新甲类放大器是适合业余爱好者自行装制的一种新型放大器。图1是这种放大器的电路图,采用全对称OCL电路。所谓“新甲类”,是指利用“同步偏置”原理,让输出级晶体管的基极电压随信号大小而浮动,并使晶体管工作时不出现截止过程。由图可见,该电路各级由PNP和NPN两种类型的晶体管组成,互补对称,推挽工作。BG\(_{1}\)和BG2构成PNP的差动输入级,BG\(_{5}\)是它的恒流源。BG3和BG\(_{4}\)构成NPN的差动输入级,BG6是它的恒流源。这两组差动放大电路互补对称,信号从BG\(_{1}\)、BG3的基极输入,负反馈则加到BG\(_{2}\)、BG4的基极上。输入信号经差动放大级作互补推挽放大后,在BG\(_{1}\)、BG3的集电极分别输出,并送往第一激励放大级BG\(_{8}\)、BG7作单端推挽放大。这一级的输出信号直接送到共集电极接法的BG\(_{1}\)0、BG11作第二激励放大,以互补推挽形式工作。从BG\(_{1}\)0、BG11输出的激励信号经过同步偏置电路后,再送给NPN型的BG\(_{14}\)、BG16和PNP型的BG\(_{15}\)、BG17这两组全互补对称的复合管,由它们共同完成功率输出任务。有关全对称OCL电路的工作原理,可参看《全对称OCL扩音机》一文(见本刊1980年第2期)。

同步偏置原理
由图1可见,晶体管BG\(_{9}\)、BG12、BG\(_{13}\)都具有恒压功能。由BG12、BG\(_{13}\)提供的UB2、U\(_{B3}\)可使输出级得到不截止所需的静态工作电流(约30毫安),它由W2调整。而由BG\(_{9}\)提供的UB1则使BG\(_{1}\)0、BG11工作于甲类状态,它由W\(_{1}\)调整。
值得注意的是:复合互补输出级各晶体管的基极电位(瞬时值)是浮动的,它跟随输出信号的正负、大小而变。无信号时,输出点O的电位为零。此时适当调整U\(_{B1}\)、UB2、U\(_{B3}\),可使B点电位低于A、C点的电位,E点电位高于D、F点的电位,同步偏置电路里的D1~4均导通,输出级晶体管的静态电流由U\(_{B1}\)、UB2、U\(_{B3}\)共同决定,正常值为60~100毫安,以输出波形基本上看不到交越失真为准。
如果输入正信号,使A点电位升高,则D\(_{1}\)的导通状态不变,B点电位跟着升高,引起BG14、BG\(_{16}\)电流加大,BG16的发射电流i\(_{e16}\)在发射极电阻R29上产生较大的电压降u\(_{e16}\)。此时如输出级是单一偏置(UB1)的普通乙类放大电路,便会因U\(_{e16}\)的增大而使G点电位高于O点电位,即BG17的实际偏置变成反向,BG\(_{17}\)进入截止状态。但在本放大器里,UB3作为一个恒定的偏置电压,通过D\(_{4}\)耦合,使BG15基极的瞬时电位在随放大器输出电压u\(_{0}\)的升高而浮动时,其值总比u0低一个U\(_{B3}\)(确切些是UB3减去D\(_{4}\)的正向压降)。也就是说,BG15、BG\(_{17}\)在整个正信号输入过程,一直保持UB3提供的正向偏置,不会进入截止状态,避免了开、关情况的发生。这时由于输入正信号,D点电位也升高,二极管D\(_{2}\)截止。再由于ue16较大,使得C点电位低于B点电位,D\(_{3}\)也截止。
输入负信号时的情况也类似,但此时将是D\(_{2}\)、D3导通,D\(_{1}\)、D4截止,BG\(_{17}\)输出电流ie17,BG\(_{14}\)、BG16由U\(_{B2}\)维持足够的正向偏置,不会进入截止状态。
由以上分析可知,同步偏置电路是借助二极管作开关,并由恒定偏置电压U\(_{B2}\),UB3使输出级晶体管不出现导通—截止过程。只要D\(_{1~4}\)的开关性能比输出级晶体管好得多,放大器的开关失真便可克服。另外,由于锗管的正向导通特性较软,从抑制交越失真的角度来考虑,D1~4用锗开关二极管较好。
阻尼系数控制原理
本机阻尼系数控制的原理如图2所示。它是通过施加不同分量的电压、电流负反馈来改变阻尼系数的。图中的放大器符号代表了本机的功率放大器,“+”端是信号输入端。“-”端是负反馈输入端,接在放大器输出端与反馈输入端之间的R\(_{31}\)是级间负反的电阻。输出信号u0经过R\(_{31}\)与R32~34的分压,反馈到放大器的负反馈输入端,形成级间电压负反馈,降低了放大器的输出阻抗(内阻),即提高了阻尼系数。而与扬声器串联的电阻R\(_{37}\),则因阻值很小,其两端电压uf便与输出电流i\(_{0}\)成正比,把uf通过R\(_{32~34}\)送到放大器的反馈输入端,便形成电流负反馈,使放大器的输出阻抗升高,即降低了阻尼系数。通过开关K1来改变电压负反馈和电流负反馈的相对比例,便可达到调整放大器阻尼系数的目的。例如K\(_{1}\)放在“3”档时,R37被短路,u\(_{f}\)=0,只有电压负反馈起作用,阻尼系数最大,为50左右。而把K1置于“1”,R\(_{37}\)上的电压uf全部用作反馈,电流负反馈最强,此时放大器内阻与负载阻抗相当,阻尼系数约为1。中间的“2”档,则是让馈经过R\(_{35}\)和R36的分压后,再送往放大器去,阻尼系数介于上面两种情况之间,约等于10。这里不从R\(_{37}\)直接抽头而另接R35和R\(_{36}\)分压,是为了便于调整。选用适当值的R32~34,可使K\(_{1}\)置于不同档时放大器的增益不变,换档时便不会出现音量起伏。

阻尼系数f\(_{D}\)≈1,类似于无级间电压负反馈的电子管扩音机;fD≈10,则与加有级间电压负反馈的电子管扩音机相似;而f\(_{D}\)≈50,便是大多数家用晶体管扩音机的阻尼情况。不同类型的扬声器系统,对功率放大器阻尼系数的要求也不尽相同,各有其最佳适配值。实际试听表明,装在反相式音箱里的国产大口径电动式纸盆扬声器,酯用fD为10左右的扩音机时,放音效果较好。此时音色自然,乐音比较丰满,失真也小。(电路调整经验见下期)(李应楷)