加拿大Bryston的分立元件大功率功放電路,High-power amplifier
關(guān)鍵字:分立元件放大器
作者:王煥章
加拿大Bryston公司的功放主要用在專(zhuān)業(yè)和錄音室等場(chǎng)合,產(chǎn)品在全世界享有祟高聲譽(yù),功率涵蓋60~1000W的范圍,但幾乎所有功放電路的藍(lán)本都相同,大多采用這種輸出級(jí)。下面以最適合家用的3B(150W、8Ω)為例,介紹該功放的完整主電路,如下圖所示。
電路看起來(lái)似乎比較復(fù)雜,這是因?yàn)榧幽么驜ryston作為世界頂級(jí)產(chǎn)品,承諾20年的質(zhì)保期。其保護(hù)電路設(shè)置得非常完善,每個(gè)功率管都有單獨(dú)的過(guò)流保護(hù)電路。其實(shí)放大電路原理非常簡(jiǎn)單明了,都是最基本的共射放大或共集放大(見(jiàn)下圖)。
Q1~Q4組成互補(bǔ)差分輸入級(jí),Q5、Ql0為第二級(jí)共射推挽放大級(jí),Q15、Q16(組成UBE倍增器給末級(jí)提供適當(dāng)?shù)钠秒妷汉蜏囟妊a(bǔ)償。這里可以看到,由于輸出級(jí)不同尋常,UBE倍增器的設(shè)置也有不同。后面的電路就是著名的“四元互補(bǔ)對(duì)管式”輸出級(jí)的結(jié)構(gòu),相對(duì)前述電路架構(gòu)多了一級(jí)驅(qū)動(dòng)管Q7和Q13,該輸出級(jí)除了前述的不對(duì)稱(chēng)性失真極小外,還有一定的增益。
加拿大Bryston的設(shè)計(jì)理念就是這樣可使電壓放大級(jí)不至于滿(mǎn)擺幅狀態(tài),更有利于減少失真。輸入級(jí)和主電壓放大級(jí)電路也是全互補(bǔ)放大,這樣如前所述必然存在的晶體管不對(duì)稱(chēng)性失真,用單端放大可能更為有利。但是這世界上沒(méi)有完美的放大電路,單端放大也有它的不足,正負(fù)半周信號(hào)的上升速率不容易做到一致,特別是在高擺幅大功率的應(yīng)用場(chǎng)合不容忽視。從整體角度來(lái)看,晶體管放大器輸出管的不對(duì)稱(chēng)性失真占主要地位。而本電路中這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決,前級(jí)電路的小功率管對(duì)稱(chēng)性相對(duì)好很多。
介紹電路原理后,我們來(lái)看看這個(gè)不起眼的電路帶來(lái)的卓越性能指標(biāo):在滿(mǎn)功率8Ω、150W或4Ω、250W這樣超大功率輸出時(shí),20Hz~20kHz全頻帶內(nèi)總諧波失真和互調(diào)失真均不大于0.007%,10kHz以下失真率僅為0.001%左右,轉(zhuǎn)換速率大于60V/μs,功率帶寬1Hz~l00kHz,8Ω/20Hz時(shí)的阻尼系列數(shù)大于500。能有這樣的失真度指標(biāo),除了電路元件取值恰到好處之外,四元互補(bǔ)對(duì)管輸出級(jí)的電路組態(tài)自然功不可沒(méi),而且這種電路天生麗質(zhì),從根本上消除晶體管的固有失真。與深度負(fù)反饋電路及以前盛名一時(shí)的“ALA電路”(靠運(yùn)放提供失真校正電壓)有本質(zhì)的區(qū)別。
電路看起來(lái)似乎比較復(fù)雜,這是因?yàn)榧幽么驜ryston作為世界頂級(jí)產(chǎn)品,承諾20年的質(zhì)保期。其保護(hù)電路設(shè)置得非常完善,每個(gè)功率管都有單獨(dú)的過(guò)流保護(hù)電路。其實(shí)放大電路原理非常簡(jiǎn)單明了,都是最基本的共射放大或共集放大(見(jiàn)下圖)。
