加拿大 Bryston 3B 功放
加拿大Bryston公司的功放主要用在專業(yè)和錄音室等場合,產(chǎn)品在全世界享有祟高聲譽,功率涵蓋60~1000W的范圍,但幾乎所有功放電路的藍本都相同,大多采用這種輸出級。下面以最適合家用的3B(150W、8Ω)為例,介紹該功放的完整主電路,如下圖所示。
電路看起來似乎比較復(fù)雜,這是因為加拿大Bryston作為世界頂級產(chǎn)品,承諾20年的質(zhì)保期。其保護電路設(shè)置得非常完善,每個功率管都有單獨的過流保護電路。其實放大電路原理非常簡單明了,都是最基本的共射放大或共集放大(見下圖)。
X Q1~Q4組成互補差分輸入級,Q5、Ql0為第二級共射推挽放大級,Q15、Q16(組成UBE倍增器給末級提供適當(dāng)?shù)钠秒妷汉蜏囟妊a償。這里可以看到,由于輸出級不同尋常,UBE倍增器的設(shè)置也有不同。后面的電路就是著名的“四元互補對管式”輸出級的結(jié)構(gòu),相對前述電路架構(gòu)多了一級驅(qū)動管Q7和Q13,該輸出級除了前述的不對稱性失真極小外,還有一定的增益。
加拿大Bryston的設(shè)計理念就是這樣可使電壓放大級不至于滿擺幅狀態(tài),更有利于減少失真。輸入級和主電壓放大級電路也是全互補放大,這樣如前所述必然存在的晶體管不對稱性失真,用單端放大可能更為有利。但是這世界上沒有完美的放大電路,單端放大也有它的不足,正負半周信號的上升速率不容易做到一致,特別是在高擺幅大功率的應(yīng)用場合不容忽視。從整體角度來看,晶體管放大器輸出管的不對稱性失真占主要地位。而本電路中這個問題已經(jīng)解決,前級電路的小功率管對稱性相對好很多。
介紹電路原理后,我們來看看這個不起眼的電路帶來的卓越性能指標(biāo):在滿功率8Ω、150W或4Ω、250W這樣超大功率輸出時,20Hz~20kHz全頻帶內(nèi)總諧波失真和互調(diào)失真均不大于0.007%,10kHz以下失真率僅為0.001%左右,轉(zhuǎn)換速率大于60V/μs,功率帶寬1Hz~l00kHz,8Ω/20Hz時的阻尼 系列數(shù)大于500。能有這樣的失真度指標(biāo),除了電路元件取值恰到好處之外,四元互補對管輸出級的電路組態(tài)自然功不可沒,而且這種電路天生麗質(zhì),從根本上消除晶體管的固有失真。與深度負反饋電路及以前盛名一時的“ALA電路”(靠運放提供失真校正電壓)有本質(zhì)的區(qū)別。
試制調(diào)整
整個電路都是常用的元器件,非常有利于自制且成本不高。輸入級差分對管2N5210/2N5087可以用2SC2362/2SA1016代用,2N5550/2N5400可以用2N5551/2N5401代用。要注意的是:我國市面上2N5551/2N5401對管非常泛濫,質(zhì)量參差不齊,最好選用安森美的原裝管,也可以用2SC2705/2SA1145代替。放大器的頻率補償設(shè)置得非常完善,有足夠的相位裕度不會出現(xiàn)自激。MJE180可以用2SC3423或2SC3419代替。被動管和輸出管必須使原裝型號,并且要求嚴(yán)格配對,最好在10%以內(nèi),這個配對誤差將直接影響失真度指標(biāo)。電阻未標(biāo)注功率的為1/4W、精度1%的金屬膜電阻,小容量電容最好選擇高頻特性好的聚苯乙烯電容器。
