纯后级全平衡BTL功放的制作
各大音响厂家,应用在数万元以上的、高 端功放中的放大电路,均为全平衡BL桥接式放大电路, 下面推荐一款真正意义上的全平衡B桥接 式功率放大器。整机电路图如下
1.前级推动运算放大电路
采用美国模拟器件公司推出的陶封AD827 (图1)
电 压反馈型双运算放大集成电路，作为功率放大器的前级 放大和推动级。
这是因为后级放大采用K1529/J200 MOS场效应管,它属于电压控制元件,在一定条件下漏极电 流只取决于对栅极所加的电压,不需要多大的推动电流 就可以很轻松地控制漏极电流。
AD827的技术参数如下
电源电压18,频带宽50Mz,转换速率300VμS,失 真0.06%,共模抑制比110B,消耗电流10.5mA。
2.后级采用MOS-FET做BTL全平 衡放大 BTL电路是平衡式无变压器电路。
它也叫“桥接推挽”功率放大电路。输出级与扬声器之间用电桥形式连接(和OCL电路一样去掉 了耦合大电容),如图4所示。
可以看出BL功放在电路形 式上,好像是将两个0CL电路(见图5)
的输出端分别接 在负载R的两端,由于电路具有良好的平衡和对称性, 扬声器(RL)的中点电位始终保持恒定,电冲击及交流 声比0CL、0L电路小得多。同时失真度、频率响应和稳 定度(因为共模抑制比较高)都得到进一步的提高。
此外,在电源电压、负载等不变的条件下,其输出功率可 提高到0TL电路或0CL电路的4倍,输出功率大,附加失真 小,电源利用率高。
工作时,加在输入端的输入信号是相位相反、大小 相等的一对“差模”信号,当山极性为上正下负时,电 路中的对角管BG1和BG4同时导通,它们在负载RL两端同 时产生推挽电流(即功放管BG1推出电流的同时,BG2管 挽入电流);当u极性为上负下正时,对角管BG3和BG2同 时导通,它们也是在R两端同时产生推挽电流,从而使 输出功率增大。可见,BIL是“双端推挽桥式电路”。
根 据电桥原理可知,如果同类型管BG1和BG3以及BG2与BG4 各自配对,很容易做到在静态时电路平衡,R上无电流, 动态时RL上信号不失真,同时可以看出电路仅用一个电 源,这样就提高了电源的利用率。MS一F用K1529J200。这是日本东芝公司专为高 保真音频放大器设计的专用大功率场效应对管(对管的 误差限制在3%左右),其极限参数∨dS/V=180,最大漏 极电流Id=10A,最大功耗Pd=120W,采用T0-264组料封 装。2SK1529/25200的极性是典型的G、D、S极排列, 如图6所示。
其内部也有续流二极管和防击穿稳压二极 管,在设计电路时可以省掉这两个二极管,大大方便排 版走线,同时又可节约成本。
东芝对管的匹配特性非常出色,无论栅压处于甲、 甲乙、乙类的位置,场效应对管都能工作在最佳曲线 部分,以减少管子本身的非线性失真。另外以 C2611三极管为中心的周边主要电路,R3是用来调整2SK1529/2520对管的中点静态电位A=0(必须 为0),R4是用来调整2SK529/2S200对管工作于甲类或 者甲乙类状态。
综上所述,由AD827双运算放大器组成的前级放大电 路,以及采用K1529/J200M0S-FET的BTL全平衡后级放大 电路简洁至上、易于安装 的。
3、电源电路
电源变压器采用500W的环形铁芯自己绕制 环形铁芯的规格为外径130mm,内径40m,高度 90m、铁芯导磁率(普通热轧硅钢片为400~500,冷轧 硅钢片为800~1200)。这里千万不要使用常见的自耦变 压器上的环形铁芯,因其铁芯质量太差会影响电源变压 器的技术性能。
初级漆包线为1.0mm,在环形铁芯上绕396圈,次 级漆包线为1.8mm,设计电压2×26V,每伏1.76圈,供 计46圈,双线并绕在环形铁芯上。最后测量内阻为3欧姆，（这一参数非常重要,它是由漆包线的质量以及铁芯导磁 率的高低来决定的),输出电压为双26.5V。
关键技术
(1)为了保证焊接 MOSFET场效应管时不至于损坏, 可先用细保险丝将其三个电极绕接在一起,等整个电路 都焊接完成后再拆开。尽管这样,还是要注意电烙铁的 金属外壳接地是否良好。最为保险起见,还是拔掉电烙铁电源插头，利用余热进行焊接。
(2)静态工作电流的选取:经过一个多月的试听， 觉得74mA的静态工作电流有点小。静态电流越大则 放大器的工作状态也越接近甲类，即可消除交越失真。
在此，甲类放大的优点就不多说了。静态电流取多大取 决于功放管功耗和你的发烧程度。考虑到散热器体 积以及散热面积等因素，调整R4，使阴极电阻上压降为 60mV，这时静态电流为273mA， 环境温度为19%，散热 器温度上升为59C后不再上升。继续调整R4，使静态电 流加大到600mA，此时散热器烫得无法用手触摸。
因为 MOSFET具有负的温度系数，随着温度的.上升其静态电流 下降。反复调整R4，每调整一次要等20分钟，使功放管 温度热平衡后再调。最后调整到0.27 Q电阻两端的电压为 150mV、静态电流为556mA(即I=V/R=0.15/0.27≈0.556)， 散热器温度为61%，用G电压表测量两声道 中点电压分别为5mV和8mV，此时连接:在功率放大器上的 扬声器已经听不到噪音了。如有条件末级可用多只 2SK1529/J200并接使用，以提高输出驱动能力。
(3)耦合电容的选取经验: 电路图中采用极为简单 的电容耦合方式，因为C1、C2、C3起着承前启后的作 用，本机使用了较为优质的SOLEN电容0.1μ F/600V、 4.7μF/600V、3.3 puF/600V并联使用 (容量不能过大，否则,高频细节就少,声音就没有什么味道了)。
采用日本 的KOA无感陶瓷发烧电阻作为阴极电阻,其他电阻选用美 国的DALE高精度无感轴向引脚电阻。采用英国的ERO电容 作为滤波电容。音色极为通透甜美,这对整机的音色调 节起到了比较重要的作用。
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