ASW低音炮专用频率均衡放大器的设计制作

文章摘要： C1=C2，R5=R6， fp=1/2πCR=159/CR 式中，C的单位为"uF"，R的单位为"kΩ"，因受阻容件标称值的限制，本电路取 C1=C2=0.330uF R5=R6=220kΩ fp=159/CR=159/0.033×220=21.5(Hz) 从图2中还可以看出，这种高Q值滤波器响应曲线的低端下降斜率达24dB/oct，可大幅度衰减fp以下的频率成分，故可在大幅提升超低频的同时大幅衰减次低频。 信号经高通滤波器提升超低频后，从IC1a①脚输出，送到由

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    C1=C2，R5=R6，
    fp=1/2πCR=159/CR
    式中，C的单位为"uF"，R的单位为"kΩ"，因受阻容件标称值的限制，本电路取
    C1=C2=0.330uF
    R5=R6=220kΩ
    fp=159/CR=159/0.033×220=21.5(Hz)
    从图2中还可以看出，这种高Q值滤波器响应曲线的低端下降斜率达24dB/oct，可大幅度衰减fp以下的频率成分，故可在大幅提升超低频的同时大幅衰减次低频。
    信号经高通滤波器提升超低频后，从IC1a①脚输出，送到由R7、R8、VR2和C3、C4组成的可调式二阶无源低通滤波器作进一步处理，该滤波器中的C值及R值也相同，其响应曲线高端转折频率
    fH=159/C3(R7+VR2)
    按图1所示元件值，该滤波器的fH值可通过调节VR2在52Hz与185Hz之间随意改变，图3中的曲线4是fH调至55Hz时该滤波器的响应曲线，由于超低频音箱原有的上限频率约为110Hz，故本滤波器与其配合后，合成响应曲线的高端转折频率实际上只能在52Hz至110Hz之间调节。而滤波器fH值的高点取至185Hz，主要是为了使音箱原有的频率上限不会被滤波器该点附近的过渡特性所压缩，相应地可与低端频响为50Hz至110Hz的AV主音箱配合使用，获得较平坦的整体响应曲线。当然，也可通过调节VR2获得不同的低频效果，以满足不同人的听音喜好。
    信号经低通滤波处理后，已形成所希望的均衡特性，再经IC1b构成的跟随器缓冲“隔离”后通过R9、C5送往功率放大器输入端(A点)进行功率放大。

2、功率放大电路
    用于驱动超低频音箱的功率放大器，主要要求其具有足够的驱动电流、较低的内阻、较高的稳定性和可靠性，其他性能则没有特殊要求。这里我们选用了如图4所示的全直流全对称互补功放电路。该功放可对5Ω负载提供100W的不失真功率，输入灵敏度为300mV，输出噪声电压为1.2mV，能满足上述要求，且具有电路简单、失真与噪声低、转换速率高等特点。即使用作全频带功放也是较佳的选择。
 
    笔者在选用这一经典电路时，还在电路中揉进前级二极管隔离供电技术，进一步提高了大动态突发信号到来时前级电路的驱动能力。图中二极管D1、D2即当此重任。当大动态突发信号到来时，末级输出管的电流剧增，迫使电源电压瞬间下降，这时由于D1、D2的反向隔离作用，滤波电容C5、C7上的电压不能突变，仍可基本保持在信号到来前有较高的电压，故推动级仍能继续提供较高的信号电压和较大的驱动电流，使声音的听感更加强劲有力，后劲十足，由于大动态的突发信号常出现于低频段，因而该技术的采用对于超低频功放来说尤其具有重要意义，实际听感也证实了这一点。
    本电路的直流工作点已由设计确定，其中输入级差分对每管的工作电流为0.9mA，输出管的静态电流为80mA，工作于AB类状态。为提高输出级静态工作点的热稳定性，在其偏置电路中采用二极管D3～D5和负温度系数热敏电阻R10进行温度补偿，其中R10要贴装于功放管散热器上，此举对提高功放的热稳定性很有效，末极管的冷、热态静态电流可控制在30～80mA范围内，功放无须热身，一开机便可进入较佳的工作状态，如不采用R10，冷、热态静态电流变化范围竟达0～100mA．若能购得200Ω的R10，热稳定性还能进一步提高。

3、保护电路
 
    超低频功放安装于音箱内，一般是不能随便打开箱体进行维护的，因而电路的可靠性应视为重中之重。为此，本电路除了在电路设计及调整方面下功夫之外，还为电路设置了多重简单有效的保护电路。图5所示为中点电位偏移保护和抗开/关机电流冲击保护电路。当输出点电位偏移>±2v时，说明电路已有故障，这时BG1、BG2通过接于功放输出中点(B点)的电阻R2检测到偏移信号，关闭BG3构成的继电器驱动电路，断开扬声器，使故障不致恶化，同时也保护了扬声器，电路的抗开/关机冲击噪声功能则通过定时元件R1、C3实现。本功放电路对称性好，开/关机时产生的冲击噪声虽不大，但作为一种附带功能仍有一定意义。图中D2为双色发光二极管，它兼有电源指示和故障指示功能，当电源开启时，R4得电，发光管发绿光，电路有故障或开机后3秒之内继电器断开，R3得电，发光管发橙光。

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