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这次咱们设计一个厉害点的OCL功放

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发表于 2017-10-4 00:34:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
我先说一句:1.由于我不清楚上传图片的顺序,为了保证发帖的质量,所以决定分好几层楼发,请管理员不要误认为我是恶意占楼,请各位坛友先不要回帖。
2.本人纯属于初学者,小白一个,所以帖子中或多或少会有描述不恰当甚至错误的地方,希望大家能站出来批评指正,谢谢!还有别喷我,我只希望和你们聚在一起交流技术!这样我们都会很快乐!
3.我希望大家都能用的上我的电路,因为设计电路很辛苦。这个电路仅供切磋技术和爱好者仿制,拿去商业化就算了吧,我很看不起这种行为。
好了废话说多了,先了解一下OCL电路的工作原理吧,为此我自己还总结了一张图,给初学者看一下。
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 楼主| 发表于 2017-10-4 00:37:55 | 显示全部楼层
OCL分立元件功放,都是由差分放大级,电压放大级,互补输出级这三部分构成,为了初学者了解,这次拿这个最简单的OCL分立元件功放举例了。
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 楼主| 发表于 2017-10-4 00:40:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 正直电子 于 2017-10-4 00:42 编辑
正直电子 发表于 2017-10-4 00:37
OCL分立元件功放,都是由差分放大级,电压放大级,互补输出级这三部分构成,为了初学者了解,这次拿这个最 ...


这是我设计的电路,希望大家多多提意见
一,说明:
本电路和其他OCL电路一样,该有的电路结构都有,只是采用全对称式设计,所以差分放大级和电压放大级都有两套电路,利用NPN,PNP三极管互补特性提高电路稳定性,使得本电路具有开关机冲击小,动态表现好,稳定性高等优点。下面进行电路讲解:
1、差分放大级:VT5,VT7,VT3(VT6,VT8,VT4)构成两个差分放大电路,其中VT3和DW3(VT4和DW4)构成发射极有源负载,这种有源负载具有线性好,输入阻抗高,共模抑制能力强等优点,VT1和DW1(VT2和DW2)构成恒流源,对DW3(DW4)供电,进一步提高了电路的稳定性,R13,R15(R14,R16)这四支电阻起到均衡三极管发射级电流的作用,使VT5,VT7(VT6,VT8)发射级电流在最大程度上一致,以保证电路的性能。我们把这两个差分放大电路的四个输入端两两接在一切形成两个输入端,一路输入音频信号,一路输入从互补输出电路反馈过来的信号。这里先进行音频信号的分析,反馈信号留在后面分析。电路工作时,音频信号经过音量电位器W1调节,C14耦合,R34衰减后送入VT5和VT6的基极进行放大,其中C15起到旁路输入信号里高频的作用,R33是输入电阻。放大后的信号从 VT5和VT6的集电极输出到电压放大级。
2、电压放大级:VT9和VT10构成互补电压放大级,这样的电路结构具有线性好,增益高,输出功率大的优点,这部分电路作用就是把信号进一步放大到能驱动后面推动和互补输出级。
3、推动和互补输出级:VT11~VT16构成推动和互补输出电路,经过这一级电路放大过的信号,强度会变得非常强,达到推动音箱的水平,L1是输出电感,R31和C13构成茹贝尔网络消除自激。
4、关于中点电位的稳定措施:这个电路大体上算是分析完了但是还差一点,就是前面没提到的差分放大级的反馈信号输入。大家都知道,OCL功放电路在静态时扬声器输出端不能有直流电压存在,否则可能会损坏扬声器,所以我们要做好中点稳定措施,当扬声器输出端有直流含量时就会通过R32反馈到差分放大电路的另一个输入端进行调节,使得中点电压保持稳定。另外,R32和R39还决定着这个功放的增益,计算公式是R32/R39。按道理来说,R39还需要接一个电解电容才可以接地,但是本电路本着高保真的设计原则,取消了这个电容,这样一来低频会得到极大改善,但是由于电容的隔直流通交流作用,原本应该从R32反馈过来的直流信号100%加到差分放大电路第二个输入端变成有一部分直流信号要通过GND跑掉,我害怕中点电位即使通过负反馈调节依旧不稳定,所以我又加了一个由IC1-A极其相关元件构成的伺服电路。我不知道我分析的对不对,但是加上伺服电路总比不加更加稳定。
最后,讲一下这个电路最有特色的部分,VT17及其相关元件构成推动级和输出级的偏置电路,由于发烧友追求高保真,普通用户注重效率,因为通过调节偏置电压就可以调节工作状态,所以我加上了甲类和甲乙类工作状态转换开关K1-A,开关闭合电路工作在甲乙类工作状态,开关断开偏置电压升高,电路工作在甲类工作状态,后级静态工作电流很大。
D1,C1,C3(D2,C2,C4)可以提高电路在大动态时的表现,大动态来临时,D1,D2切断前级电路供电,前级靠C1,C3(C2,C4)存的电能继续维持工作,电源变压器全部功率都给后级电路,这样一来就不用担心大动态表现不好了。
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 楼主| 发表于 2017-10-4 00:44:22 | 显示全部楼层
发帖完成,欢迎大家一起切磋吧!
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发表于 2017-10-4 05:41:49 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 园丁 于 2017-10-4 12:40 编辑

