「电路分享」100W高保真音频放大器电路

该放大器设计有以下规格：失真小于0.1%，在100瓦的全功率，即使在20千赫。功率必须归因于扩展的带宽。输出晶体管必须防止短路。电源必须是对称的，以便在出口处不需要电解电容器。增强材料必须是通用的，每个人都可以使用。施工和调整必须简单。放大器必须经济高效。整个电路是基于两个达林顿输出晶体管，在输入电路的帮助下，几乎可以产生完美的结果。

输出功率：100W (RL = 4Ω, K = 0.1%) or 70W (RL = 8Ω, K = 0.1%) (continuous sinusoidal signal)
与频率相关的功率：<10Hz-100KHz at 100W
扭曲：20Hz-20KHz 100W时为0.1%
内质：0.28% measured at 40Hz and 10KHz at a 4: 1 ratio and Pa = 100W
信号/噪声（SIN）：70分贝
输入灵敏度：0.775伏
输入电阻： 100公里
输出电阻： 0.052 Oh（1KHz）
最小负荷： 4度
电源：80V对称（40V，0，-40V）
电流消耗：2.5A max at RL = 4Ω
峰值电流：50毫安

输入级是一个差分放大器，主要元件是晶体管T1和T2。然后我们有一个带T4的引线台阶，它的集电极连接到T3****。这就像一个可调的齐纳二极管，调节静止电流。最后一步是两个完全互补的晶体管T7和T8（达林顿）。

对称电压的一个优点是电路中避免了电解电容。

放大器有一个相当高的输入电阻超过100KΩ，因为在C4之前我们有R2，并且由于T1的输入电阻太高。

负反馈（直流和交流）我们有电阻R6。直流负反馈部分在输出端产生几乎为零的电位。反馈部分AC决定放大率，并取决于R6、C4和R3。放大率由以下公式确定：

Uo/Ui = (R3 + R6)/R3 = 3420/120 = 28.5

有T4的舞台领先T7和T8，但因为它们是达林顿，它们需要很少的基极电流，所以对于T4我们不需要散热器。

晶体管T3与电阻器R18和R19一起稳定输出晶体管的输出电流。R18和R19上的电压降由P1的位置决定，因为它控制来自T3变送器的集电极电压。R11与C5电容器配合使用，可增加驱动器的交流电压。

输出级的核心是达林顿晶体管BDX66和BDX67。在25°C时，该系列具有以下特性：

• •集电极电压：100V

• •最大集电极电流：16A

• •最大吸收功率：150W

如果集电极电流变为10A，则变送器的集电极电压变为2V，直流放大约为1000。当集电极电流为5A时，电压介于0.4V和0.5V之间，放大倍数约为4000。

由于这些特性，这些晶体管是此类电路的理想选择。不管晶体管有多“好”，它们都需要防止短路。

集电极电阻R18和R19上的电压降给出了通过变送器的集电极电流的大小。如果通过电阻器R18和R19的电流通过某个限制，则它们将开始驱动晶体管T5和T6，因为分配器R16、R14和R15、R17上的电压与R18和R19平行。因此，通过二极管D2和D3的电流将降低T7和T6的基极电流，这也将降低集电极电流。

其他各种元素R和C有不同的用途。C1限制输入带宽。这样可以避免一部分噪音。C3在100KHz时产生3dB，也就是说，它倾向于频率响应的特性。C6、C7和C8为米勒产能。C9和R20稳定输出。C10/R21、C12、C11/R22和C13切断来自电源的射频频率的各种峰值。

电路没有困难，结构相对简单。幸运的是，放大器在4Ω时可以提供120W的功率，但不幸的是，变形达到了1%左右。但在100W（4Ω）时，变形小于0.1%。

从下图中我们可以看出，在40Hz到20KHz的频率下，变形保持不变，小于0.1%。为了达到最佳性能，输入必须大于0.775V。这个电平几乎由所有前置放大器提供。如果使用更高的输出设备，则必须在放大器的输入端安装10KΩ电位计。

众所周知，放大器的性能取决于电源的质量。放大器需要一个±40V的对称电压。在全功率（4Ω时为100W）下，电流为2.5A，负载为8Ω，功率为70W时，电流为1.1A。为经济和简单起见，我们使用非稳定电源。然而，从本质上讲，这种电源会有电压波动。

如果满功率输出时的电源为40V，则意味着在功率较低的情况下，电源电压将趋于升高。然而，由于输出元件的最大工作电压为100V，即±50V，因此设计时应确保不会超过这些限值。因此，我们将电源电压定义为±46V，这样我们也有一个安全裕度。然而，±46V在最大和最小负载之间只留有6V的余量。然而，这意味着电源的内阻必须非常小。一个获得小电阻的好方法是使用一个好的变压器。

考虑到好的变压器，一个桥整流桥和一些电解电容器，我们有我们需要的电源。每条电源线上的保险丝用于保护电路不受短路的影响，因为在保险丝熔断之前，T7和T8保护电路都是短暂的。为了获得立体声效果，我们需要两个放大器，因此需要两个电源。

