打造A30小型发烧级甲类功放
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打造A30小型发烧级甲类功放
一直想打造一款简单的发烧功放，经过一番努力，这一心愿终于实现——一款A30的功放诞生了。之所以叫&A30，是因为其设计的最大功率为30W，可以工作于纯甲类状态下，就是30W纯甲类功放的意思。& A30&是专门为高标准音乐重放而设计的高品质小功率功放，注重的是音响重放效果。甲类功放没有交越失真，对电路的稳定性要求很高，本人对听音要求较高，要求声音平衡&性要好，表现比较全面，因此，电路设计和元件选取就显得&非常关键。先考虑电路的形式，一般用对称的电路设计可以&做得比较简单，性能也比较高。对比各种电路，输入级采用&场效应管做互补放大，只要两个管子，不用另加恒流源偏置&电路。电压放大级用简单的共射放大电路，输出级关键是功&率管的选择，考虑到用双极型三极管要推动级，增加了元件，&决定用场效应管做输出元件，这样省掉一级推动，电路就更&简单一点，而且场效应管声音细腻甜美，也很讨人喜欢。& 选取元件同样也很重要，先是输入级的场效应管，选用跨导大的场效应对管K366/J107，这样可以得到更好的线性和增益，还可以减轻电压放大级的负担。这对管和大名鼎鼎的K170/J74同是东芝的产品，各项性能相差不多，而且跨导&还比K170/J74大一点，只是功率稍小了一点，但是用在输入级，200mW的功率已足够了，价钱却便宜不少。这两对管的&主要参数对比见表1。& 输出级的元件选取是难中之难，之所以这样是因为一般场效应管都有低频欠缺的特点，特别是听大动态的音乐时就&脚软或低频下潜不够等。对比双极三极管和场效应管，可以&看到，场效应管的跨导明显小很多，电流越小，跨导越小，&这就造成了场效应管低频不足的缺点。一般音响用的场效应&管都存在这个问题，最后只能放弃用一般音响用的场效应管，选用日立的超大电流场效应管K，这对管的电流达到60A，跨导也比一般的场效应管大很多，表2所示的是&这对管的主要参数。这对管耐压只有60V，不过用来做功率不大的机器是足够了。& 电压放大级用的三极管对声音的影响也是非常明显的，&曾用很多对管进行实际听音对比，最后决定用东芝的A1145/&C2705。这对管的声音很暖和，而且低频足，高音甜，非常&耐听。& 另外，要使功放稳定工作，温度补偿也非常重要，补&偿过大和不足都会造成工作电流不稳定。鉴于场效应管的特性和双极型三极管不同，用一般三极管做补偿就容易补偿过度，造成负温度特性的假像，开机电流会比稳态电流大很&多，这样很容易烧管，所以选择用性能基本相同的场效应管&补偿就是最好的方法。选用场效应管2SK2232比较合适，它&的开启电压跟K的基本一样，试验证实，用这个管&做补偿时电流很稳定，散热器温度很高时都能比较稳定。& 经过以上考虑，最后决定采用的功放电路如图&1&所示。&
该电路采用纯直流放大形式，这样可以省掉耦合电容，而且&电路更简单，性能更好。该电路一共分三级，都是互补对称&电路。第一级采用&K366/J107，偏置方式为自给偏压，电流&选在&1.6mA，电压放大倍数大约是&1.6&倍。第二级用三极管&A&做共射放大，射极电阻用&50Ω，本级电流是20mA，R7&和&R15&是电压放大级的负载电阻，电压放大级的&放大倍数约&400&倍。第三级用&K&接成跟随器形式&输出，整个电路的开环电压增益大约是&1.6×400=640&倍，闭&环增益由&R11&和&R13&决定，约为&50&倍（34dB）。增益取得较大，&这样可以省掉前级，可以直接做成合并机。2SK2232&与&R6、&R10、R14&共同组成功率管的偏置电路，R14&可以调节偏置电&压大小，从而调节静态电流大小，R9&可以调节中点电位。& 整个电路比较简洁，元件不多，一个声道用一块PCB，如图2所示。该电路板的排版也比较讲究，大电流的连线都采&用了很大的线径，信号地线和电源地线分开，之间可以通过一根连线连起来。当两声道独立供电时直接连接即可。当两&声道共用电源时，信号地线和电源地线可以分开，分别用线&接到总地线，这样可进一步提高信噪比。另外，功放板上没&有整流和滤波电路，这部分电路需要外接，同时可以选用不同的滤波电容，方便制作。外接的电源电路如图3所示。&
