高保真全对称型功放电路设计

上下、左右都对称的电路，输出波形与输入波形的相似度非常好，是一款实用的高保真电路。而且容易制作与调试。

一、电路概述

双差分：Q1与Q2为NPN型管组成上差分，Q3与Q4为PNP型管组成下差分。根据差分管原理，Q1导通增加时Q2导通减弱，Q3导通减弱Q4导通增强。对于输出管Q5导通增强时Q6导通减弱或截止。无论输入信号的正半周还是负半周都是经过晶体管的放大后输出，所以输出波形与输入波形的一致性相当好可实现高保真。

浮动稳压器：

在上下对称的两个差分管中间插入了一个浮动稳压器，当电源电压变化时确保流经R3和R4的电流不变。可实现输出管静态电流不随电源电压的变动而变动，从而实现了功放能在宽电压范围工作。

差分管只要β接近就可以了，并且电路中N型晶体管与P型晶体管接在对角线上可实现参数互补，无需复杂的调试就可稳定工作。

二、电路元器件计算

R1计算：R1是前级与后级的桥梁。R1决定了Q5栅极电容Ciss放电的快慢，所以R1与Q5栅极电容的转折频率必须在音频最高频率的十倍以上，也就是要大于200千赫。

上式中Ciss为MOS管栅极电容，AO3401的Ciss约为1纳法。

R1、R2、R5、R6取标称电阻750欧姆。

MOS管栅极电压与Id关系：对于小功率MOS管（AO3400）可通过实验获得以下的一组数据。

Vgs	伏	0.6	0.67	0.7	0.72	0.74	0.75	0.76	0.775	0.78	0.79	0.8
Id	毫安	0.1	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

如果输出管的静态电流取5毫安，那么对应R1上的电压就是0.75伏。Q1的集电极电流就是1毫安。

R3计算：Q1的集电极电流为1毫安，那么流经R3的电流约为2毫安。稳压管TL43的稳压值为2.5伏，经上下分配，R3上的电压为：

0.6伏电压，电流为2毫安，那么R3与R4取300欧姆。

在最低电压4伏时R7、R8上电压为：4伏的一半减稳压管的一半1.25伏等于0.75伏，流入稳压管的最小电流取0.5毫安，则：

R9与R11的比值确定了功放的增益，R9取20千欧，R11取2.2千欧差不多有10倍增益（20分贝）。

R11与C2的零点频率设置在20赫兹以下：

C2可采用大于22微法的电容，那么零点频率基本上就几赫兹了。

输出电容采用对称分压式（当电容足够大时就跟OCL差不多了），其等效电容和8欧姆喇叭阻抗的转折频率设置在20赫兹以下。

上图中1000微法的2个输出电容，等效电容为2000微法，转折频率在10赫兹左右。

喇叭本身在400赫兹左右有一个谐振，C7与喇叭的电感（约1毫亨）会在10千赫左右另加一个谐振频率。以增加喇叭的通带宽度。R17为阻尼电阻。通常C7为0.1微法，R17为10欧姆。

三、功率管对输出功率的影响

电源电压在5伏时满功率输出喇叭的最大电流为：

R1上的电压最大为1.5伏，Q5 用MOS管在Vgs为1.5伏时可提供1安左右的电流。如采用结型管基极电流为1毫安，如β为200的话也只能提供200毫安的电流。所以MOS可直接输出就可获得满功率运行。

上款电路虽输出功率不大，但采用MOS管输出，瞬态响应极好，低音BASS有力，高音清脆明亮，比集成电路的功放声音味道要好。

四、高电压大功率电路

Vcc用高电压时，差分管之间的稳压管的电压可调范围取2.5至5伏，可用4伏时计算R3和R4的值，用相近的标称电阻接入，接通电源前稳压值调至最小，接通电源慢慢提高稳压管的稳压值，使静态电流达到要求即可，在无交越失真的情况下空载电流以小为好。

上述电路基本上跟集成电路的接法差不多，C1为正输入端，C2为负输入端。经测试输出零点电压只有几毫伏，所以此电路既可以接OTL也可接成OCL或BTL。