Q1~Q4組成互補(bǔ)差分輸入級(jí),Q5、Ql0為第二級(jí)共射推挽放大級(jí),Q15、Q16(組成UBE倍增器給末級(jí)提供適當(dāng)?shù)钠秒妷汉蜏囟妊a(bǔ)償。這里可以看到,由于輸出級(jí)不同尋常,UBE倍增器的設(shè)置也有不同。后面的電路就是著名的“四元互補(bǔ)對(duì)管式”輸出級(jí)的結(jié)構(gòu),相對(duì)前述電路架構(gòu)多了一級(jí)驅(qū)動(dòng)管Q7和Q13,該輸出級(jí)除了前述的不對(duì)稱(chēng)性失真極小外,還有一定的增益。
加拿大Bryston的設(shè)計(jì)理念就是這樣可使電壓放大級(jí)不至于滿(mǎn)擺幅狀態(tài),更有利于減少失真。輸入級(jí)和主電壓放大級(jí)電路也是全互補(bǔ)放大,這樣如前所述必然存在的晶體管不對(duì)稱(chēng)性失真,用單端放大可能更為有利。但是這世界上沒(méi)有完美的放大電路,單端放大也有它的不足,正負(fù)半周信號(hào)的上升速率不容易做到一致,特別是在高擺幅大功率的應(yīng)用場(chǎng)合不容忽視。從整體角度來(lái)看,晶體管放大器輸出管的不對(duì)稱(chēng)性失真占主要地位。而本電路中這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決,前級(jí)電路的小功率管對(duì)稱(chēng)性相對(duì)好很多。
介紹電路原理后,我們來(lái)看看這個(gè)不起眼的電路帶來(lái)的卓越性能指標(biāo):在滿(mǎn)功率8Ω、150W或4Ω、250W這樣超大功率輸出時(shí),20Hz~20kHz全頻帶內(nèi)總諧波失真和互調(diào)失真均不大于0.007%,10kHz以下失真率僅為0.001%左右,轉(zhuǎn)換速率大于60V/μs,功率帶寬1Hz~l00kHz,8Ω/20Hz時(shí)的阻尼系列數(shù)大于500。能有這樣的失真度指標(biāo),除了電路元件取值恰到好處之外,四元互補(bǔ)對(duì)管輸出級(jí)的電路組態(tài)自然功不可沒(méi),而且這種電路天生麗質(zhì),從根本上消除晶體管的固有失真。與深度負(fù)反饋電路及以前盛名一時(shí)的“ALA電路”(靠運(yùn)放提供失真校正電壓)有本質(zhì)的區(qū)別。
?
試制調(diào)整
整個(gè)電路都是常用的元器件,非常有利于自制且成本不高。輸入級(jí)差分對(duì)管2N5210/2N5087可以用2SC2362/2SA1016代用,2N5550/2N5400可以用2N5551/2N5401代用。要注意的是:我國(guó)市面上2N5551/2N5401對(duì)管非常泛濫,質(zhì)量參差不齊,最好選用安森美的原裝管,也可以用2SC2705/2SA1145代替。放大器的頻率補(bǔ)償設(shè)置得非常完善,有足夠的相位裕度不會(huì)出現(xiàn)自激。MJE180可以用2SC3423或2SC3419代替。被動(dòng)管和輸出管必須使原裝型號(hào),并且要求嚴(yán)格配對(duì),最好在10%以?xún)?nèi),這個(gè)配對(duì)誤差將直接影響失真度指標(biāo)。電阻未標(biāo)注功率的為1/4W、精度1%的金屬膜電阻,小容量電容最好選擇高頻特性好的聚苯乙烯電容器。
線(xiàn)路板設(shè)計(jì)和整機(jī)布局對(duì)高質(zhì)量的放大器的重要性不亞于電路設(shè)計(jì)。實(shí)際制作時(shí)將高電流脈沖的整流、濾波電源部分、雙聲道小信號(hào)前級(jí)電壓放大部分、四元互補(bǔ)對(duì)管輸出級(jí)及喇叭保護(hù)部分,分開(kāi)單獨(dú)設(shè)計(jì),如右圖所示,共4塊電路板(小信號(hào)前級(jí)電壓放大部分左/右聲道各一塊)。喇叭保護(hù)使用高可靠性的uPC1237集成電路,單獨(dú)的26V電源以免影響正、負(fù)主電源的對(duì)稱(chēng)性。
整機(jī)裝焊完成檢查無(wú)誤即可上電,靜態(tài)電流每管調(diào)至50mA左右即可,處于高效率AB類(lèi)放大狀態(tài)。