为了使功放有更好的效果，所有元件都选用原装发烧件，主滤波电容是美国思碧36DE系列110000μF/40V电容，&退耦电容选用化工电容，变压器选用的是300W、输出双15V&环形变压器，整流桥选用的是35A原装整流桥，连线用西电麻线，电位器使用ALPS的小型电位器。PCB做好，元件也备&齐了，接下来就是安装和调试了。& 1.&&先规划功放的安装结构，由于PCB比较小，把板竖起&来安装在散热器上更好看，而且可以省空间，让功放布置更紧凑。所以选用了小型全铝机箱，变压器和滤波电容各放机&箱一头。& 2.&&在机箱和散热器相应地方钻孔，用来固定环形变压器、电容、整流桥及功放板。功放板安装在散热器的中间，功率管装在散热器的底部。& 3.&&固定好变压器，装好后板，连接好电源，然后装好整流、滤波电路，电源电路就完成了。上电测试，测得滤波后的电压为±22V左右（空载）。& 4.&&功放板装上除功率管以外的所有元件，如图4所示，&检查无误后上电初调，调节R9和R14，使R21、R22上的对地&电压分别为±1.5V。&
5.&&装上功率管并且把功放板固定在散热器上，如图5所示。然后上电调整静态电流和中点电位，用万用表测量无感电阻R17或R18上的压降来换算成静态电流（200mV时电流&为1A）。调节R14，使静态电流稳定在0.5A，此时因散热器&较热，所以没有再调大静态电流。调节R9，使中点电压为零（在10mV以内）。& & 6.&&两声道的功放板分开调试，调试好了就可以进行最后的安装了。& 7.&&安装好电位器、莲花座、输出接线端子，并且接好线。安装时地线按一点接地，星形接法处理。&总接地点选择在两个滤波电容的中间，功放板中的信号地线和电源地线分别用线连到总接地点，输入地线和电位器的地线也分别用屏蔽线连到这里，机内所有信号线都采用屏蔽线连接。将滤波电容平放，用一根两边带铜耳的线卡住，&两边用螺丝固定好。& 8.&&装上电源指示灯和音量指示灯，两个LED串接一个390Ω的电阻，用一组9V的电源供电。& 9.&&最后把机内线整理好，用扎带绑紧，安装好的功放内部如图6所示。 & 10.&&安装好机箱，一个漂亮的功放就完成了，如图7所示。& &
最后讲一下A30的应用，由于元件的耐压比较低，所以最高应用电压只有±26V，最低可以在±6V下工作，建议在±12~±25V下应用。在电源电压为±26V，负载8Ω时可以得到大约30W的输出功率。A30功放可以工作于甲类和甲乙类，同样都有很出色的表现。当静态电流不小于(VCC-3)/2RL时，功放工作于纯甲类状态下，不过这样要求散热器面积比较大。如果电流比较小，功放将工作于甲乙类，建议静态电流在200mA以上。变压器功率宜用大一点，最好在200W以&上。另外，建议两个声道独立供电，这样地线会容易处理。&整个功放电路简单，元件不多，而且调试容易，方便制&作。声音非常迷人，中、高音细腻甜美、低音浑厚有力，感&觉不到是这么小功放发出的声音。用来听人声、小提琴、交响乐也有比较好的表现，达到了预期的效果。关于这方面就不多说了，让有兴趣的同仁亲自来体会。&
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糗龄:644天简洁至上 靓声功放——打造A30小型发烧级甲类功放
