目
U L连接6 L6G C单端
功率放大器
在播放音乐时为了获得自然的音色和声场感,放大器
的高频、低频再生特性非常重要。通过增大放大部分的隔
直耦合电容器和输出级阴极傍路电容器的容量,降低电源
电路的阻抗,就有可能向下延伸低频播放频率。另外为了
抑制高频噪声,在B电源滤波电路、供电电路和灯丝供电
电路中串接电感线圈,还可以减小交扰调制,改善高频播
放特性。
一
、电路设计
在设计放大器的电路时在重视音质、扩展低频播放频
率的同时还注意让放大器的制作尽可能地简单容易。图1
是所设计的用6L6作输出管的单端功率放大器的电路图。
电路比较简单,采用两级放大、单端输出的放大电路。
1.输入级
输入级采用双三极管12AT7的SRPP电路,增益为
21.7d B。如果采用12AU7的话增益约为13dB。采用12AX7
虽然可以获得26dB的增益,但板极电流较小,在板极电
压为100V,零偏压的情况下板极电流也只有2mA。考虑到
板极电流大音质会更好一些,所以在这里选用12AT7,让
口徐驰
12AT7的板极电流为4mA。板极电流大音质好的理由是板
极电流大受放大器内外磁力线和辐射噪声的影响要相对小
一些。
2.输出级
输出管选用束射四级管6L6GC,输出级采用超线性连
接,偏压采用自给偏压方式。之所以选择6L6GC做输出管
是因为6L6GC的偏压比较小。与6L6GC类似的输出管很多,
管脚相同的也不少,所以只需要相应地改动一下偏压电阻
就可以改用其他型号的输出管。为了增大输出功率,当把
6L6GC按束射管连接时输出阻抗会增大,
为了降低输出阻抗就必须引入大环路负反馈。如果把
6L6GC做超线性连接,其输出阻抗与三极管的输出阻抗差
不多,输出功率可以获得接近作束射四极管连接时的值。
这就是图1的电路输出级采用超线性连接的理由。采用自
给偏压不但可以简化电路,并且还可以借助于阴极电阻对
电流限制,不容易出现过载的现象。
3.低音的扩展
在设计放大器的电路时,除了输出变压器之外,对其
2n11正 第9期<, ≮
lNPUT
H
0
5Q
0. v
V1.,一十、
ol 330Q
—
f 470k 302mY
750
+
V
3gOk l
270Q
5W
VI V2 l 2AT7 15
V3 6 L6 …
0
0
lO00 ̄F
25V
6 6 H
………… …一.. .1-I-Bl +B2 …………………….f………………………………。
266V 4。 r f洲 5OQ5W ur54o ̄7ksw 4.. I H】A--- .
勰 :
. 墼…………曼……
1 0Q
6 UP5408 1
电路地线板 6L6
—专 接另—声道 6L6
图1放大器的电路图
他的元器件在设计时都注意尽量设法扩展低音。首先是把
输出管输入端的耦合电容器的电容量选为I F,这个容量
对于真空管放大器来说可谓是大容量了。另外,把输出管
阴极电阻上的傍路电容器的容量取为100 F,其容量也是
很大。
在扩展放大器的低音的同时还必须尽力减小电源对信
号的干扰。
输出变压器是制约放大器的低音的主要原因之一。在
输出功率小的耦合放大器的低音要更宽一些,在这一点上
>实用影音技术
3.5k
FBl01
320V
320V
280V
—
0.22A
28Qy
0U丁PUT
8Q
4Q
0
与电容器不同(图2)。对于一个额定输入功率为50W/50H
的输出变压器来说,如果把输入功率降至0.02W(8 ̄负载
上输出0.4V)的话,低音平坦的部分可以低至1H 。
4.电源部分
在扩展低音的同时,希望从放大器看到电源的低频阻
抗要足够的小,从而减小经电源耦合引起的放大级之间的
信号干扰。
输出级的B电源采用扼流圈的Lc滤波电路。对电容
辱
零
输
出
比
图2输出变压器和耦合电容器的频率特性
器来说,频率越低阻抗越高。200IXF的电容器在1Hz时的
阻抗为796n。虽然与输出变压器初级绕组的阻抗3.5Kfl
相比其阻抗并不大,但也不能说是足够地小。如果能更换
成470 F的电容器的话,相信低音会更加充实一些。
输入级的B电源是用稳压电源提供的。之所以选择用
