OCL高传真扩音机制作

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制作高传真扩音机如果要求线路简单而效果良好,就必须充分发挥电路特色和器件的作用;并且各单元电路间的电平、阻抗配合,以及选择晶体管最佳工作点等细节问题也不能忽视,否则无法得到预期的效果。本文介绍一种适合自制的高音质扩音机。

一、为什么要用OCL电路?

目前,高传真扩音机的输出主放大器多用OTL那种形式,原因是去掉了输入变压器和输出变压器后能加深度负反馈。这样具有重量轻、失真小等优点,从而获得了“高传真”之称。其低端频响好坏主要取决于OTL电路输出电容器的容量大小。因此已习惯采用大容量的电解电容器与扬声器相耦合,以保证较低频段的频响。然而,电解电容器是卷绕制成的。容量越大,则卷绕圈数越多,呈现的电感也就越大。显然它对不同的频率将产生不同的相移,造成音乐重放时层次混浊。为此,本机选用了OCL(即没有输出电容)的电路形式,提高了整机的电性能。

二、电路是怎样工作的?

全电路的电原理图见图1。

图1
图1 🔍原图 (1864×1160)

1.零点电位和反馈:没有输出电容时电路的工作情况可用图2简图分析。BGS\(_{8}\)、 BG10两管复合后仍等效成一个NPN型晶体管,而BG\(_{9}\)、BG11复合后则等效成一个PNP型晶体管。先设A点电位为零,那么扬声器两端电位平衡,即没有电流流过扬声器。当正半周信号输入时,BG\(_{8}\)、BG10导通,经扬声器和C\(_{26}\)形成回路;当负半周信号输入时,BG9、BG\(_{11}\)导通,经扬声器和C26形成回路。使A点保持零电位的任务则由BG\(_{5}\)、BG6构成的差动放大器射极负反馈电阻R\(_{23}\)等有关元件来完成。其工作原理如下:A点电位↑→UBE6↑→I\(_{e6}\)↑→UR23↑→U\(_{BE5}\)↓→IC5↓→U\(_{R22}\)↓→UBE7↓→I\(_{C7}\)↓→UR29R30↓→U\(_{BE9、11}\)↑→BG9、11内阻↓→A点电位↓。反之,如A点电位↓,将通过相反变化过程使A点电位↑。

这里要指出,上述反馈的是输出端的直流零点漂移电位,而且是100%的直流负反馈过程,如不采取措施,输出端的交流音频信号也这样全部反馈回去,将造成放大器的增益下降,这是不希望的;但为了减小失真,也需要适当地反馈一部分音频信号,为此加了R\(_{25}\)、C20和R\(_{26}\)几个元件。C20对音频等于通路,R\(_{25}\)、R20组成分压电路,分压比决定反馈量大小,R\(_{26}\)取得越大,反馈越深。

2.电源电路:见图3。由于OCL电路需要正、负二组相同电压的电源。为此,电源变压器次级应双线并绕,以保证一致性。经二极管D\(_{4}\)~D7整流和C\(_{25}\)、C26滤波后直接供主放大器使用,在实际试听中并无交流哼声。

前置级电源要求为+20伏。由于前置放大器的灵敏度高及低频经音调控制器提升后容易产生交流哼声,所以必须加前级电源的滤波。本电路采用BG\(_{12}\)作电子滤波器,其C、E两端电压降越大,滤波效果越好,但会压缩前级的动态范围。因此,把6.3伏的辅助电源整流后叠加在正性22伏电源上,加到电子滤波器的输入端,这样可提高近10伏的输出电压,既减小交流声,又能保证前级的动态范围。

3.激励级电路:R\(_{28}\)、D1、D\(_{2}\)上的电压降给倒相和功放管提供一定的偏置,使主放大器在小信号工作时无交越失真(参看1974年7、8期39页),并兼温度补偿作用(参看1976年8期21页)。所以D1、D\(_{2}\)应选用与BG8、BG\(_{9}\)的材料相同的二极管为佳。R28、D\(_{1}\)、D2、R\(_{29}\)、R30都是BG\(_{7}\)的集电极负载电阻。

电容器C\(_{23}\)除了起电源滤波作用外,还有重要的作用。在图1中不加C23时,因为R\(_{29}\)+R30>>R\(_{28}\)+RD1+R\(_{D2}\),所以BG7的交流负载主要就是R\(_{2}\)0+R30。I\(_{C7}\)在R29+R\(_{3}\)0两端所产生的交流信号显然是加在BG9、11的B、C极,输出则从E、C极取出,即为共集电路;同样,由于C\(_{25}\)、C26对交流信号是短路直通,所以输入信号加到BG\(_{8、1}\)0的B、C极上,从C、E极输出,也是共集接法。

当接入C\(_{23}\)后,情况就发生了变化。在R29两端上的交流信号通过C\(_{23}\)(直通无阻力)到达A点,使输入信号分别加到BG8、10与BG\(_{9、11}\)的B、E极。十分清楚, C23的作用使得BG\(_{8、1}\)0与BG9、11由共集接法转换成共发接法,从而提高了输出级的功率增益。

R\(_{24}\)和C18是差动放大器的电源滤波电路。

4.音调控制电路:一般以1000赫为中心频率,它的低频端和高频端的增益分别是可变的。通常由RC滤波器组成衰减式和反馈式两种类型。衰减式制作简单,但损耗较大,适用在高电平的场合;反馈式有利于减小失真,却需要增加一级放大。本机采用了后一种。RC网络的设计往往是独立的,因为如将放大器的输入阻抗包括进去会使计算大为复杂。但如采用场效应管后,由于输入阻抗高,对RC网络的影响小,所以能适应上述要求。 W\(_{1}\)是高音控制电位器。W2是低音控制电位器。为了降低作为后级信号源的BG\(_{3}\)的输出阻抗,BG3采用源跟随器作阻抗变换,其特性与共集接法完全相同。BG\(_{3}\)的输入阻抗与动态范围由于采用场效应管而增大,恰好满足晶体唱头输出特性的需要。这样可使整机电路大为简化,便于制作。

5.前置放大器:由BG\(_{1}\)、BG2两管组成元件少而稳定性高的成对反馈电路。所谓“成对反馈”就是第二级晶体管的基极电位由第一级的集电极电位所决定;而第一级晶体管的基极电流则由第二级晶体管的发射极电位所提供。R\(_{4}\)构成反馈电路,所以这种电路的稳定性能提高。

前置放大器工作在低电平,故应尽量减小噪声。因为前置放大器往往还加均衡网络,对低频有一定的提升量,所以应着重注意晶体管的1/f噪声,即随频率减低而增加的低频区噪声。1/f噪声随Ie的增加而增加,因此要注意适当选择晶体管的工作点。(盛惠泉)(待续)