请教一个功放电路的问题

冰岛

枫丹白露 发表于 2022-11-27 16:10
我以前试过用2个PNP三极管做成电流镜代替R3和R4，但是实际效果不会很明显提升，即使像TBA820那种功放，也是 ...

两只PNP三极管组成的恒流负载，负载端最高电位只能达到Vcc-1.0V，那么NPN管最大输出只有Vcc-1.7V，如果供电电压是6V，那么最大不失真输出幅度只有1.3Vp，而典型的3管OTL和发射结采用RC滤波的“有源负载”4管OTL，在输出端电位刚好是Vcc/2的情况下，6V供电不失真输出幅度都是2Vp，使用RC自举的3管OTL只有在输出端电位调整到Vcc/2+0.35V的调校状态下才有输出幅度比有源负载大0.35V的理论优势，然而RC自举的典型电路，电压放大级集电极负载总电阻值偏大，在功率管放大倍数不是很理想（放大倍数小于300可以认为不理想）的情况下，经常因为电压放大级激励电流不足而导致输出功率下降，理论上的输出功率优势未必一定可以利用，用PNP管代替负载和自举电阻，推动级电流可以设置任意值，只要推动级电流足够大，哪怕功放管放大倍数只有50，仍然可以带动4Ω低阻抗喇叭满幅输出。

爱你矿坛

冰岛 发表于 2022-11-28 09:44
您1楼电路图只有Q1是电压放大级，如果没有Q1，那么电压放大倍数是负数，输入信号必须大于输出信号，Q1 ...

非常感谢您的回复！
还是有几个问题：
1、集成电路我不准备使用。原因是，(1)手上没有，要去买。(2)电路板要去打板。(3)我手上有一大堆三极管，我想DIY体验一下且去库存。
2、小型便携就只能使用电池，我准备用一节锂电池供电，如果真达不到50mW那就只能减半了。
3、如果去掉R2，当电池电压变化时3～4伏(百分之25的电压变动)，是否会使电路的工作点偏出工作区域？“自举”电路是否可解决前面的间题？

冰岛

爱你矿坛 发表于 2022-11-28 20:08
非常感谢您的回复！
还是有几个问题：
1、集成电路我不准备使用。原因是，(1)手上没有，要去买。(2)电 ...

不论是否去掉R2，都无法保证中点电位完美跟踪电源电压的变动，如果R1、R2同时去掉反而可以——不过，同时去掉R1、R2之后，可调电阻要大幅度提高阻值，结果会使电路的放大倍数提高、失真增加，如果9013的放大倍数与9012相差较大，有信号状态下中点电位还会随信号强弱而漂移。自举的作用可以在一定程度上提升9013基极的电压上限，让9013基极电位可以超过电源电压，从而提升有效输出功率，并不是用来解决中点电位不稳定问题的。
该电路参数直接拿来用有些不合适，有空我把稍微修改之后的图发出来。
一节锂电池用这种分立元件功放，50mW就别想了，3.6V供电理论最大输出只有2.3Vp-p，有效值0.8V，调试最好也就这结果了，因为耳机/喇叭阻抗32Ω0.8*0.8/32=0.02W，20mW已经最大了，如果调试不好，那么功率还会小点。这里算出的20mW是不用R2，用上R2连20mW也不可能达到。

爱你矿坛

冰岛 发表于 2022-11-29 12:45
不论是否去掉R2，都无法保证中点电位完美跟踪电源电压的变动，如果R1、R2同时去掉反而可以——不过，同 ...

谢谢！坐等您的电路图。
20mW应该就是手机能输出(在32欧耳机)的最大不失真功率。我感觉声音已经足够。

冰岛

爱你矿坛 发表于 2022-11-29 20:17
谢谢！坐等您的电路图。
20mW应该就是手机能输出(在32欧耳机)的最大不失真功率。我感觉声音 ...