稳压电源供电是为了避免输出级电源的变化对输入级造成
影响。这里采用的稳压电源有一定的要求,并不是任何一
种稳压电源都能承担。
该机所用的稳压电路如图3所示。用三个稳压二极管
串联作为基准电压源。稳压二极管会产生少量的噪声,这
些噪声包含有超高频的成分,是引起音质恶化的原因之一。
为了消除稳压二极管所产生的噪声,在稳压二极管的两端
并联了一个0.22 F的电容器,用电容器将噪声吸收掉。
图3输入级用稳压电源的电路
目
E~202(额定电压100V)是夹断电流为1.68~2.32mA的
恒流二极管,与E一202串联的15k12电阻是该恒流二极管
的保护电阻,防止恒流二极管两端的电压超过100V,但在
电路中E一202上的电压降不会超过100V,所以15k1 ̄并非
是必须的,但从外加5V时的恒流特性来看,为了减小E一202
的功率损耗,不使其超过额定功率,串接15kl ̄电阻会使
电路更为安全。并且还可以从串接的15kfl的电压降知道
流过恒流二极管的电流大小。
稳压电源输出端的滤波电容选用0.022 F的电容器,
安装在12AT7的管座上。之所以选用容量较小的电容器是
因为考虑到当有信号输人到放大电路时,能向放大器提供
没有时间延迟的电流。众所周知,电容器是产生相位延迟
的重要原因,容量越大向放大电路提供电流的时间延迟也
越大。
这种时间延迟小的电源,除了电池之外只能使用专门
制作的稳压电源。这里之所以不能使用三端稳压器和输出
电压可以微调的NFB型稳压电源,是因为这些稳压电路会
产生时间延迟,无法提供与输入信号波形完全相同的电流。
如果在稳压电源的输出端不接滤波电容器的话,电源
的高频阻抗会升高。这是因为在稳压电源中存在有电感分
量,在不接电容时提供电流的相位除了超前之外,还会引
起放大器工作不稳定。为了防止放大器工作不稳定,让提
供的电流忠实于输入信号,在稳压器的输出端必须并联一
个电容器。最佳值可以根据100kHz时的相位差可以忽略不
计来选择。
图4是图3所示的稳压电源的输出阻抗特性和相位特
性。在图4(a)输出阻抗特性和图4(b)相位特性中,右边最
上方的那条曲线都是输出端不接电容器时的特性曲线,下
面的曲线是电容量从O.O1 F至O.1 F,以O.01 F递增时
的特性曲线。在图3的电路中稳压电源输出端所接的电容
器为0.022 F,在10kHz时相位差为1.5。,相位差很小可
以忽略不计。即使是接0.1 F的电容器,相位差也只有4。
左右,仍可以忽略不计。如果想让输出阻抗特性曲线和相
位特性平坦地延伸至100kHz的话,可以在输出端的电容处
串接一个电阻,电容取为4700pF,电阻取为8.2Q。
原打算输出级也用稳压电源供电,但考虑到设计的宗
旨是以制作容易优先,所以没有采用稳压电源给输出级供
电。
如果想用稳压电源给输出级供电的话可以参考图5所
示的其他放大器所用的稳压电路。并根据具体情况对图2
的放大器电路作局部的改动。
21111生第9期
(a)输出阻抗
最上方的曲线输出端未接电容
器,第二条接0.01/zF:以下按
0.O1 F递增。
(b)相位特性
最上方的曲线输出端未接电容
器,第二条曲线接0.01 F:以下按
0.01 F递增。
i i
· i
……, · }…●·十 ' }t
”黔; :::.:.: ;P ~ 孵 } 々 ’{々
_二 蠢‘乏 , ‘ i i i: ii {
; 1'■ i \
\ ’ ……
i 蕊 . : ;;
'V妇"
f
图4图3稳压电源的输出阻抗特性和相位特性
\一e 』 \+B 1 J l+B2 t l+B3 33I V S N3—200 JF5408
,,f — 一 232V l 28gV
470Q 28gv(=)¨ 喜
—}<}一
UF5408 亳6.8k 毒RD F
Q
‘Q9
妄l OOO 妻 Q
I >
:丰3 292V 十暑+ ’寸一235V 一 一C c、J 【L
fi80 ̄F4OOV
蕞
0.22 F 0.33#F: =0.0I皿F = =Cr)= C
0
^
6.8k 33jcH 1N
.