線路板設(shè)計和整機布局對高質(zhì)量的放大器的重要性不亞于電路設(shè)計。實際制作時將高電流脈沖的整流、濾波電源部分、雙聲道小信號前級電壓放大部分、四元互補對管輸出級及喇叭保護部分,分開單獨設(shè)計,如右圖所示,共4塊電路板(小信號前級電壓放大部分左/右聲道各一塊)。喇叭保護使用高可靠性的uPC1237集成電路,單獨的26V電源以免影響正、負主電源的對稱性。
整機裝焊完成檢查無誤即可上電,靜態(tài)電流每管調(diào)至50mA左右即可,處于高效率AB類放大狀態(tài)。
實際試聽時發(fā)現(xiàn)該機音質(zhì)與普通的功放根本不可同日而語,最明顯的是樂器尾部細節(jié)完整了很多。低頻寬松而又不乏力度,高頻柔順細膩,整體音色極為純正。而且,該機保護電路非??煽浚L時間使用從未出現(xiàn)過故障。
>>>>>>>>>>>>>>>
LA-1200專業(yè)功放電路由前置放大,功放電路,保護電路三部分組成。

1.LA-1200前置放大電路工作原理分析
前置放大部分有平衡式和非平衡式輸入方式、立體聲與橋接輸出方式。另外,還有平衡式輸入方式信號放大電路,橋接式輸出方式R聲道輸入信號極性變換電路。上述電路都是采用NE5534運放構(gòu)成。平衡式輸入放大電路是差動輸入運算放大器,具有輸入阻抗高、輸出阻抗低特點。
運算放大器輸入端有限幅電壓保護。NE5534最大輸入電壓范圍限制在-15V~+15V。限幅電路由D1~D4和D5~D8組成。IC3(NE5534)起極性變換作用,即將輸入信號反相,但沒有進行放大。
(1)立體聲工作原理
當(dāng)SW2開關(guān)撥到立體聲位置時,R聲道信號經(jīng)IC1放大、電容C4耦合,再經(jīng)音量電位器到R聲道功放板輸入端。L聲道信號經(jīng)IC2放大、電容Cb耦合,再經(jīng)音量電位器,到L聲道功放板輸入端。立體聲輸出R、L聲道分別接音箱工作。
(2)橋接輸出方式工作原理
當(dāng)SW2開關(guān)撥到橋接位置時,R聲道輸入信號插孔無效。L聲道信號經(jīng)IC2放大、電容c6耦合輸出到L聲道功放板輸入端。L聲道電位器還分出一路經(jīng)R5輸入到IC2進行極性變換。IC2輸出負極性信號到R聲道功放板輸入端。橋接方式L聲道為正極性放大輸出;R聲道為負極性放大輸出。音箱接在L、R聲道輸出端(紅端子)。
?。?)平衡式與非平衡式輸入方式工作原理
把SWl和sw3開關(guān)撥到平衡位置,平衡雙極性信號經(jīng)Icl和IC3放大后,分別推動R、L聲道功放板;把SW1、SW3撥到非平衡位置,負極性信號輸入經(jīng)開關(guān)接地,正極性信號不放大,直接推動功放板。
2.LA-1200電壓電流放大電路工作原理分析
電壓放大級不僅擔(dān)負信號放大任務(wù),而且還為末級提供靜態(tài)工作電壓。其特點是:Q7和Q8基極電壓是固定的,等于兩只發(fā)光二極管導(dǎo)通降壓,約3.6V,其發(fā)射極作信號接收端,電壓受信號大小影響。兩管b-e結(jié)電壓變化,導(dǎo)致兩管Ic電流變化,即Q7和Q8組成兩個共基極放大電路(電路見下圖)。共基極電路輸入電阻低,一般為幾歐至十幾歐,適合用于高頻或?qū)掝l帶電路中。音頻信號放大過程:音頻信號經(jīng)C1耦合,加到Q1和Q4的基極,其正極性信號推動Q1,負極性信號推動Q4。