實(shí)際試聽(tīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)該機(jī)音質(zhì)與普通的功放根本不可同日而語(yǔ),最明顯的是樂(lè)器尾部細(xì)節(jié)完整了很多。低頻寬松而又不乏力度,高頻柔順細(xì)膩,整體音色極為純正。而且,該機(jī)保護(hù)電路非??煽?,長(zhǎng)時(shí)間使用從未出現(xiàn)過(guò)故障。
整個(gè)電路都是常用的元器件,非常有利于自制且成本不高。輸入級(jí)差分對(duì)管2N5210/2N5087可以用2SC2362/2SA1016代用,2N5550/2N5400可以用2N5551/2N5401代用。要注意的是:我國(guó)市面上2N5551/2N5401對(duì)管非常泛濫,質(zhì)量參差不齊,最好選用安森美的原裝管,也可以用2SC2705/2SA1145代替。放大器的頻率補(bǔ)償設(shè)置得非常完善,有足夠的相位裕度不會(huì)出現(xiàn)自激。MJE180可以用2SC3423或2SC3419代替。被動(dòng)管和輸出管必須使原裝型號(hào),并且要求嚴(yán)格配對(duì),最好在10%以?xún)?nèi),這個(gè)配對(duì)誤差將直接影響失真度指標(biāo)。電阻未標(biāo)注功率的為1/4W、精度1%的金屬膜電阻,小容量電容最好選擇高頻特性好的聚苯乙烯電容器。
線(xiàn)路板設(shè)計(jì)和整機(jī)布局對(duì)高質(zhì)量的放大器的重要性不亞于電路設(shè)計(jì)。實(shí)際制作時(shí)將高電流脈沖的整流、濾波電源部分、雙聲道小信號(hào)前級(jí)電壓放大部分、四元互補(bǔ)對(duì)管輸出級(jí)及喇叭保護(hù)部分,分開(kāi)單獨(dú)設(shè)計(jì),如右圖所示,共4塊電路板(小信號(hào)前級(jí)電壓放大部分左/右聲道各一塊)。喇叭保護(hù)使用高可靠性的uPC1237集成電路,單獨(dú)的26V電源以免影響正、負(fù)主電源的對(duì)稱(chēng)性。
整機(jī)裝焊完成檢查無(wú)誤即可上電,靜態(tài)電流每管調(diào)至50mA左右即可,處于高效率AB類(lèi)放大狀態(tài)。
實(shí)際試聽(tīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)該機(jī)音質(zhì)與普通的功放根本不可同日而語(yǔ),最明顯的是樂(lè)器尾部細(xì)節(jié)完整了很多。低頻寬松而又不乏力度,高頻柔順細(xì)膩,整體音色極為純正。而且,該機(jī)保護(hù)電路非??煽?,長(zhǎng)時(shí)間使用從未出現(xiàn)過(guò)故障。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
谷景科普大功率共模電感漏感的影響
大功率共模電感是一種應(yīng)用特別普遍的一種電感元件,它對(duì)于電路的穩(wěn)定性有著重要影響。但在大功率共模電感的使用中,可能會(huì)遇到一些問(wèn)題,比如:漏感!所以,大
甲類(lèi)功放電路效率低的原因
甲類(lèi)功放電路(Class A amplifier)是一種功率放大器的設(shè)計(jì),其中晶體管或電子管在其整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)都導(dǎo)通,從而實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性放大。盡管甲類(lèi)功放電路因其音質(zhì)純凈而受到許多音頻愛(ài)好者
前級(jí)功放電路電阻怎么測(cè)量
前級(jí)功放電路是音響系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,它負(fù)責(zé)處理音頻信號(hào)并將其放大到足以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的程度。在前級(jí)功放電路中,電阻是必不可少的元件,它們用于控制電流、電壓、信號(hào)衰減和增益等。 1. 電阻的基本概念 電阻