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简洁至上 靓声功放——打造A30小型发烧级甲类功放
一直想打造一款简单的发烧功放，经过一番努力，这一心愿终于实现——一款A30的功放诞生了。之所以叫&A30，是因为其设计的最大功率为30W，可以工作于纯甲类状态下，就是30W纯甲类功放的意思。& A30&是专门为高标准音乐重放而设计的高品质小功率功放，注重的是音响重放效果。甲类功放没有交越失真，对电路的稳定性要求很高，本人对听音要求较高，要求声音平衡&性要好，表现比较全面，因此，电路设计和元件选取就显得&非常关键。先考虑电路的形式，一般用对称的电路设计可以&做得比较简单，性能也比较高。对比各种电路，输入级采用&场效应管做互补放大，只要两个管子，不用另加恒流源偏置&电路。电压放大级用简单的共射放大电路，输出级关键是功&率管的选择，考虑到用双极型三极管要推动级，增加了元件，&决定用场效应管做输出元件，这样省掉一级推动，电路就更&简单一点，而且场效应管声音细腻甜美，也很讨人喜欢。& 选取元件同样也很重要，先是输入级的场效应管，选用跨导大的场效应对管K366/J107，这样可以得到更好的线性和增益，还可以减轻电压放大级的负担。这对管和大名鼎鼎的K170/J74同是东芝的产品，各项性能相差不多，而且跨导&还比K170/J74大一点，只是功率稍小了一点，但是用在输入级，200mW的功率已足够了，价钱却便宜不少。这两对管的&主要参数对比见表1。& 输出级的元件选取是难中之难，之所以这样是因为一般场效应管都有低频欠缺的特点，特别是听大动态的音乐时就&脚软或低频下潜不够等。对比双极三极管和场效应管，可以&看到，场效应管的跨导明显小很多，电流越小，跨导越小，&这就造成了场效应管低频不足的缺点。一般音响用的场效应&管都存在这个问题，最后只能放弃用一般音响用的场效应管，选用日立的超大电流场效应管K，这对管的电流达到60A，跨导也比一般的场效应管大很多，表2所示的是&这对管的主要参数。这对管耐压只有60V，不过用来做功率不大的机器是足够了。& 电压放大级用的三极管对声音的影响也是非常明显的，&曾用很多对管进行实际听音对比，最后决定用东芝的A1145/&C2705。这对管的声音很暖和，而且低频足，高音甜，非常&耐听。& 另外，要使功放稳定工作，温度补偿也非常重要，补&偿过大和不足都会造成工作电流不稳定。鉴于场效应管的特性和双极型三极管不同，用一般三极管做补偿就容易补偿过度，造成负温度特性的假像，开机电流会比稳态电流大很&多，这样很容易烧管，所以选择用性能基本相同的场效应管&补偿就是最好的方法。选用场效应管2SK2232比较合适，它&的开启电压跟K的基本一样，试验证实，用这个管&做补偿时电流很稳定，散热器温度很高时都能比较稳定。& 经过以上考虑，最后决定采用的功放电路如图&1&所示。&
该电路采用纯直流放大形式，这样可以省掉耦合电容，而且&电路更简单，性能更好。该电路一共分三级，都是互补对称&电路。第一级采用&K366/J107，偏置方式为自给偏压，电流&选在&1.6mA，电压放大倍数大约是&1.6&倍。第二级用三极管&A&做共射放大，射极电阻用&50Ω，本级电流是20mA，R7&和&R15&是电压放大级的负载电阻，电压放大级的&放大倍数约&400&倍。第三级用&K&接成跟随器形式&输出，整个电路的开环电压增益大约是&1.6×400=640&倍，闭&环增益由&R11&和&R13&决定，约为&50&倍（34dB）。增益取得较大，&这样可以省掉前级，可以直接做成合并机。2SK2232&与&R6、&R10、R14&共同组成功率管的偏置电路，R14&可以调节偏置电&压大小，从而调节静态电流大小，R9&可以调节中点电位。& 整个电路比较简洁，元件不多，一个声道用一块PCB，如图2所示。该电路板的排版也比较讲究，大电流的连线都采&用了很大的线径，信号地线和电源地线分开，之间可以通过一根连线连起来。当两声道独立供电时直接连接即可。当两&声道共用电源时，信号地线和电源地线可以分开，分别用线&接到总地线，这样可进一步提高信噪比。另外，功放板上没&有整流和滤波电路，这部分电路需要外接，同时可以选用不同的滤波电容，方便制作。外接的电源电路如图3所示。&
