單端場效應(yīng)管甲類功率放大器制作,CLASS A power amplifier

關(guān)鍵字：單端場效應(yīng)管甲類功率放大器制作

由于甲類功放在信號放大過程中，不存在交越失真，音樂味濃郁．深受音響發(fā)燒友推崇 而制約甲類功放普及的一個重要因素是幾乎所有的單端甲類機器都需要輸出變壓器；另外甲類機器功耗較大．機器的穩(wěn)定性也受到影響。
一般家用的甲類功放，具有的6 W 的功率輸出．足以滿足音樂欣賞的要求．前提是聽音面積不能太大．另外音箱要有較好的靈敏度，從降低制作成本、減小功耗、提高可靠性的角度考慮．需要選擇一種結(jié)構(gòu)簡單，功耗相對較低的線路。
PASS ZEN 系列放大器具有結(jié)構(gòu)簡單，音質(zhì)好等突出優(yōu)點。PASS ZEN1放大器比PASS ZEN4，A5等放大器輸出功率小得多．電路非常簡潔，且靜態(tài)功耗也小得多．由于PASS ZEN1采用電容作耦合輸出，可避免直流輸出對揚聲器造成的損壞，所以制作時可省去揚聲器保護電路；不必擔(dān)心電容輸出放大器的低頻下潛問題，從實際測試和聽音情況看，聲音在20-20000Hz范圍內(nèi)比較平坦，同時由于采用VMOS放大管，音色酷似電子管放大器。
PASS ZEN1放大器原理圖如圖1所示，從電路上可以看出ZEN1是一級恒流源負載的放大電路，利用IRFP9240作為恒流管，工作在甲類放大狀態(tài)。由于原理圖中所標注型號MOS管較難購買到，實際制作時本機選用代用管。其中MSA92用A1013代替，IRFP9240用IRFP9640代替，IRFP140用IRFP640代替，當(dāng)然也可選取類似VMOS管做替代實驗，但由于腳位及開啟電壓差別過大，不應(yīng)用K系列與J系列場效應(yīng)管。
?
下面就制作過程中的幾個關(guān)鍵問題做介紹。

(1)電源電路
由于PASS ZEN1放大器工作在單端甲類狀態(tài)，雙通道工作時，靜態(tài)電流約為4 A，如采用單只變壓器供電，變壓器容量與次級線徑均要較大，否則采用每聲道獨立供電是個不錯的選擇。本機采用1只500W 環(huán)牛為雙聲道供電；由于靜態(tài)電流較大，整流橋的容量、品質(zhì)一定要有保證，雙聲道供電應(yīng)選用50A整流橋，否則壓降過大，整流橋嚴重發(fā)熱，甚至燒毀，應(yīng)保證供電電壓在34 V左右；同時由于電源電路負載較重，濾波電容一定要有足夠的容量，否則可能引發(fā)交流聲，如在不采用穩(wěn)壓供電情況下難以消除交流聲，可采用簡單的RC濾波形式，效果也很好，此時R應(yīng)采用阻值在0.1 Ω 以下的電阻，并采用多階濾波形式。

(2)放大電路調(diào)試
PASS ZEN1的靜態(tài)工作電流由R1設(shè)定，適當(dāng)加大R1可進一步降低功耗，但同時機器的最大輸出功率也有所下降。在散熱片面積偏小情況下，可利用上述方法折中，但一般不建議這樣做。
在電路連接無誤情況下，給機器加電，測量Q1的S，D腳間電壓，并調(diào)整P1，使得S，D間電壓為供電電壓的一半。

(3)機器音色的調(diào)校
對本放大器音色影響較大的器件， 主要是IRFP140及輸出電容C3，C4，電容應(yīng)盡量選取音頻專用電容器，同時也可使用1支6800 uF并聯(lián)1支1 uF CBB電容代替C3，C4。

(4)機器的散熱與功率管的固定
由于甲類機器發(fā)熱量很大，應(yīng)采用大型外置散熱器或強制風(fēng)冷。功率管可直接固定在散熱片上，由于散熱片溫度很高，電路板應(yīng)距離散熱片稍遠，通過導(dǎo)線聯(lián)接功率管。
PASS ZEN1是一部增益較小的純后級，需連接前級放大器才可駁接CD等播放器。若無前級，可利用節(jié)型場效應(yīng)管2SK30自制一部前級。由于2SK30屬于耗盡型場效應(yīng)管，偏置電路變得簡單，考慮到利用PASS ZEN1的電源。實際使用的前級放大器原理圖如圖2。
?
圖2 2SK30前級原理圖
注意，在不使用2SK30前級時，由于信號采用反相放大，應(yīng)按圖1所示連接揚聲器，但在加入2SK30后，由于2SK30同樣構(gòu)成一個反相放大器，圖1所示揚聲器的連接相位應(yīng)顛倒。
至此，一部有濃郁電子管音色的單端場效應(yīng)管放大器制作完畢，電路簡潔，音色均衡，解析力也相當(dāng)不錯。