一个60瓦功率放大器的电路如下图所示。它的设计布局简单,非常传统。它具有完全对称的模式,具有单极频率补偿,但为了减少零件的数量,采用了一些不常见的方法。
首先,放大器的配置是在反相配置中完成的,而不是实现非反相布局的共同风格。
因此,用反极性连接扬声器是很重要的。然而,反相放大器不需要执行太多的操作来校正开环相移,就像它们自己的非反相放大器一样,这在这个简单的设计中是明显的优势。
此外,本设计中的输入电容具有双重功能。它提供交流耦合,也最大限度地减少统一的直流增益。准确地说,所有的频率依赖都保持在反馈回路之外。因此,信号通过给定的无源输入网络保持完全的预先条件,以减少更多的部件数量。
因此,基本放大器设计使用高增益的频率,可能超出正常的音乐频率范围。你还可以发现,除了39 pF频率补偿电容和一些基本的解耦,放大器电路并没有被奇怪的RC网络“为了获得稳定”。
即使有上述讨论的参数,这个60瓦放大器设计包括一个假设的40°相位裕度,而流线型PCB设计有助于保持杂散信号的影响到最低水平。这是由于功率运放的离散设计。
几乎所有放大器的评估都是在有很多电噪声的车间环境中使用部分未屏蔽的测试探头进行的。即使在这种情况下,放大器原型显示绝对没有不稳定的趋势。
在早期,大多数放大器都是用相当小的输入灵敏度(1Vrms)来集成线电平输入源。如果你想以这种方式配置放大器,那么你可以使用括号中显示的组件值,这将提供x12或22 dB的增益。
然而,事实是,与智能手机和平板电脑上的低电平耳机输出接口相比,在这些现代时代,线电平源几乎看不到。
这里讨论的60瓦放大器电路提供了36db (x67)的增益,使所有标准的当代耳机插孔(0.2 Vrms) 100%的功率输出成为可能。阻尼元件随着频率的增加而受到负面影响。
另一个伟大的事情是LED用于偏置电流源晶体管。使用led的原因是,与齐纳二极管相比,这些器件产生的噪声更低,这有助于消除一对旁路电容,也允许放大器的电源开关ON!
此外,这种设计的价格更低,功率晶体管的发射极电阻也更紧凑和光滑,我们可以看到,常规的1-Q类型是并联连接的,与传统的线绕电阻相比,电感更小,提供了额外的优势。
输出功率晶体管本身由最小的静态电流供电,牺牲了难以置信的失真水平,以实现一些有用的优点,包括更小的功耗浪费和使用to -92输出级而不需要散热器的能力。
性能
尽管使用了非常标准的晶体管集,音频输出质量被发现是优秀的。当将这台60瓦放大器的音频质量测试与当代昂贵的Hi-Fi放大器进行比较时,我们的设计显示出一些紧凑的音频低音,非常精确的音乐内容细节和非常干净的中音频率。
保护
在完整的60瓦输出功率或65瓦与10% THD,指示的T0-220输出晶体管将非常努力工作,因此体面的散热是必不可少的输出功率设备。
虽然在这个设计中没有考虑过流保护电路,但通过与两条供电线路串联的一对2安培保险丝来保护放大器始终是至关重要的。
60瓦立体声放大器使用Gainclone概念
接下来的设计是一个增益克隆60瓦立体声放大器电路,它能够产生一个优秀的音质,通过一个单一的IC LM3875。
该集成电路由德州仪器制造,可在8欧姆扬声器上产生良好的60瓦功率输出。
LM3875的一般特点
- 集成电路LM3875的一般特点可以从以下几点来理解:
- 在20Hz ~ 20kHz频率范围内,+/-40V供电范围内,总谐波失真(THD)小于0.03%。
- 内部保护,防止电压尖峰,短路和输出过载条件。
- 低噪声输出,95dB以内
电路图
从图中可以看出,输入信号连接到电阻器R2上,电阻器R2和耦合电容C2将放大器的输入阻抗设置为33K。
输入级包括由C3、R3和R1组成的超声滤波电路级,通过低射频衰减抑制任何输入噪声。
在此之后,信号被允许通过到IC的引脚7,使信号获得25倍的增益。这个增益通过R5和R6反馈到输入引脚来维持,并由公式(1 + R5/R6)计算。
在10Hz以下通过C5实现-3dB的频率切割,可以看到与R5相连。
放大音乐输入来自销# 3最终美联储放大声音的扬声器代,然而在此之前可能发生,信号通过一个R4网络和C4阻止放大器在满负载变得不稳定,从而保证连续稳定输出完整的体积。
电力供应
这个60瓦立体声放大电路的电源采用一个24-0-24V 5安培变压器,由指示的桥式整流模块进行整流,并用C13和C14进行滤波。
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