本文介绍的高保真立体声扩音机具有结构简单、调试方便、性能优良等特点,适合业余爱好者装制。该机的最大输出功率达2×20瓦,谐波失真不大于0.5%,不加均衡时的频率响应为20~20000赫±3分贝,高、低音控制范围不狭于±10分贝。
全机分为主放大器、前置放大器和电源变压器三大部分。其中前置放大器是个附加装置,专与录放机芯磁头、电磁式拾音器、话筒等送出的信号配合使用。如只需配合收录机和普通民用电唱机,可不必安装前置放大器。
本机放大器以印刷电路板为主体,全部电子元件(包括大功率管、整流管、滤波电容、电位器、插座等)均直接焊在印刷电路板上,不用另焊接线,安装、使用都方便。
电路特点
图1是本扩音机主放大器的电路图,它有左、右两个声道,其电路相同。以左声道为例,输入放大级由1BG\(_{1}\)接成射极输出器,作阻抗变换用。1C2是自举电容,它把1BG\(_{1}\)发射极的输出信号uE全部反馈到A点。根据射极输出原理,u\(_{E}\)与基极输入电压uB近似相等,即u\(_{E}\)≈uB。如果1C\(_{2}\)足够大,可认为uA=u\(_{E}\)≈uB,即1R\(_{3}\)两端的交流信号电压降接近于零,也就是说几乎没有信号电流流过1R3。这样,1R\(_{3}\)便对信号起了隔离作用,使偏置电阻1R1、1R\(_{2}\)不会对输入信号产生明显的分流,即不会降低放大器的输入阻抗,从而使本级输入阻抗达到500千欧以上,满足压电式(陶瓷或晶体)拾音器的匹配要求,也适合放大收、录音机送来的线路信号。考虑到不同收录机的输出信号幅度差别很大,本机把音量控制电位器W1放在主放大器的输入端,以便及时衰减高电平的输入信号,保证放大器不产生过载失真。1D\(_{1}\)是保护二极管,用以保护1BG1不致被特强信号所击穿。当特强信号进入时,1BG\(_{1}\)基—射间的反向电压超过0.6伏,1D1便导通,从而保护了1BG\(_{1}\)的发射结不被击穿。

本机采用性能较好的衰减—负反馈式音调控制电路,其放大部分由1BG\(_{2}\)和1BG3作共射—共集直耦放大。电位器W\(_{2}\)和W3分别作低音控制和高音控制,低音100赫和高音10000赫相对于中音1000赫的调节量多于±10分贝。该音调电路具有调节范围宽、失真小、输出大等优点,并且还有3倍左右的中频电压增益。其工作原理在《三频道电子分频扩音机》一文已有介绍,见本刊1982年第11期。
为了便于安装和调节,本机作音量、音调控制用的电位器(W\(_{1}\)~W3)都用双连同轴电位器。声道音量平衡调节由电位器W\(_{4}\)完成。单声道扩音机不见安装W4。
1BG\(_{4~8}\)组成直接耦合、全互补输出的OTL功放电路。该电路的最大特点是:功率输出级采用新型的NPN——PNP互补配对达灵顿复合晶体管,型号为FD30和FC30,塑料封装,其外形及内部电路结构见图2。这两种晶体管的导电极性相反,电参数却完全相同:PCM=30瓦,I\(_{CM}\)=3安,BVCEO≥50伏,h\(_{FE}\)≥500。采用这类管子的全互补输出功率放大器,由于对称性很好,其失真、瞬态响应等电路性能均比常见的准互补输出电路优越,并且安装方便、调试简单,深受音响爱好者的欢迎。

为了实现直接耦合,1BG\(_{4}\)与1BG5采用不同导电极性的晶体管,并把1BG\(_{4}\)的发射极电阻1R23接往功放输出中点O\(_{1}\),形成很强的级间直流负反馈,因而电路工作点很稳定。输出中点O1的直流电压由微调电阻1R\(_{18}\)调整,而功放级的电压增益则由交流负反馈电阻1R23、1R\(_{21}\)的分压比决定,减小1R21的阻值,便可提高功放级的增益。1BG\(_{6}\)给全对称输出级提供恒压偏置,调节1R26,便可改变1BG\(_{7}\)、1BG8的静态工作电流,该电流的正常值为10~20毫安,此时的偏置电压U\(_{B}\)-B约为2.4伏。
如果需要指示每个声道的输出电平,可在功放级输出端加接电平指示装置。例如本刊1983年第7期登载的“不用电源的发光二极管电平指示器”,便很适合与本机配用。另外,如不需要扩音机输出那么大的功率,可降低扩音机的电源电压,并相应改变几个元件的数值。例如图1中括号内的数据,便是电源电压改为24伏时的情况。此时的最大输出功率为2×10瓦(接4欧负载)或2×6瓦(接8欧负载),对元件的要求可降低,电源变压器的容量也大大减小。
本机电源部分采用普通的桥式整流、电容滤波电路,其输出直接向功放级供电。为了降低交流噪声和防止放大器的前、后级通过电源耦合引起自激,本机添加了BG\(_{9}\)作电子滤波,由它向输入级和音调级提供平滑的直流电源。调节R17,便可改变BG\(_{9}\)发射极的直流输出电压,该电压的正常值为18.5伏。图3是电源变压器的数据和连接方法,图中括号内为10瓦扩音机的数据。

图4是配套的优质前置放大器电路图。为了获得高增益、低噪声,左、右声道均采用三级直接耦合放大电路,第一级工作在微电流状态。以左声道为例,由1BG\(_{1}\)0~12组成。它与常见的两级直接耦合放大电路相比,多了一级射极输出器(1BG11)作第二级,这就大大提高了第一级(1BG\(_{1}\)0)的集电极有效负载电阻,使第一级的电压增益也大大提高。再加上第三级1BG12作共射放大,整个前置放大器的开环电压增益便高达90分贝(3万倍)左右,可很好地满足放音磁头均衡放大器的增益要求。K\(_{2}\)是功能选择开关,1R40、1R\(_{41}\)、1R42、1C\(_{27}\)是频率均衡网络。当K2打开时,均衡网络接入,放大电路获得盒式磁带放音所需的120微秒频率均衡特性。此时,把盒式磁带录放机芯的放音磁头输出线插到本前置放大器的输入端,便可放音。如把K\(_{2}\)闭合,1R41、1R\(_{42}\)、1C27便被短接,只留下阻值较小的1R\(_{4}\)0参与反馈,放大器的增益降低,频响变为平直,适合放大话筒、半导体收音机检波输出等信号。实测本前置放大器的额定输出电压100毫伏,作磁带放音使用时的输入灵敏度为0.2毫伏(315赫),作话筒放大时的输入灵敏度为7毫伏。如果要把前置放大器的功能从磁带放音改为配电磁式拾音器扩音,只需变更均衡网络里1R41、1C\(_{27}\)的数值,并加接1C28,见图4括号内所示,印刷电路板已预留了1C\(_{28}\)的位置。

元件选配
本机晶体管只要能满足附表的要求,采用业余品也可以。各调节电位器最好选用直插焊片式。其他元件值在图1中已标出范围,可灵活选用。本扩音机的安装、调试方法见下期。(李应楷)