(jiǎn)單、外圍元件很少,至今仍很流行。但它們也存在許多不足之處,電壓轉(zhuǎn)換速率只有8V/μs,遠(yuǎn)低于分立元件裝制的功放。把高性能運(yùn)放接到單片式運(yùn)放lC的負(fù)反饋回路中,就能夠改善單片式功放lC的性能。這種方式有人稱(chēng)之為“渦輪增壓式”,非常形象。在運(yùn)放OPA604與LM1875之間接有R5、R6、C5組成的超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),使相位得到補(bǔ)償、頻響更加平坦、音質(zhì)獲得改善。本電路的輸出功率為25W。
ocl功率放大器電路圖(五)
下圖是采用IGBT管作輸出級(jí)的OP-OCL功放電路。IGBT是一種新型功率半導(dǎo)體器件,兼有場(chǎng)效應(yīng)管高輸入阻抗和雙極型晶體管低導(dǎo)通電阻的優(yōu)點(diǎn)。用IGBT管擔(dān)任輸出的功放,不僅輸出功率大、效率高,而且由于輸出阻抗低,產(chǎn)生的交界面失真小。與圖5的電路不同,本機(jī)沒(méi)有采用運(yùn)放懸浮供電的方法來(lái)提高輸出功率,而是另外加了一級(jí)電壓放大器,將運(yùn)放輸出的信號(hào)電壓予以擴(kuò)展。采用運(yùn)放懸浮供電,能夠使輸出信號(hào)的電壓幅度提高一倍,輸出功率增加有限。而采用單獨(dú)的電壓放大級(jí),輸出信號(hào)幅度的提升不受限‘制,因此可以裝制出輸出功率更大的功放電路。本文的電壓放大級(jí)由VT1—VT4組成,四管提成共基一共射互補(bǔ)電路,此電路失真小,頻率特性十分優(yōu)良。輸出級(jí)采用恒壓源偏置電路,由晶體管VT5提供,調(diào)節(jié)RP1阻值,使輸出級(jí)的靜態(tài)電流為lOOmA。兩只功放管的放號(hào)為GT20D101、GT20D201,VT5為小功率管2N5551,V13、VT4為中功率晶體管2SA100、2SC100,VT1、VT2為小功率晶體管2SA180、2SC180。電源電壓為±45V時(shí),本機(jī)最大不失真輸出功率達(dá)50W以上。

ocl功率放大器電路圖(六)
一款精簡(jiǎn)的差分OCL功放電路圖,電路的功放部分元器件連晶體管在內(nèi)僅20個(gè)左右,乍下看象一個(gè)原理簡(jiǎn)圖,但確確實(shí)實(shí)是一個(gè)可付諸實(shí)用的功放,而且它能以較低的諧波失真向8Ω(4Ω)負(fù)載提供≥50W(120W)的輸出功率。它采用典型的OCL電路,但制作時(shí)根據(jù)實(shí)踐情況對(duì)設(shè)計(jì)作了必要的改進(jìn)。不難看出本機(jī)電路具有很強(qiáng)的通用性,只要配用相應(yīng)的輸出管和電源容量,無(wú)需改變電路即能獲得50-100W的輸出功率。電路已簡(jiǎn)單到幾乎不能再減少一個(gè)元件的地步,而性能卻在一般之上。與一些市售高檔功放作聽(tīng)音對(duì)比,本功放的音質(zhì)是令人滿意的。
本機(jī)不同輸出功率時(shí)的電源部分采用相同的電路程式,僅電源變壓器和濾波電容的容量有所不同,如下圖所示。

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