“简洁至上”的晶体管甲类音频功放

文章摘要：(2)VT1对于VT2来说为电流驱动，VT2的基极电流就是VT1的漏极电流，因此可避免双极型晶体管VT2产生奇次谐波失真。场效应管的栅源电压UGS与其漏极电流ID为平方关系，虽然不是线性关系，但理论上只会产生二次谐波失真。而双极型晶体管的基射电压UBE与其集电极电流IC为指数关系，如果采用电压源激励，就会同时产生奇次和偶次谐波失真。但是如果采用电流驱动，则集电极电流IC与基射电压UBE无关，就可避免奇次谐波失真的产生。该功率放大器的音色醇厚而温暖，颇有胆机的味道，其原因可能就在于此。(3)复合管的输出管VT2的集电极直接接地，因此与散热器之间不必加绝缘垫，有利于减小热阻，这对于产生热量较大的甲

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(2)VT1对于VT2来说为电流驱动，VT2的基极电流就是VT1的漏极电流，因此可避免双极型晶体管VT2产生奇次谐波失真。场效应管的栅源电压UGS与其漏极电流ID为平方关系，虽然不是线性关系，但理论上只会产生二次谐波失真。而双极型晶体管的基射电压UBE与其集电极电流IC为指数关系，如果采用电压源激励，就会同时产生奇次和偶次谐波失真。但是如果采用电流驱动，则集电极电流IC与基射电压UBE无关，就可避免奇次谐波失真的产生。该功率放大器的音色醇厚而温暖，颇有胆机的味道，其原因可能就在于此。
(3)复合管的输出管VT2的集电极直接接地，因此与散热器之间不必加绝缘垫，有利于减小热阻，这对于产生热量较大的甲类功放更显得必要。实际安装时，应将2SJ77靠近3DD9，目的是产生热耦合，利用MOS型场效应管的负温度系数改善整个放大电路的温度特性。如果不加负反馈，则2SJ77也可以不加绝缘垫，因为它的源极(即中间的管脚)正好为外壳。
(4)这种复合管比目前IGBT管线性好，并且价格低。

　　该功放大器电路的偏置电路利用发光二极管作为偏压稳定，在电源电压发生波动时，可保持静态电流基本不变。

　　电源电路采用扼流圈输入式倒L型滤波电路，输出直流电压约为电源变器次级电压有效值的0.9倍。滤波电感器要求电感量大于1H，电流大于1.5A。如果感到扼流圈不便于自制与安装，也可以采用图3所示的稳压电源供电。因为单端放大电路对电源纹波没有抑制作用，所以如果不用扼流圈或稳压电源而仅靠电容滤波，则即使电容用到20000μF时，也仍有几十毫伏的交流声。
 
　　图1所示电路中的VT1与VT2，如改用MJ29585与2SK214，则输出功率为10W。需注意的是复合后管子属于N沟道的IGBT，故电源与电路中有极性的元器件与组件的极性都要反过来。

安装、调试与技术指标
　　1.元器件的选择　输出管VT2选用国产的3DD9(F－3型金属封装)，也可使用2SC2922等大功率管，但要求左右声道两只管尽量做到特性一致。最好用晶体管特性图示仪测试，挑选线性较好(即曲线间隔均匀)的管子，但应该注意测试条件要尽量接近实际工作状态。正宗的进口管线性较好，一致性也较佳。而国产管的离散性较大，需要耐心挑选。还要特别注意该晶体管基极开路时的集射极间最高反向击穿电压，这一电压应大于电源电压的三倍以上(即不低于160V)，并要留有一定的裕量。否则当扬声器开路时，输出变压器产生的感应电压容易将管子击穿。
　　当VT2的电流放大系数为40，集电极静态电流为0.7A时，基极电流约为17.5mA，它等于VT1的漏极电流。为了使VT1 的静态工作电流不致于太小而进入非线性区，VT2的电流放大系数就不能太大。例如，若选VT2的电流放大系数为100，则VT1的漏极电流仅为7mA就可以使VT2的集电极电流达到0.7A。常见进口大功率管(如三肯的2SC2922，东芝的2SC3281等)的β值一般都在90以上，故VT2选用国产的 3DD9。国产的3DF10C采用F－4型金属封装，也很不错。
　　推动管VT1选用2SJ77，也需要在接近实际工作状态的条件下进行挑选配对。2SJ77的挑选配对工作可采用图4所示的电路来进行。，图中6V电源可采用4节1号干电池。调节1kΩ电位器使100Ω电阻上的电压为1.75V，此时漏极电流即为17.5mA。再用数字万用表测量并记录此时栅极对源极的直流电压UGS，挑选两只UGS相近的管子即可。如果要测量2SK214，则别忘了把电源极性反过来。MOS型场效应管比较娇气，所以用晶体管特性图示仪测试时，要特别谨慎，以免接地不良将管子击穿损坏。
 
　　电源变压器的功率容量应不小于150VA，次级额定电流不应低于2A。

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