电路结构大致就是如此。其中2kΩ、2.2μF、10kΩ、470nF共同组成交流负反馈增益设定网络，图中元件参数设定为5倍放大（算法参考运放反相放大），放大器输入阻抗2k；470kΩ、1.5kΩ是放大器仅有的两个用于调整直流工作点的电阻，实际制作时470Ω电阻用于调整输出端直流电位，使输出端电位为Vcc/2+0.3V，3.6V供电就是2.1V；100μF是输出耦合电容兼自举，对于32Ω负载来说47~100μF已经足够大，当负载是隔直流输入的功放而不是耳机，与32Ω并联的200Ω电阻充当自举隔离电阻为推动管集电极提供直流偏置，使电路仍可正常工作；两只功放管基极之间的一对OTL对管须使用与功放管同型号、同批次管，可使功放管静态电流自动稳定为推动管电流的一半，免于调整。
带8Ω喇叭的功放，推动管集电极电阻取330~470之间，可在电流消耗与输出功率之间达到平衡，因为这里负载阻抗为32Ω，所以推动管相应成比例提升为1.5k。用手机软件仿真，无信号状态下功放总消耗电流0.8mA，输入信号之后输出2.1Vp-p看不到失真。
仿真时负载是电阻，实际使用时负载经常是耳机、音频隔离变压器等，电感性负载可能造成功放自激，可在负载两端接入RC串联元件，以及在470k电阻两端并联小容量反馈电容（参考值100~300pF），即可消除自激。

大孔景元

去掉Q1后失去了电压增益，输入电阻也会降低，与前级匹配是个问题

去掉Q2更好一点。把Q2原be极短路或接一个几欧电阻，增大R3，但推动能力不强，几十欧以上的负载是可以的

爱你矿坛

冰岛 发表于 2022-11-30 11:24
电路结构大致就是如此。其中2kΩ、2.2μF、10kΩ、470nF共同组成交流负反馈增益设定网络，图中元件参 ...

谢谢！
同批次的晶体三极管可能较难找，因为我用的是拆机的旧三极管。

爱你矿坛

大孔景元 发表于 2022-11-30 12:33
去掉Q1后失去了电压增益，输入电阻也会降低，与前级匹配是个问题

去掉Q2更好一点。把Q2原be极短路或接一 ...

这样变动后有点看不懂。

冰岛

爱你矿坛 发表于 2022-11-30 19:54
谢谢！
同批次的晶体三极管可能较难找，因为我用的是拆机的旧三极管。

现在除非快递不方便，否则没必要用拆机旧件，几年前我花6元8050、8550各买了100只还免运费，就是买的最便宜的那种。拆机旧三极管也可以，可能需要用万用表挑选一下，用万用表量各个三极管发射结导通电压，让两只功放管发射结电压之和与当做偏置的两只三极管发射结导通电压之和尽量接近。除了发射结导通电压接近之外，就是挑选功放管放大倍数，100以下的尽量不用，而且要尽量让两只功放管放大倍数接近。测放大倍数不要用万用表，有些型号的万用表hfe档给PNP管提供偏流的电阻是按锗管计算，给NPN管提供偏流的电阻按硅管计算，测PNP硅管放大倍数与实际值相差较多。用一节电池和一个10k固定电阻给三极管提供固定偏流，然后用万用表测集电极电流，电压相同，偏流电阻相同，PNP管集电极电流与NPN管相差在±20%以内就可以用。
功放管型号的选择，最好选择型号配对、放大倍数分档相同的，比如说9013H与9012H，9014C与9015C，8050C与8550C，2SC1815Y与2SA1015Y等等。不配对的异极性三极管即使放大倍数分档相同，实际放大倍数相差是比较大的，其它参数相差也比较大，比如说8050C配9015C或者9014C配8550C，效果会差很多。

爱你矿坛

冰岛 发表于 2022-11-30 21:58
现在除非快递不方便，否则没必要用拆机旧件，几年前我花6元8050、8550各买了100只还免运费，就是买的最便 ...

谢谢提醒！
我手上有很多三极管，要去库存。就用你的方法用万用表测一下。