無輸出變壓器電路制作OCL立體聲功放

在晶體管收、擴音機中,廣泛采用推挽功率放大電路.一般的推挽電路總需要輸出變壓器和輸入變壓器,這種變壓器耦合的電路存在一些缺點,如:由于變壓器鐵心的磁化曲線是非線性的,它會使放大電路產生非線性失真,由于變壓器的漏磁對電路輸入回路、中頻回路的寄生耦合,會使整機工作不穩定,特別是由于變壓器的存在,嚴重地影響了電路的頻率特性,這是因為變壓器繞組的電感量不能做得太大,因此,在低頻時感抗較小(XL=wl),使信號被分流了一部分,使低頻端增益降低.這樣使高、低音都不夠豐滿.

　　為了克服這些缺點,出現了另一類電路叫"無輸出變壓器電路".這類無變壓器功放電路甩掉了級間耦合用的輸入、輸出變壓器,改用直接耦合.這樣,電路結構雖然復雜些,但便于加負反饋電路,使頻響寬、失真小,易滿足大功率和小型化的要求.

　　無輸出變壓器電路的種類很多,按輸出級與揚聲器的連接方式分OTL電路(電容耦合)、OCL電路(直接耦合)、BTL(電橋形式連接).

　　本功放機采用典型的OCL電路,它具有穩定性高、頻響范圍寬、保真度好等優點,在高保真放聲設備中常采用這種電路.本OCL立體聲擴音機適合廣大電子愛好者和音響發燒友裝配使用.

　　一、電路的工作原理

　　圖1是本OCL立體聲功放機的原理電路圖.

　　由圖1可看出,揚聲器與放大器的輸出端是直接耦合,中間省掉了隔直流用的輸出電容,為了使電路輸出端的直流電位為零伏,采取了正負對稱電源供電,差分放大器輸入等措施.圖1中,vti、vt2是差分放大輸入級,vt3是激勵級,vt4~vt7是復合互補輸出級.音頻信號經過耦合電容c1和ri送到vti的基極,經放大后,由vti的集電極輸出,并送至vt3進一步大,vt3集電極輸出的激勵信號去推動功率輸出級vt4~vt7工作,這樣經功率放大后的音頻信號可推動揚聲器工作.

　　為了便于進一步分析,可將圖1簡化為圖2的形式.vt4和vt6復合后等效為一只npn型晶體管,而vt5和vt7復合等效為一只pnp型晶體管.從圖3電路的vt4、6和vt5、7以及電源濾波電容c9、c10可以看出,它們相當于一個電橋.當vt4、6、vt5、7完全相同,c9、c10也完全相同時,橋臂平衡,揚聲器沒有直流通過.若正負兩組電源完全對稱,則可以保證輸出端電位為零伏.

　　由于電路全部是直接耦合,環境溫度和元件參數的任何變化都會影響輸出端(a點,圖2中)的電位.為此,vt1、vt2組成了差分放大器以克服零點漂移,電路中還施加了直流負反饋,即輸出端通過r6加至vt2的基極,這樣可以保證輸出端(a點)的電位為零伏.其反饋過程是:a點電位↑-ube2↑-ie2↑-ur4↑-ubel↓一icl↓一uc1↑-ube3↓一ie2↓-ur7↓一ube4、6↓(ube5、7↑)一vt4、6內阻↑(vt5、7內阻↓)一a點電位↓.反之,如果a點電位↓,將通過相反變化過程使a點電位↑.

　　二、元器件的選擇

　　輸出級選用進口的優質大功率三極管;2n3055,β值盡可能高一些,其余晶體管選用南韓進口的三極管9014和9012,vd3~vd6選用橋堆1N4001,vd1、vd2選用1N4148.電源濾波電容器c7~c10選用的電解電容器1000μ/35v,其余元件見元件清單表.

　　三、安裝制作

　　此電路的印刷電路圖見圖3.它包括二路OCL功放電路及直流供電電路,4只大功率管2N3055的管身與印刷電路板間需加裝散熱板,用螺絲固定.電阻器一律臥式安裝,電容器及三極管采用立式安裝,并緊貼電路板,焊接要求牢固可靠,電路板上有兩根跳線,用鐵線焊接即可.

　　四、調試

　　本電路所用的電源變壓器需自行準備,采用中心抽頭雙輸出變壓器(AC:15V×2),功率不低于40瓦,接在印刷電路板的AC~和上處,通電后在C9和C10兩端產生±18v的直流電壓,揚聲器兩端的電壓為零伏.

　　首先調整差分放大器vtl、vt2的電流,為了避免功率管有大電流流過,先用導線將vt4、vt5的基極短接,使vt4~vt7截止.然后把電阻r6接輸出的一端焊下來接地.差分放大級的射極總電流由r4決定,調節R4使vt1、vt2的射極總電流為1mA,把電阻r6復原后,揚聲器兩端電壓應為o.若有偏移,可調整r3.