电阻器R18和R19的PCB间距必须至少为5毫米。这会产生很好的出血，从而产生良好的散热效果。晶体管T7和T8以及电容器C7和C8安装在散热器上。

散热器的温度必须为1.2°C/W。如果在两侧涂抹导热膏，则1.8°C/W的散热器就足够了。众所周知，如果在一个散热片上放置了一个以上的晶体管，那么我们必须用晶体管的数量除以散热片的热阻。因此，如果两个晶体管（T7和T8）都放置在散热器上，则类型应为0.6°C/W或0.9°C/W。

在任何情况下，晶体管都不应与散热器直接接触，因为集电极与晶体管盖相连，因此会导致短路。因此，例如云母等绝缘体。

在连接电容器C7和C8（见图4）之前，通过放置塑料通心粉将其端子绝缘。

与印刷电路的连接必须使用尽可能短的铜线。

输入插孔必须连接到印刷电路中的AF电缆（同轴电缆应接地）。连接接地到amp印刷盒的最佳方法是将输入插孔接地。电缆和插头的位置必须尽可能远离其他部件和电缆，以减少220V网络产生备份和噪音的可能性。

二次绕组的两个绕组完全分开。这意味着四根电线将留在我们手中。为了看我们把每一个连接起来，我们幸运地得到两个并把它们联合起来。然后我们测量另外两个的电压。如果它们之间的电压为60V AC，则将两根导线与电源的接地连接在一起，另外两根导线连接在其余的自由点上。如果电压是0V，那么我们需要改变一个连接到自由边的边。电解电容器必须用塑料环或类似物（根据尺寸）连接到PCB上。

在将输入端短路并确保输出端未连接到任何其他设备后，从电源中移除F2。然后将万用表放在保险丝盒末端的1A直流区域，并将（）与C2一起放在其一侧。

以与时钟相反的方向转动电位计。检查所有连接并将电源适配器连接到网络。万用表应指向0A左右。如果读数大于此值，则必须存在错误，必须立即停止供电。在良好状态下，电流应为100mA左右，P1必须设置为80mA。这意味着功率晶体管中的静止电流约为50mA。

这是调整放大器的整个过程。在第一次关闭电源后，我们更换F2保险丝。如果发生了错误，我们可以通过比较电路中不同点的电压来轻松地纠正它。这些电压是在扬声器连接和输入断开的情况下测量的。

电阻器：
R1 = 120k | R2,R5,R6 = 3k3 | R3 = 120Ω | R4,R8 = 680Ω | R7 = 1k5 | R9 = 5k6 | Α10 = 1k2 | R11 = 2k7 | R12,R13 = 270Ω | R14,R15 = 15Ω | R16,R17 = 220Ω | R18,R19 = 1Ω/9W | R20 = 10Ω | R21,R22 = 1Ω | Ρ1 = 1k

电容器：
C1 = 470 pF | C2 = 10μF/63V | C3 = 150pF | C4 = 1000μ/4V | C5 = 220μ/40V | C6 = 47pF | C7,C8 = 560pF | C9 = 47nF | C10,C11 = 680nF | C12,C13 = 100nF

半导体：
Τ1,Τ2 = BC556Α | Τ3,Τ5 = BC547B | Τ4 = BC639 | Τ6 = BC557B | Τ7 = BDX67B,BDX67C | Τ8 = BDX66B,BDX66C | D1 = 9V1/1.3W | D2,D3 = 1Ν4148,1Ν914,BAW62

其他：
2个散热器1.2°C/W或1.8°C/W（见正文）|功率晶体管绝缘体（云母）

电阻:
R1 = 120 k | R2、R5 R6 = 3 k3 | R3 = 120Ω| R4, R8 = 680Ω| R7 = 1 k5转k6 | | R9机型= 5Α10 = 1 k2 R11 = 2 k7 | | R12, R13 = 270Ω| R14、R15 = 15Ω| R16, R17 = 220Ω| R18, R19 = 1Ω/ 9 w | R20 = 10Ω|一下R21, R22 = 1Ω|Ρ1 = 1 k

电容器:
C1 = 470 pF | C2 = 10μf | C3 / 63 v = 150 pF | C4 = 1000μv | C5 / 4 = 220μ/ 40 v | C6 = 47 pF | C7、C8 = 560 pF | C9 = 47 nf | C10, C11 = 680 nf | C12 C13 = 100 nf

半导体:
Τ1Τ2 = BC556Α|Τ3Τ5 = BC547B |Τ4 = BC639 |Τ6 = BC557B |Τ7 = BDX67B BDX67C |Τ8 = BDX66B BDX66C | D1 = 9 v1/1.3w | D2、D3 = 1Ν4148,1Ν914 BAW62

其他:
2散热片1.2°C / W或1.8°C / W(参见文本)|绝缘体电力晶体管(云母)

电阻:
R1, R2 = 3 k3 / 1 w

电容器:
C1 = 100 nf | C2, C3 = 4700μf / 63 v

半导体:
D1, D2 =LED | B1 = B80C 3200/5000整流器(桥)

保险丝:
F1 = 1.4(大约)| F2、F3 = 2.5(大约)

其他:
变压器=二级2 x 30 v - 2 x 3, 75 | S1 =双极开关|两个保险丝PCB | 220 v的保险丝盒