为了使功放有更好的效果，所有元件都选用原装发烧件，主滤波电容是美国思碧36DE系列110000μF/40V电容，&退耦电容选用化工电容，变压器选用的是300W、输出双15V&环形变压器，整流桥选用的是35A原装整流桥，连线用西电麻线，电位器使用ALPS的小型电位器。PCB做好，元件也备&齐了，接下来就是安装和调试了。& 1.&&先规划功放的安装结构，由于PCB比较小，把板竖起&来安装在散热器上更好看，而且可以省空间，让功放布置更紧凑。所以选用了小型全铝机箱，变压器和滤波电容各放机&箱一头。& 2.&&在机箱和散热器相应地方钻孔，用来固定环形变压器、电容、整流桥及功放板。功放板安装在散热器的中间，功率管装在散热器的底部。& 3.&&固定好变压器，装好后板，连接好电源，然后装好整流、滤波电路，电源电路就完成了。上电测试，测得滤波后的电压为±22V左右（空载）。& 4.&&功放板装上除功率管以外的所有元件，如图4所示，&检查无误后上电初调，调节R9和R14，使R21、R22上的对地&电压分别为±1.5V。&
5.&&装上功率管并且把功放板固定在散热器上，如图5所示。然后上电调整静态电流和中点电位，用万用表测量无感电阻R17或R18上的压降来换算成静态电流（200mV时电流&为1A）。调节R14，使静态电流稳定在0.5A，此时因散热器&较热，所以没有再调大静态电流。调节R9，使中点电压为零（在10mV以内）。&
&6.&&两声道的功放板分开调试，调试好了就可以进行最后的安装了。& 7.&&安装好电位器、莲花座、输出接线端子，并且接好线。安装时地线按一点接地，星形接法处理。&总接地点选择在两个滤波电容的中间，功放板中的信号地线和电源地线分别用线连到总接地点，输入地线和电位器的地线也分别用屏蔽线连到这里，机内所有信号线都采用屏蔽线连接。将滤波电容平放，用一根两边带铜耳的线卡住，&两边用螺丝固定好。& 8.&&装上电源指示灯和音量指示灯，两个LED串接一个390Ω的电阻，用一组9V的电源供电。& 9.&&最后把机内线整理好，用扎带绑紧，安装好的功放内部如图6所示。
& 10.&&安装好机箱，一个漂亮的功放就完成了，如图7所示。&
&最后讲一下A30的应用，由于元件的耐压比较低，所以最高应用电压只有±26V，最低可以在±6V下工作，建议在±12~±25V下应用。在电源电压为±26V，负载8Ω时可以得到大约30W的输出功率。A30功放可以工作于甲类和甲乙类，同样都有很出色的表现。当静态电流不小于(VCC-3)/2RL时，功放工作于纯甲类状态下，不过这样要求散热器面积比较大。如果电流比较小，功放将工作于甲乙类，建议静态电流在200mA以上。变压器功率宜用大一点，最好在200W以&上。另外，建议两个声道独立供电，这样地线会容易处理。&整个功放电路简单，元件不多，而且调试容易，方便制&作。声音非常迷人，中、高音细腻甜美、低音浑厚有力，感&觉不到是这么小功放发出的声音。用来听人声、小提琴、交响乐也有比较好的表现，达到了预期的效果。关于这方面就不多说了，让有兴趣的同仁亲自来体会。&
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