本刊1983年第10期第14页,曾刊登了我服务公司生产的《带扩展作用的集成电路20瓦×2立体声扩音机》的函购消息,很受读者欢迎。根据读者要求,下面对该机的特点及其制作、调试方法加以简单介绍。
这种扩音机是用几只集成运算放大器及晶体功率三极管组装成的。在电源电压为±20V~±23V时输出功率不小于20瓦×2(8Ω负载);灵敏度优于30毫伏;频响15~18000赫;该机电路具有声象扩展作用,可增加立体感效果;音调部分由两个有源滤波器组成,高、低音可分别从零调至最大输出功率。
电路简介
1.激励级与功放级;本级电路图见图1,印刷板电路见图2。我们知道,集成运算放大器的工作电压一般为±15伏,此时最大输出电压幅度不过11伏左右,由于加到功放级的激励电压较小,即使提高功放级的电源电压,也不能将输出功率加大。因此在这类扩音机中,设法提高激励电压是提高输出功率的关键。图1的具体办法是,在提高功放级的电源电压后,利用运算放大器抑制共模的能力来提高集成运放块的输出电压,增大功放级的激励幅度。不同的运算放大器,其抑制共模的能力也不一样,8FC4、8FC5为±13伏。下面以8FC5为例来说明其原理;当集成运放块的供电电压为±15伏时,假定输入信号保持为零伏,这时在正、负电源上同时加上+8伏电压,那么正电源就变为15+8=23伏,负电源电压变为-15伏+8伏=-7伏。这种情况和电源电压固定在±15伏,而在输入端加上一个8伏的共模电压是一样的。图3为有关电路图,图中A、B两点在静态时是±15伏,但A、B两点还分别通过C\(_{1}\)、C2和电阻R接至功放级输出端,所以在实际工作时,A、B两点的电压还随着功放级输出端电压的变化而波动。电阻R的作用是限制A、B两点的波动电压不超过8FC5拟制共模电压的能力,本文电路是限制在8伏以内。这样运算放大器的输出幅度就可以提高到18伏左右,功放级每个通道的输出功率可达到20瓦左右。



2.输入级和音调控制级:输入级采用运算放大器8FC3接成同相输入比例放大器。C\(_{1}\)、C2的作用是衰减极低频噪声,并起隔直作用。C\(_{3}\)是输入级的消振补偿电容。这一级的增益为AF=R\(_{3}\)/R1≈50倍,为下一级音调控制级提供了必须的增益。
音调控制级分别由高通有源滤波器和低通有源滤波器组成,它们将信号的整个频带分成高音段和低音段两段来控制。每一个频段的调节范围均能从零调到最大功率输出。高通段的截止频率为

低音两路分别控制的,即800赫以上由高音段控制,800赫以下由低音段控制。但当高、低音电位器都调到最小时,会造成功放级无输出。或者当高、低音电位器中有一个调至零时,就会使音色中缺少高音或低音成分,使音色变得很差。为了解决这一矛盾,从前置级A\(_{1}\)输出端经R10、C\(_{11}\)取出一部分信号,直接送到A4输入端去进行放大。这样当再发生上述情况时,就能得到正常输出功率,同时也不会使音色变差。
本机由于采用了具有正、反相输入端的集成运算放大器,所以能很容易地施加立体声扩展电路,使其在左、右两路扬声器靠得较近时也能获得较明显的立体声放声效果。扩展声象的具体办法是:从右声道运放块A\(_{1}\)的输出端,通过R33、C\(_{28}\)、开关K1-3引出一路信号,加到左声道运放块A\(_{8}\)的反相输入端;从左声道运放块A5的输出端,通过R\(_{11}\)、C34、开关K\(_{1-2}\),加到右声道运放块A4的反相输入端。在这种相互反相放大的作用下,两扬声器之间的声象距离就被拉开了。应注意的是,反相相串的信号不能取得太大,否则听音时声源面会出现左、右分裂现象,并且容易引起自激。一般来说,所取出的扩展信号只要不超过主信号的20%,就不会出现声源分裂现象。
安装与调试经验
①组装时一定要细心。例如:集成运放块的管脚很多,焊接一定要“对号入座”,千万不能接错。8FC3、8FC5的管腿排列顺序见图4;有些元件有正、负极之分,焊接时不能颠倒。

②在焊接运算放大器时,不用的管腿可以剪掉,或用塑料套管套好,避免相互之间短路,或与其它元件相碰。
③8FC3的10、11、12三条腿要悬空绞在一起,剪短,再用锡焊牢。不要出现虚焊或与其它元件相碰。
④四只大功率晶体管要加散热器,可用铜板或铝板制作,尺寸及形状见图5。

⑤所有元件焊接完毕并检查无误后,即可进行静态电流的调试。以左声道为例,将电流表串在印刷板的A点处,也就是BG\(_{3}\)或BG8的集电极回路里,将电阻R\(_{18}\)(或R44)调到最小,接通电源,缓缓调整R\(_{18}\),使电流表读数在20毫安左右。再接上负载,若此时电流略有下降则属正常。这时可再微调一下R18,使静态电流上升到20毫安即可。如果接上负载后电流变化很大,调R\(_{18}\)也无效,则一般问题出现于功放级,应细心检查BG1~BG\(_{4}\)有无虚焊、击穿或开路故障。在调试过程中R18、R\(_{44}\)、D1~D\(_{4}\)不允许开路,D1~D\(_{4}\)极性不能接反。调试完左声道后应用焊锡焊好A点。右声道调试方法与左声道相同,就不再重复了。
⑥电位器及开关的连接线应采用屏蔽线,屏蔽线外皮一端接地。各电位器的外壳也应接地。各部分的地线要直接接在电源地线上,不要以扩音机上的地线作公用地端,以避免由于寄生耦合而引起自激。
⑦音量电位器及音调电位器采用同轴双连电位器,即图1中的W\(_{1}\)、W2为一同轴电位器,W\(_{3}\)、W5为一同轴电位器,W\(_{4}\)、W6为一同轴电位器。平衡电位器W采用X型。
图1中的运放块A\(_{1}\)2\(_{3}\)5\(_{6}\)7采用8FC3,A\(_{4}\)8采用8FC5或8FC4。K\(_{1}\)是一只三刀三掷开关,如果不用单声道一档,可采用二刀二掷的。如果放声时左、右两路扬声器的距离较合适,也可以不加扩展电路。

本机电源部分电路见图6。电源变压器的容量应选50VA以上的。整流二极管选用大于2A的2CZ型管或大于2A的全桥硅堆。(八七八厂服务公司 王瑞祥 裴士利)