opa445+opa549大功率功放電路發(fā)熱嚴(yán)重是什么原因?qū)е碌模?/a>
大功率功放電路發(fā)熱嚴(yán)重,不知什么原因!有原理圖和實(shí)物圖
電路如下圖,用opa445+opa549
輸入一個(gè)正弦信號(hào),輸出接一個(gè)5W的小喇叭,就燙的不行。這功放可是10A吶這也就才1
發(fā)表于 08-15 07:49
谷景科普大功率一體電感壞了對(duì)電路會(huì)有什么影響
谷景科普大功率一體電感壞了對(duì)電路會(huì)有什么影響 編輯:谷景電子 大功率一體電感作為一種常見(jiàn)的電感元件,我們可以在很多產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)它的身影。當(dāng)大功率
大功率環(huán)形電感哪個(gè)品牌的好
大功率環(huán)形電感哪個(gè)品牌的好gujing 編輯:谷景電子 在眾多電子產(chǎn)品中, 大功率環(huán)形電感作為關(guān)鍵的電子元件,它對(duì)于電路的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。當(dāng)今市場(chǎng)上
最大功率點(diǎn)追蹤的含義 最大功率點(diǎn)跟蹤的意義
最大功率點(diǎn)追蹤(Maximum power point tracking,簡(jiǎn)稱(chēng)**MPPT**)是常用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)及光伏太陽(yáng)能系統(tǒng)的技術(shù),目的是在各種情形下都可以得到最大的功率輸出。
同樣輸出功率的ocl與otl功放電路的最大區(qū)別在于
OCL(Output Capacitor-Less)和OTL(Output Transformer-Less)是兩種常見(jiàn)的功放電路設(shè)計(jì)。雖然它們都可以輸出相同的功率,但是它們的設(shè)計(jì)原理和工作方式有
大功率插件電感使用中過(guò)熱有影響嗎
大功率插件電感使用中過(guò)熱有影響嗎 編輯:谷景電子 大功率插件電感作為電路中特別普遍的電感元件之一,它在電路中的主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為磁能,以
UPS大功率電源有何優(yōu)勢(shì)?購(gòu)買(mǎi)大功率UPS電源的訣竅
UPS大功率電源有何優(yōu)勢(shì)?購(gòu)買(mǎi)大功率UPS電源的訣竅? UPS(不間斷電源)是一種能夠在停電或電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)提供臨時(shí)電力供應(yīng)的設(shè)備。大功率UPS電源是指電力輸出大于10千瓦的UPS設(shè)備。它與普通
什么是大功率繞線(xiàn)電阻?大功率繞線(xiàn)電阻器的優(yōu)點(diǎn)
什么是大功率繞線(xiàn)電阻?大功率繞線(xiàn)電阻器的優(yōu)點(diǎn)? 大功率繞線(xiàn)電阻是一種用于電路中的電流控制和散熱的器件。它是由導(dǎo)體材料繞制成線(xiàn)圈狀的電阻,可以承受高功
大功率貼片電感在使用中壞了會(huì)有什么現(xiàn)象
經(jīng)常會(huì)遇到有人咨詢(xún)關(guān)于大功率貼片電感在使用中出現(xiàn)異常的問(wèn)題,其實(shí)這種異常問(wèn)題的發(fā)生很多時(shí)候是由于大功率貼片電感損壞造成的。今天我們就來(lái)大致討論一下大功率貼片電感壞了會(huì)發(fā)生什么吧。 1、會(huì)引起電
評(píng)論