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20W-50W單端FET純甲類功放的設計制作

作者: 時間:2012-03-08 來源:網(wǎng)絡 收藏
音響發(fā)燒友在孜孜不倦的追求目標,就是自己的音響器材有更純真更自然的音質(zhì)表現(xiàn),,音質(zhì)醇厚,偶次諧波豐富,具有很好的空氣感,聽感自然,成為很多HI-FI發(fā)燒友的追求目標,雖然的效率低,(理論上可以達到25%),但是,實際的制作中,只能達到20%左右,因此發(fā)熱量大,要求有大面積的散熱器,對于電路也要求設計穩(wěn)定可靠。一臺雙50W的純,只要一開機,就處于最大的功耗狀態(tài),不管輸出功率大小,電源都要消耗500W左右,尤其是在炎炎的夏季,守著一個500W的電爐聽音樂,也別有一番情趣。
下面,就介紹一種工作穩(wěn)定,調(diào)試簡便的純甲類功放電路,負載可以使用4-8歐姆,輸出功率可以根據(jù)自己的需要設定在20W-50W。
一、單端放大電路工作原理圖如下圖所示:


由TR1、TR2組成的差分電路,為了工作穩(wěn)定,提高電路的共模抑制比,使用了恒流源電路。輸出的信號由Q3組成的單端放大輸出級,由恒流源I4作為Q3的直流負載。R1決定了放大器的輸入阻抗,R2、R3是負反饋回路,決定了放大器的閉環(huán)增益。
二、輸出功率、供電電壓、靜態(tài)電流的計算:
以在4歐的負載上得到20W的輸出功率為例計算,其它的輸出功率和負載阻抗可以另外計算或者參照表1。
根據(jù)P=I*I*R,I*I=P/R=20/4=5,I=2.236A。其中I為輸出電流的有效值,所以輸出電流的最大值IM=1.414*I=1.414*2.236=3.16A。實際制作中取3.2A,這個電流值就是整機的靜態(tài)電流,是圖一中的I4,由電路的恒流源提供。
本電路由于采用漏極輸出,末級有電壓增益,故電源電壓利用率較高,為了計算方便取0.8,則要求電源電壓為:VCC=(IM*R)/0.8=16V。
為了降低成本,本電路采用了橋式整流,大容量電容濾波的電源供給形式,根據(jù)該電路的電流電壓關(guān)系:U2=VCC/1.2,所以,U2=16/1.2=13.3V,實際制作中可以采用次級電壓為雙13.5V的變壓器。
由于本機是單端純甲類功放電路,所以,一開機就工作在最大功耗狀態(tài),功耗為:2*16*3.2=102.4W。為了使電路動作穩(wěn)定可靠,電源變壓器的額定功率應該是實際消耗功率的3-5倍,所以,電源變壓器的額定功率取300-500W。
三、整流元件及濾波元件的選擇:


由于本機工作電流較大,實際工作單聲道在3A以上,為了降低電源的內(nèi)阻,整流元件采用了25A/200V以上的金屬方橋,
四、電路原理簡述及元件的選擇


五、印刷板圖紙供參考



關(guān)鍵詞: 單端 FET 甲類 功放

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