2n3055簡易功放電路圖(一)
該音頻功率放大器電路簡單,成本低。最佳的電源電壓為50V左右,但這款電路能工作在從30到60V。最大音頻輸入電壓大約是0.8 - 1V,輸出功率為60W左右。末級晶體管2N3055可以是任何NPN型功率晶體管,但不要用達林頓類型。
電容C1調節低頻(低音),隨著電容的增加,低頻越來越響亮。
電容器C2調節更高的頻率(高音),隨著電容的增加,在較高的頻率越來越響亮。
這是一個B類放大器,這意味著,推挽輸出晶體管必需施加一個靜態電流,即使是在沒有任何輸入信號。該電流可調節500Ω微調電阻設定。
2n3055簡易功放電路圖(二)
OCL立體聲功放電路圖
由圖1可看出,揚聲器與放大器的輸出端是直接耦合,中間省掉了隔直流用的輸出電容,為了使電路輸出端的直流電位為零伏,采取了正負對稱電源供電,差分放大器輸入等措施。圖1中,vti、vt2是差分放大輸入級,vt3是激勵級,vt4~vt7是復合互補輸出級。音頻信號經過耦合電容c1和ri送到vti的基極,經放大后,由vti的集電極輸出,并送至vt3進一步大,vt3集電極輸出的激勵信號去推動功率輸出級vt4~vt7工作,這樣經功率放大后的音頻信號可推動揚聲器工作。
為了便于進一步分析,可將圖1簡化為圖2的形式。vt4和vt6復合后等效為一只npn型晶體管,而vt5和vt7復合等效為一只pnp型晶體管。從圖3電路的vt4、6和vt5、7以及電源濾波電容c9、c10可以看出,它們相當于一個電橋。當vt4、6、vt5、7完全相同,c9、c10也完全相同時,橋臂平衡,揚聲器沒有直流通過。若正負兩組電源完全對稱,則可以保證輸出端電位為零伏。
由于電路全部是直接耦合,環境溫度和元件參數的任何變化都會影響輸出端(a點,圖2中)的電位。為此,vt1、vt2組成了差分放大器以克服零點漂移,電路中還施加了直流負反饋,即輸出端通過r6加至vt2的基極,這樣可以保證輸出端(a點)的電位為零伏。其反饋過程是:a點電位↑—ube2↑—ie2↑—ur4↑—ubel↓一icl↓一uc1↑—ube3↓一ie2↓—ur7↓一ube4、6↓(ube5、7↑)一vt4、6內阻↑(vt5、7內阻↓)一a點電位↓。反之,如果a點電位↓,將通過相反變化過程使a點電位↑。
元器件的選擇
輸出級選用進口的優質大功率三極管;2n3055,β值盡可能高一些,其余晶體管選用南韓進口的三極管9014和9012,vd3~vd6選用橋堆1N4001,vd1、vd2選用1N4148。電源濾波電容器c7~c10選用的電解電容器1000μ/35v,其余元件見元件清單表。
調試
本電路所用的電源變壓器需自行準備,采用中心抽頭雙輸出變壓器(AC:15V×2),功率不低于40瓦,接在印刷電路板的AC~和上處,通電后在C9和C10兩端產生±18v的直流電壓,揚聲器兩端的電壓為零伏。 首先調整差分放大器vtl、vt2的電流,為了避免功率管有大電流流過,先用導線將vt4、vt5的基極短接,使vt4~vt7截止。然后把電阻r6接輸出的一端焊下來接地。差分放大級的射極總電流由r4決定,調節R4使vt1、vt2的射極總電流為1mA,把電阻r6復原后,揚聲器兩端電壓應為o。若有偏移,可調整r3。
2n3055簡易功放電路圖(三)
自制30瓦以上的音頻功率放大器時總是設法采用集成功放電路,這樣的確會使制作工藝簡化,但卻使得制作者不易領會電路原理,因而分立元件的功率放大器仍有存在的必要。本文介紹的50W放大器的原理圖如圖1所示。電路中只有六只三極管,由單電源供電。當THD(總諧波失真)為1%、電源不穩壓時連續輸出功率為50W:當THD為5%,電源穩壓時動態輸出功率為60W,當THD為1%、電源穩壓時動態輸出功率為60W。在額定連續功率范圍內,輸入端無論短路或開路,交流聲及噪聲均小于82.3dB,此時靈敏度為100mV,輸入阻抗為8.2歐。
放大電路的功放級由互補對管射極限隨器構成,大環路的負反饋使驅動互補對管的信號保持在線性范圍。該電路在結構上確保了兩只功放管不同時導通,防止了對電源的短路。
想的晶體管應能迅速導通或截止,但是實際上三極管開關速度有限,大功率管尤其是這樣。當輸入互補對管的變化信號迅速翻轉時,有可能使兩只管子同時導通,造成過大的電流,為此,在選擇互補功放對管時,應采納開關速率與傳輸特性折衷的方案,并在其輸入端加入高頻去耦電容。
末前級三極管Q4工作于甲類狀態,其靜態集電極電流等于電源電壓減去Q5、Q6基極公共端電位除以電阻(R13+R14)。為使該甲類放大器工作于最佳狀態,應保持R14中的電流恒定,因此加入了自舉電容C7。
由于晶體管的存儲效應,在高音頻范圍內,作為乙類放大器的Q5、Q6互補對管不再處于純乙類狀態。
從R15、R16的公共點引入的直流負反饋為輸入級建立了偏置電壓,它使Q5流過很小的電流。Q5、Q6的輸出電壓同時也為激勵級建立了偏置。對Q3加入了交、直流負反饋,反饋深度決定于R9、R10的比值及Q3的Vbeo當然R9、R10的比值也影響了Q5、Q6公共輸出端的靜態電位。交流負反饋使放大器具有較高的頻率上限,帶寬的穩定性決定于Q1,Q1通過從引入的負反饋而穩定工作點。
Q1的輸入電路為常見的直流耦合電路,調節R4、R5及R6可使Q1、Q2工作于最佳狀態。
大環路的負反饋決定于R15、R16的比值,本電路電壓增益為10倍。為使負反饋能夠起作用,輸入電路中加入了隔離電阻R1。
由于功放級處于乙類狀態,僅在有信號時才有功耗,所以功放管的散熱片可適當小一些。又由于省去了發射極電阻,因而減小了對電源的消耗,使功放管能夠獲得更高的工作電壓。
要想進一步提高輸出功率,可將功放級改為甲乙類放大器,亦可換用功率更大的三極管。
電原理圖中各晶體管的型號可用如下代替:Q1、Q2、Q3:2SC2547E,可選用國產小功率硅NPN管,如3DG12、3DK4等代用。Q4、Q5:2N3055。可選用國產大功率高反壓硅管PNP管3DD71,3DD12等。Q6:MJ2955,可選用國產大功率高反壓硅PNP管3CD10D等。
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