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動態甲類偏置組件的原理及其使用
摘要: 當前各類家用功放,以甲乙類放大器為主,即使工作于甲類狀態,廠家由于成本等原因,使放大器小功率時處于甲類,大功率時工作于甲乙類。而輸出級一旦轉為推挽工作,其開關失真總是難以避免。功放輸出端出現開關失真,
Abstract:
Key words :

當前各類家用功放,以甲乙類放大器為主,即使工作于甲類狀態,廠家由于成本等原因,使放大器小功率時處于甲類,大功率時工作于甲乙類。而輸出級一旦轉為推挽工作,其開關失真總是難以避免。功放輸出端出現開關失真,必將導致功放輸入級產生瞬時過荷和互調失真。揚聲器本身不是純阻性,當揚聲器阻抗下降后,輸出級靜態電流Io=(Po/2RL)-2:設計的甲類功放就出現開關失真,進一步增大靜態電流可以消除交越失真,但成本會大幅上升。因此甲類功放是以消耗滿負荷靜態電流來換取最大輸出功率,是低效率的“甲類音質”。                  

    動態偏置電路使功放輸出級兼有甲類不載止和乙類高效率的優點,常稱為超甲類,功放輸出級靜態電流按甲乙類設置,當揚聲器阻抗下降時,輸出功率是成倍增加,是新技術,高效率的“甲類音質”。

    筆者經過多年探索和實踐,總結傳統動態偏置電路存在的不足之處,根據當代功放的設計理念,設計了一款結構簡單、電路新穎的“動態甲類偏置電路”,用本偏置電路制作的功放其性能和音質可達到較高水準,如果電源有足夠容量、功放輸出管有足夠的電流輸出能力,即使在滿負荷輸出情況下、負載接近短路時,依然不會出現開關失真和交越失真。                                  

原理介紹                                                                  

因為這項技術正在申請專利,只能以原理框圖的形式做簡單介紹,見圖1,框圖中的A1、A2撿測功率級輸入端激勵信號并加以放大,分別控制電壓源E1、E2,使AB兩端的電壓發生變化。E3可調電壓源,確定輸出級的靜態工作電流。峰壓電路限制過激勵防止輸出級瞬間飽和出現開關失真 。                                                                          

DJ組件主要特點                                                         

1、電路連線少,共三條管腳,方便老機改造。                                                        

2、一致性好,調試容易,簡化了裝調工藝,便于批量生產。                                                       

3、具有電流倍增效應 ,適合輸出級多管并聯,降低輸出內阻,提高帶載能力。                                          

4、具有雙端調制特性,能產生偶次諧波,美化音色。                                                             

5、可以組成超甲類,也可以組成滑動甲類功放。                                                           

6、調整外接電阻,控制起控點,可以小功率起控,也可大功率時再起控。                                   

7、存在問題:DJ組件無法進行溫度補償,老機改造需重新設定溫補。                                                   
                                                                                   
DJ組件連線方法                                                              

1、  腳A接功率放大輸入級高電位端。                                                                    

2、管腳B接功率放大輸入級低電位端。                                                                                   

3、管腳D接地為動態偏置,不接地為固定偏置。                                                           

4、DJ組件上方W1調整動態偏置的起控點。                                                             

5、DJ組件上方W2調整輸出級的靜態電流。                                                            

6、通過DJ組件管腳A管腳B的靜態工作電流應小于40mA,推薦值為5-20mA。                                                     

DJ組件選擇方法                                                     

    根據功放輸出電路的方式、或甲乙類時AB端的靜態工作電壓來選擇DJ組件。圖四功放輸出級是由BJT管組成的二級射極互補電路,工作在甲乙類時,AB兩端電壓VAB=4×0.55V=2.2V,查表一,應選擇〔DJ-2.0V-0755〕組件。上機前先將組件上部W1、W2逆時針旋到底。              

DJ組件使用方法                                                             

1、將〔DJ-2.0V-0755〕 組件 按圖四連好,K1、K2、K3任意,順時針調節組件上部W2,使功放輸出級靜態電流為10MA-30MA。

2、K1任意,K2、K3閉合時,功放輸出級為滑動甲類偏置,轉換效率低,但音色好,適合小功率輸出。

3、K1任意,K2閉合,K3斷開時,功放輸出級為超甲類偏置,轉換效率高,音色好,特別適合大功率輸出。

4、動態甲類偏置起控點的調整:圖四電路中K2閉合,K1、K3任意,在放大器輸入端送音頻信號,調整音量電位器,DJ組件AB管腳電壓在原靜態電壓上增加,其增加的幅值與輸出功率大小成正比。                                                                             

5、輸出時起控方法:K1、K2閉合,K3任意,順時針調節W1,使DJ組件AB管腳電壓上升。                   

6、率輸出時起控方法:K1、K3斷開,K2閉合,調節電位器W,使DJ組件AB管腳電壓上升。                                  

DJ組件使用案例                                                         

例㈠ 設輸出功率大于5W之后,DJ組件起控。                                                                     

1、調節DJ組件上方W2,使功放輸出級靜態工作電流Io=(Po/2L)-2=(5/2×8)-2=0.56A                         

2、圖四中K1、K3斷開,K2閉合,在功放輸入端送入1KHZ音頻信號,調整音量電位器,輸出功率5W時, 調節圖四電路中電位器W,使DJ組件AB管腳電壓上升。                          

例㈡ 用溫控開關使功放輸出級在滑動甲類和超甲類之間自動轉換。                                  

    選擇常閉溫度開關代替圖四中的開關K3,緊貼在功放管散熱片上,圖四中的K1、K2閉合,散熱片溫度低于溫度開關設定值時,功放輸出級工作在滑動甲類,轉換效率低,散熱片溫升很快,但音色很好,具有等響度特點,當散熱片溫度上升到溫控開關設定值后,溫控開關斷開,功放輸出級自動轉為超甲類狀態,轉換效率提高,散熱片溫升得以控制。

 

 

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