请楼主答图中稳压管作用
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发表于 2017-10-4 06:30:17 来自手机 | 显示全部楼层
稳压管和三极管配合做恒流源吧
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 楼主| 发表于 2017-10-4 07:12:35 | 显示全部楼层
天风雪雨 发表于 2017-10-4 02:24
只问一个问题,由于深度的负反馈,标准的OCL电路对瞬态互调失真(TIM)的抑制能力都很差,楼主这个电路是否 ...

没错,深度负反馈减小失真的同时又引入了新的失真,顺态互调失真会使输出端输出削波后的正弦波。之前在看书过程中也知道这种现象,看书上的解决办法是加多级反馈电路或者浅度大环负反馈,所以我才把反馈电阻设计得那么大,不知道我想的对不对,我看很多功放都是这么设计的,所以就随大流了
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 楼主| 发表于 2017-10-4 07:15:02 | 显示全部楼层
鑫创科技 发表于 2017-10-4 05:41
批评和喷同一个意思,请楼主答图中稳压管作用

我在电路分析说了,三极管稳压管配合做恒流源和有源负载,看来我还是说得不清楚
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 楼主| 发表于 2017-10-4 07:16:24 | 显示全部楼层
jyfls 发表于 2017-10-4 06:30
稳压管和三极管配合做恒流源吧

是的,除了恒流源,还有的是作有源负载
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发表于 2017-10-4 09:02:53 | 显示全部楼层
正直电子 发表于 2017-10-4 07:12
没错,深度负反馈减小失真的同时又引入了新的失真,顺态互调失真会使输出端输出削波后的正弦波。之前在看 ...

要把控瞬态互调失真,关键是控制大环路负的反馈深度(加局部负反馈减低开环失真且同时降低开环增益),所以开环(指大环路)增益很重要,所以设计的话必须学会计算开环增益。否则那就是瞎子摸象。

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 楼主| 发表于 2017-10-4 09:12:23 | 显示全部楼层
qzlbwang 发表于 2017-10-4 09:02
要把控瞬态互调失真,关键是控制大环路负的反馈深度(加局部负反馈减低开环失真且同时降低开环增益),所 ...

我就是不会计算,技术还是有待提高,等做完电路再看看效果怎么样吧
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发表于 2017-10-4 09:34:44 | 显示全部楼层
你这个电路估算不难:
开环增益:喇叭阻抗乘VT11、VT13、VT15的放大倍数再乘R9,然后除以R13和R17再除2。
闭环增益:(R32+R39)/R39
反馈深度:开环增益/闭环增益

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 楼主| 发表于 2017-10-4 13:14:57 | 显示全部楼层
qzlbwang 发表于 2017-10-4 09:34
你这个电路估算不难:
开环增益:喇叭阻抗乘VT11、VT13、VT15的放大倍数再乘R9,然后除以R13和R17再除2。
...

谢谢!我去计算一下
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 楼主| 发表于 2017-10-4 13:30:13 | 显示全部楼层
qzlbwang 发表于 2017-10-4 09:34
你这个电路估算不难:
开环增益:喇叭阻抗乘VT11、VT13、VT15的放大倍数再乘R9,然后除以R13和R17再除2。
...

还是不太明白开环增益的计算,是应该这样计算吗?
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发表于 2017-10-4 13:37:34 | 显示全部楼层
正直电子 发表于 2017-10-4 13:30
还是不太明白开环增益的计算,是应该这样计算吗?

No!
RL*β11*β13*β15*R9÷(R13*R17*2)

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