4007
一 一…一,X f、、J^▲,’
HZ24L 冲 F _
图5各级B电源均稳压的6BQ5pp放大器的电源电路
图5中的Q1l是MOS—FET,用该MOS—FET向输出
级提供电流,在Q11中流过有较大的电流。因此,如果在
Qll的漏极和源极间所加的电压过大的话,漏极损耗会超
过额定损耗,该FET会被烧坏。所以在设计电路时必须确
保漏极损耗不会超过额定值。一般来说,Qll的V 有IOV
(/\ 8/、>实用影音技术
50v
50v
就足够了,要做到这一点也决非难事。
另外,放大器的输出级阴极电阻的傍路电容和栅极耦
合电容的电容量都选得较大,在这种场合如果采用以往的
电流供电方法往往会造成放大器工作不稳定,会对音质造
成负面影响。如图5所示的电流电路,在低频时电容器c
一
: :k:. } . _ _b’
|1 ¨-: ; ; 々
的阻抗将变大,电感L的阻抗将减小,会丧失滤波器的作用。
电压
放大级 输出级
图6真空管放大器常用的B电源滤波电路
二、高频噪声的对-j策 一、l 休 H ^’t‘
1.高频扼流圈
在电源变压器和输出变压器的附近串接用铁氧体磁芯
制作的高频扼流圈。这是一种价格低廉、容易操作的改善
音质的有效方法,特别是对扩展低频有很大的贡献。在该
机中不仅串接在整流二极管和滤波电容器之间,还在输出
变压器初级绕组的连线上也串接了这种高频扼流图。
整流二极管和稳压二极管都会产生噪声,除此之外电
源变压器和输出变压器由于自身存在有电感和分布电容,
电流的变化时常会引起微小的间歇振荡。
当输出变压器工作于堆挽方式和用电源变压器的同一
个绕组获得正负电源时,这种振荡会让变压器同一绕组中
电源的不平衡进一步增大。单端放大器通常在音
质方面比推挽放大器好,受发绕友喜爱这是其中
的理由之一。如果能让电源变压器的同一个绕组
中的不存在这种电流的不平衡的话,音质就能获
得改善。
2.串接电感线圈
为了防止在变压器绕组中产生的高频噪声传
人放大电路,在电源变压器的0v抽头与地之间、
在输出变压器的初级绕组和B电源之间、输出变
压器初级绕组和输出管的板极之间串人电感线圈。
在整流二极管和滤波电容器之间串人电感线
圈除了可以防止电源变压器的噪声传人放大电路
之外,还可以防止整流二极管发生的噪声传人放
大电路,起到阻止噪声经放大电路和滤波电容器
流入地的作用。
目∞
在输入管的灯丝供电电路中也串接有电感线圈,其作
用是防止噪声经真空管的灯丝传入放大电路。所串接的电
感线圈的电感量都标注在电路图中。
3.音质恶化的原因
噪声传人放大电路导致音质恶化的原因是高音的制动
力消失。制动力是由放大器的相位移的余弦决定的,当相
位超过90。(真空管放大器为数拾千赫芝,半导体放大器
为数百千赫芝时)时,制动反而会起到助长噪声的作用,
其结果是信号受到了交扰调制。
图7是人耳的灵敏度与频率间的关系曲线,噪声引起
的交扰调制失真用虚线表示。通过阻止噪声传人放大电路
可以降低交扰调制失真,也就可以扩展低音和高音,由图
中的曲线可以看出其中低音的扩展要更大一些。
令
人
耳
的
灵
敏
度
图7人耳的灵敏度和交扰调制失真的影响
接电源变压器及绕组
图8平接线片上的电源部分连线
'n11隹 笛O期//\ \
+'
0
—1
吨
-
,3
l
2.Sk 3.5k 7k 初级《 )
接结 图 ● 青 18
繁 8 l6 - 、
、 O 灰 6 8 l8 次级(Q) }目 特 3
,51 【啼口
、 白 4 6 8
羹 4 6 a
彝 p
”
熏 COh I
疆sG
瑜比
蓁B
50Hz}IIf
鲕窭 糖蝗 2一 KHz
{ iK一8o一: 棚
携缎 电感 22H (IOOHz) 旧十凡辑任 文5卜t. q
耪 电咀 1 0 , 翻
敬绣 电阻0 78O ,
(3 5 K-16OI ,
臻 黪趱Dc毫流 ,10nlA '
舛彩 寸 68 79 83
I I l I
l · I I l
l
I, l J l
— 黼举恃啦 拍kql‘ l m=●O
, l l l I 1
, l l I 、
, l l l l L
, l }I l 、
l l l l -
I { l l l
l
< 、 实用影音技术
^
一
鬯一
一 目~
星一
——
——
—_
——
——
一1
圈9输出变压器的各种特性
/ 一_r h-~
/ 0 dB 1 kHz/ /8 、、 L
、
1[
、
O
图10频率特性
频率[Hz]
一Lch l l ●
一 一c jI2 ,
J
Jr
l
/’ .
/‘
, ,
.一
一一
一. ,
/
一一 ,一 ,, \
一
0.O1 O.O2 O.O5 0.1 O.2 0.5 1 2 5 1 O
输出功率[W]
图11 1kHz的失真率特性
2 G 2 3 4 5 6 7 8 9 O
本文发布于:2023-03-10 07:30:50,感谢您对本站的认可!
本文链接:https://www.wtabcd.cn/fanwen/zuowen/1678404651201862.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
本文word下载地址:6l.doc
本文 PDF 下载地址:6l.pdf
留言与评论(共有 0 条评论) |