Q1推Q2;Q4推Q3;Q2推Q6;Q3推Q9;Q6推Q7;Q9推Q8;Q7推Q10;Q8推Q11;Q10推Q12;Q11推Q13。Q12與Q20、Q18、Q16、Q14組成PNP復(fù)合管;Q13與Q21、Q19、Q17、Q15組成NPN復(fù)合管;進行電流放大。該功放電路的電壓放大級多使用共基極電路。Q3和Q2也是共基極電路,電路抗干擾強、頻帶寬。該電路末級大功率管接法很有特色,大功率管A1943/C5200的集電極為輸出端,因此大功率管不用云母片絕緣,可直接安裝在散熱器上。散熱器用塑料柱絕緣固定,既可降低成本,又有利于散熱。Q5為偏置電流調(diào)整管,Q1、Q4兼作中點電壓校正管,Q3作交流負反饋管。
3.保護電路分析(電路見下圖)。

?。?)開機延時保護
+24v對C3充電。充電時間常數(shù)為R5×C3。當(dāng)C3充電到+1.4V時,Q3、Q4飽和導(dǎo)通,繼電器J吸合。
?。?)功放管過熱保護
正常工作時,保護檢測管BF1處于斷開狀態(tài)。當(dāng)功放管溫度達到85℃時,結(jié)點閉合,三極管Q3基極電壓被拉至1V以下。Q3、Q4退出飽和,繼電器J線圈失電,觸點J-1釋放,斷開喇叭負載,保護功放管不致因過熱燒壞。
?。?)中點電壓失衡保護
正常時,中點sPl電壓應(yīng)在±50mV范圍內(nèi)。當(dāng)中點電壓高于1.4V時,D7導(dǎo)通。Q5通過D9、R8到地,使Q3基極電壓降到0.1V,繼電器J釋放。斷開負載。當(dāng)中點電壓低于-1.4V時,D8導(dǎo)通,Q5導(dǎo)通。L1、R9為Q5提供0V電壓,確保Q5b-e結(jié)有正偏電壓,飽和導(dǎo)通,繼電器釋放。
?。?)功放管過流保護
過流電壓取樣:取自NPN大功率管Q17發(fā)射極電阻(0.25Ω/5W)上的電壓降。當(dāng)該壓降大于0.7V,即電流為0.7V/O.25Ω=2.8A時,Q1因基極電壓大于0.7V而飽和導(dǎo)通。負電壓V-通過D1、R3加到Q2基極,使之飽和導(dǎo)通,Q3基極電壓為0.1V,繼電器J斷電,觸點J-1釋放。
(5)推動管基極限壓保護
三極管為電流型控制元件。當(dāng)b—e結(jié)正偏壓增大時,其IC電流也會增大。推動管電流增大又使大功率電流增大。為保護大功率管不因過壓推動而損壞,推動管Q12、Q13設(shè)計有be結(jié)過壓保護。保護方式為:在NPN和PNP推動管b極和V+與V-之間各反接一只3.3V穩(wěn)壓管。當(dāng)穩(wěn)壓管上電壓超過3.3V時,穩(wěn)壓管ZD1、ZD2擊穿,從而將電壓穩(wěn)定在3.3V。
1.維修專業(yè)功放工藝要求
采用220V/500W調(diào)壓器供電,其目的是先調(diào)低供電電壓,再試機測量,這對短路性故障更有必要。專業(yè)功放供電電壓在±80V~+110V,直接全壓試機,很危險。在維修時,降低直流供電電壓,可調(diào)到±30V供電維修,不必擔(dān)心電路會因電壓降低而工作不了,因為此電壓完全可使電壓放大級正常工作。另外,檢修時采用調(diào)壓器降壓供電,不僅可少燒元件。而且有利于保障維修者的人身安全。維修功放板在拆、裝元件及插排線前,一定要對主電容及推動板電容進行放電(帶電拆、裝元件,會損壞元件,把故障擴大)。為確保大功率管不在維修過程中損壞,應(yīng)完整拆下功放板,拆下大功率管(注意:拆管前,應(yīng)先對大功率管進行編號,以便安裝時原位裝回)。