動(dòng)態(tài)甲類偏置組件的原理和使用

當(dāng)前各類家用功放，以甲乙類放大器為主，即使工作于甲類狀態(tài)，廠家由于成本等原因，使放大器小功率時(shí)處于甲類，大功率時(shí)工作于甲乙類。而輸出級(jí)一旦轉(zhuǎn)為推挽工作，其開(kāi)關(guān)失真總是難以避免。功放輸出端出現(xiàn)開(kāi)關(guān)失真，必將導(dǎo)致功放輸入級(jí)產(chǎn)生瞬時(shí)過(guò)荷和互調(diào)失真。揚(yáng)聲器本身不是純阻性，當(dāng)揚(yáng)聲器阻抗下降后，輸出級(jí)靜態(tài)電流Io=（Po/2RL）-2：設(shè)計(jì)的甲類功放就出現(xiàn)開(kāi)關(guān)失真，進(jìn)一步增大靜態(tài)電流可以消除交越失真，但成本會(huì)大幅上升。因此甲類功放是以消耗滿負(fù)荷靜態(tài)電流來(lái)?yè)Q取最大輸出功率，是低效率的“甲類音質(zhì)”。

動(dòng)態(tài)偏置電路使功放輸出級(jí)兼有甲類不載止和乙類高效率的優(yōu)點(diǎn)，常稱為超甲類，功放輸出級(jí)靜態(tài)電流按甲乙類設(shè)置，當(dāng)揚(yáng)聲器阻抗下降時(shí)，輸出功率是成倍增加，是新技術(shù)，高效率的“甲類音質(zhì)”。

筆者經(jīng)過(guò)多年探索和實(shí)踐，總結(jié)傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)偏置電路存在的不足之處，根據(jù)當(dāng)代功放的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電路新穎的“動(dòng)態(tài)甲類偏置電路”，用本偏置電路制作的功放其性能和音質(zhì)可達(dá)到較高水準(zhǔn)，如果電源有足夠容量、功放輸出管有足夠的電流輸出能力，即使在滿負(fù)荷輸出情況下、負(fù)載接近短路時(shí)，依然不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)失真和交越失真。

原理介紹

因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)正在申請(qǐng)專利，只能以原理框圖的形式做簡(jiǎn)單介紹，見(jiàn)圖１，框圖中的A1、A2撿測(cè)功率級(jí)輸入端激勵(lì)信號(hào)并加以放大，分別控制電壓源E1、E2，使AB兩端的電壓發(fā)生變化。E3可調(diào)電壓源，確定輸出級(jí)的靜態(tài)工作電流。峰壓電路限制過(guò)激勵(lì)防止輸出級(jí)瞬間飽和出現(xiàn)開(kāi)關(guān)失真 。

DJ組件主要特點(diǎn)

1、電路連線少，共三條管腳，方便老機(jī)改造。

2、一致性好，調(diào)試容易，簡(jiǎn)化了裝調(diào)工藝，便于批量生產(chǎn)。

3、具有電流倍增效應(yīng) ，適合輸出級(jí)多管并聯(lián)，降低輸出內(nèi)阻，提高帶載能力。

4、具有雙端調(diào)制特性，能產(chǎn)生偶次諧波，美化音色。

5、可以組成超甲類，也可以組成滑動(dòng)甲類功放。

6、調(diào)整外接電阻，控制起控點(diǎn)，可以小功率起控，也可大功率時(shí)再起控。

7、存在問(wèn)題：DJ組件無(wú)法進(jìn)行溫度補(bǔ)償，老機(jī)改造需重新設(shè)定溫補(bǔ)。

DJ組件連線方法

1、 腳A接功率放大輸入級(jí)高電位端。

2、管腳B接功率放大輸入級(jí)低電位端。

3、管腳D接地為動(dòng)態(tài)偏置，不接地為固定偏置。

4、DJ組件上方W1調(diào)整動(dòng)態(tài)偏置的起控點(diǎn)。

5、DJ組件上方W2調(diào)整輸出級(jí)的靜態(tài)電流。

6、通過(guò)DJ組件管腳A管腳B的靜態(tài)工作電流應(yīng)小于40mA，推薦值為5-20mA。

DJ組件選擇方法

根據(jù)功放輸出電路的方式、或甲乙類時(shí)AB端的靜態(tài)工作電壓來(lái)選擇DJ組件。圖四功放輸出級(jí)是由BJT管組成的二級(jí)射極互補(bǔ)電路，工作在甲乙類時(shí)，AB兩端電壓VAB=4×0.55V=2.2V，查表一，應(yīng)選擇〔DJ-2.0V-0755〕組件。上機(jī)前先將組件上部W1、W2逆時(shí)針旋到底。

DJ組件使用方法

1、將〔DJ-2.0V-0755〕 組件 按圖四連好，K1、K2、K3任意，順時(shí)針調(diào)節(jié)組件上部W2，使功放輸出級(jí)靜態(tài)電流為10MA-30MA。

2、K1任意，K2、K3閉合時(shí)，功放輸出級(jí)為滑動(dòng)甲類偏置，轉(zhuǎn)換效率低，但音色好，適合小功率輸出。

3、K1任意，K2閉合，K3斷開(kāi)時(shí)，功放輸出級(jí)為超甲類偏置，轉(zhuǎn)換效率高，音色好，特別適合大功率輸出。

4、動(dòng)態(tài)甲類偏置起控點(diǎn)的調(diào)整：圖四電路中K2閉合，K1、K3任意，在放大器輸入端送音頻信號(hào)，調(diào)整音量電位器，DJ組件AB管腳電壓在原靜態(tài)電壓上增加，其增加的幅值與輸出功率大小成正比。

5、輸出時(shí)起控方法：K1、K2閉合，K3任意，順時(shí)針調(diào)節(jié)W1，使DJ組件AB管腳電壓上升。

6、率輸出時(shí)起控方法：K1、K3斷開(kāi)，K2閉合，調(diào)節(jié)電位器W，使DJ組件AB管腳電壓上升。

DJ組件使用案例

例㈠ 設(shè)輸出功率大于5W之后，DJ組件起控。

1、調(diào)節(jié)DJ組件上方W2，使功放輸出級(jí)靜態(tài)工作電流Io=（Po/2L）-2=（5/2×8）-2=0.56A

2、圖四中K1、K3斷開(kāi)，K2閉合，在功放輸入端送入1KHZ音頻信號(hào)，調(diào)整音量電位器，輸出功率5W時(shí)， 調(diào)節(jié)圖四電路中電位器W，使DJ組件AB管腳電壓上升。

例㈡ 用溫控開(kāi)關(guān)使功放輸出級(jí)在滑動(dòng)甲類和超甲類之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

選擇常閉溫度開(kāi)關(guān)代替圖四中的開(kāi)關(guān)K3，緊貼在功放管散熱片上，圖四中的K1、K2閉合，散熱片溫度低于溫度開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，功放輸出級(jí)工作在滑動(dòng)甲類，轉(zhuǎn)換效率低，散熱片溫升很快，但音色很好，具有等響度特點(diǎn)，當(dāng)散熱片溫度上升到溫控開(kāi)關(guān)設(shè)定值后，溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，功放輸出級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為超甲類狀態(tài)，轉(zhuǎn)換效率提高，散熱片溫升得以控制。