20W-50W单端FET纯甲类功放的设计制作

2012-03-08 17:02:57来源: 互联网
音响发烧友在孜孜不倦的追求目标,就是自己的音响器材有更纯真更自然的音质表现,单端甲类功放,音质醇厚,偶次谐波丰富,具有很好的空气感,听感自然,成为很多HI-FI发烧友的追求目标,虽然单端纯甲类功放的效率低,(理论上可以达到25%),但是,实际的制作中,只能达到20%左右,因此发热量大,要求有大面积的散热器,对于电路也要求设计稳定可靠。一台双50W的纯甲类功放,只要一开机,就处于最大的功耗状态,不管输出功率大小,电源都要消耗500W左右,尤其是在炎炎的夏季,守着一个500W的电炉听音乐,也别有一番情趣。
    下面,就介绍一种工作稳定,调试简便的单端纯甲类功放电路,负载可以使用4-8欧姆,输出功率可以根据自己的需要设定在20W-50W。
    一、单端放大电路工作原理图如下图所示:


    由TR1、TR2组成的差分电路,为了工作稳定,提高电路的共模抑制比,使用了恒流源电路。输出的信号由Q3组成的单端放大输出级,由恒流源I4作为Q3的直流负载。R1决定了放大器的输入阻抗,R2、R3是负反馈回路,决定了放大器的闭环增益。
    二、输出功率、供电电压、静态电流的计算:
    以在4欧的负载上得到20W的输出功率为例计算,其它的输出功率和负载阻抗可以另外计算或者参照表1。
    根据P=I*I*R,I*I=P/R=20/4=5,I=2.236A。其中I为输出电流的有效值,所以输出电流的最大值IM=1.414*I=1.414*2.236=3.16A。实际制作中取3.2A,这个电流值就是整机的静态电流,是图一中的I4,由电路的恒流源提供。
    本电路由于采用漏极输出,末级有电压增益,故电源电压利用率较高,为了计算方便取0.8,则要求电源电压为:VCC=(IM*R)/0.8=16V。
    为了降低成本,本电路采用了桥式整流,大容量电容滤波的电源供给形式,根据该电路的电流电压关系:U2=VCC/1.2,所以,U2=16/1.2=13.3V,实际制作中可以采用次级电压为双13.5V的变压器。
    由于本机是单端纯甲类功放电路,所以,一开机就工作在最大功耗状态,功耗为:2*16*3.2=102.4W。为了使电路动作稳定可靠,电源变压器的额定功率应该是实际消耗功率的3-5倍,所以,电源变压器的额定功率取300-500W。
三、整流元件及滤波元件的选择:


由于本机工作电流较大,实际工作单声道在3A以上,为了降低电源的内阻,整流元件采用了25A/200V以上的金属方桥,
    四、电路原理简述及元件的选择


    五、印刷板图纸供参考

关键字:单端  FET  甲类  功放

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0308/article_14907.html
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