功放板脫離散熱器,把功放板移到機箱外維修。偏置調(diào)整管均安裝在散熱器上,進行溫度補償。維修時,一定要裝偏置管,方法有兩種:一是用線連原管;二是在電路板反面到偏置管排線插座,直接焊接一只C2073三極管,位置要對。由于專業(yè)功放工作電壓高,更換元件一定要用正品。特別是推動管要求更高,既要耐壓高,又要配對好。目前,市場上A940/C2073有很多假冒品,很難在專業(yè)功放中做推動管。推薦使用三肯A1668/C4182音響中功率對管。其電氣參數(shù)為200V、2A、25W、20MHz,屬雙極型發(fā)燒級音響管,價錢不貴。
2.LA-1200功放電路維修
用調(diào)壓器把直流電壓調(diào)到±30V供電。注意:維修前要按工藝要求先拆去大功率管。將推動管Q12、Q13c極用導(dǎo)線分別連到V+、V-。測中點電壓,正常應(yīng)為0V。若不正常,則拆去Q12、Q13再測中點電壓,正常應(yīng)在±5V~0V之間。由于三極管Q7、Q8及推動管Q6、Q9配對差異,中點電壓會稍超出0V。再測Q7、Q8管壓降vce大致相等,差異不超過5V。這一級典型故障特征是:一管飽和導(dǎo)通。
另一管處于放大狀態(tài)。處于放大狀態(tài)的三極管承受雙倍電源電壓,管壓降大,功耗也大。這種狀態(tài)不允許長時間開機。檢修范圍縮小至10只小功率三極管及外圍電路。10只三極管應(yīng)工作在放大狀態(tài),不應(yīng)截止或飽和,Vbe=0.6V。10只三極管中只有Q6和Q9、Q7和Q8有配對要求。其他三極管不要求配對,用原型號更換即可。如在線測量無法判斷三極管的好壞,可用替代法維修。當(dāng)維修到Q7、Q8大致相等時,可裝推動管Q10、Q11。由于推動管均壓作用,這時中點電壓一定會是0V。測電阻R21和R22上的壓降,在2V左右。若不符要求,調(diào)到2V。再裝推動管Q12、Q13,測中點電壓若不正常,則換新管。只要元件合格,中點電壓一定正常。在安裝推動管前,還要測量中功率電阻R29、R30、R32、RL33是否正常。
安裝大功率管的方法:不要四對一次裝好。應(yīng)裝一對測一次中點電壓。再裝一對,再測一次中點電壓……直到四對全部裝完。裝完后。再測功放管靜態(tài)電流。把功放管靜態(tài)電流調(diào)到每管IC20mA,每管功耗P0=20mAx80V=1.6W,8對管總靜態(tài)功耗為8x1.6=12.8W。
3.保護電路維修
若繼電器不吸合,將Q4c極對地短接一下,若吸合說明繼電器是好的,可進行下一步維修。測量Q3基極電壓,正常在1.1V以上。若不正常,把D2拆去,若仍不吸合,故障在過熱保護或中點保護電路。對中點保護電路的檢修,主要測Q5及外圍元件是否正常。拆去元件排除故障法是保護電路檢修判斷故障的主要方法。特別適合于對繼電器頻繁吸合釋放故障的檢修判斷。
4.試機
功放板修好后,不要立即固定到機箱內(nèi)。先在輸出端焊一只小喇叭,再用萬用表碰觸輸入端,若能聽到干擾聲,則說明已修好。接下來是插入前置信號,用指針式萬用表的o.25V擋測輸入信號是否正常。正常情況,由于有隔直電容故無直流電壓,若有劇烈波動的脈沖電壓,則說明前置自激,先檢修前置電路后再復(fù)位。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>
ETC QB-6360 功放
