全VMOSFET高保真大动态线性功率放大器

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本文着重介绍一款全VMOSFET高保真大动态线性纯后级功率放大器,该线路优点在于静态时基本听不到噪声,动态范围大,音乐平衡感、层次感好,解析力极高,笔者曾与数台其他型号的功放,在不换音源及音箱的前提下,做对比试听低音鼓、大贝司、交响乐、民族弦乐等专业CD试音碟时,可明显感到低音冲得更为强劲有力,富有弹性,使得试音用的音箱不能完整地反映出其超低频放大的能力,中音清纯明亮,高音纤细通透,弦乐的悠悠尾音明显的延长,大有余音绕梁三日不绝之感。

VMOSFET是电压控制器件,具有高阻输入,低阻输出,输出电流大,导电面积大,负温度特性,可形成过热自动保护,无二次击穿。放大增益高,能简化电路,具有电子管相似的音色。低噪声、大动态、超线性是VMOSFET电路的特点,该线路自问世以来,颇受广大音响爱好者喜爱,潜在的优势逐渐被烧友们认识,线路几经优化,元件布局、走线更趋合理。

QV1100型全VMOSFET功放线路是目前优秀电路之一,其性能价格比最高,是广大音响爱好者更新换代的产品,配上发烧级CD激光唱机和音箱,如虎添翼,所营造的声场宽阔而有深度,大动态时气势磅礴,临场效果极佳。现将电路原理,安装要点介绍如下。

图1
图1 🔍原图 (1779×1138)

一、电路原理

输入级VT3、4为P沟VMOSFET,做共源共栅放大,改善输入与输出的隔离,提高放大器的高频特性,线性优于JFET管做输入级,同时具有高阻输入,低噪声,超线性等特性;VT1、2为低噪声PNP晶体管,做该级的恒流源;VT5、6为N沟VMOSFET,做输入级的镜流源,以获得大动态范围和超线性放大;电压增益级采用一对VMOSFET管VT8、10,使其有近于理想的线性和很高的开关速度,故能极大地减小瞬态互调失真,获得大动态范围;输入级与电压增益级构成A类线性电压放大。功率输出级采用大功率VT15N沟道和VT16P沟道VMOSFET构成全互补输出,做AB类电流放大,使其工作在线性区。VT12、13构成限幅保护电路,当输入级电压过高时,则VT12、13箝制信号的幅度,控制功率管的栅极,起到保护VT15、16的目的。总之该电路的一、二、三级放大电路总体设计围绕降噪、减少瞬态失真、扩大动态范围和线性放大的特点,每一级放大电路均设有局部负反馈。

电路印板采用计算机CAD绘图优化设计,信号地与功率地分别设置,布线独特。印板采用镀铝锡合金、印字、印阻焊剂等专业化工艺,关键元件的位置设计出预留孔,可更换不同封装形式的元件,适合摩机友的需求。

二、主要技术指标

1.最大不失真功率Pomax 50W×2(RL:8Ω);

2.频率响应:4Hz~100kHz(±0.5dB);

3.谐波失真:0.018%(32Hz~20kHz);

4.信噪比:>89dB(输入端接600Ω电阻);

5.输入灵敏度:380mV;

6. 输入阻抗:47kΩ;

7.静态电流:100mA;

8. 转换速率:33V/μs;

9.输出中点电压:<30mV(DC);

10.电源电压:±43V(变压器150W~200W);

三、使用须知

1.功放板静态工作点及静态电流均已调试到最佳状态,不需复调。自行装调需将电烙铁严格接地,方可焊接VMOSFET管。

2.功放板需用脚钉架空,焊接面勿与物体接触,否则因VMOSFET输入阻抗高达10\(^{8}\)Ω,感应静电击穿,造成不必要的损失。

3.本功放可直接与CD唱机连接,也可以与带线路输出的录音机相接;与录音座、唱机、收音调谐器相接时需加前置均衡放大器和线路放大器。

4.前置放大器是射极输出的可直接相接,若不是或接上有振荡、自激时,需串一支几十kΩ~几百kΩ的电阻加以匹配,并注意接地点,即从前级放大器滤波电容中点引线功放级滤波电容中点接地,不可用芯蔽线外层代替地线。

5.本功放板上的VMOSFET管均经晶体管图示仪筛选配时,若需更换管子等其他元器件,工作点需重新调整,否则不能正常工作。

6.过大的音量可能使喇叭承受不住,请选用正牌优质的喇叭及喇叭保护器。

7.保险熔断时,应查明原因,请按要求正确使用保险管。220V AC电源保险管≤0.5A,喇叭输出保险≤1.5A。试机前须认真检查电源、保险管、联线等无误后,方可通电。 (安朴)