經(jīng)典FET輸入甲類前級(jí)

經(jīng)典FET輸入甲類前級(jí)

本電路是參照《無線電與電視》雜志2000第一期的《電池供電高級(jí)純A類分立件前級(jí)放大器》黃小鳳所設(shè)計(jì)的電路加以補(bǔ)充的一個(gè)經(jīng)典電路。其中列出了原電路中沒有注明的R3、R4、R7、R10、R18、R19、C2的具體參數(shù)，該參數(shù)是由“新客”老師經(jīng)過周密計(jì)算和認(rèn)真推敲得出的。由于此線路有著純甲單端的純凈甘甜，速度感和瞬態(tài)響應(yīng)優(yōu)異，故特與燒友們一起分享。

本前級(jí)實(shí)際是一個(gè)20dB的平直放大器，其主電路如圖1所示，從圖中可以知道，它是一個(gè)經(jīng)典的兩級(jí)差分放大和單端挽推DC化電路。除DC化措施外,其電壓放大和挽推輸出級(jí)均工作于純甲類狀態(tài).由于甲類放大的的工作點(diǎn)手機(jī)在最佳負(fù)載上，靜態(tài)電流的取值為最大電流的擺幅的一半,挽推管又是一起工作的，只是一管電流增加另一管電流減少，所以對(duì)猝發(fā)信號(hào)的反應(yīng)極為敏銳,不象有的AB類或B類的輸出電流對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)有拖沓的滯后現(xiàn)象,不存在開關(guān)失真和交越失真.此外,對(duì)晶體管的Ie-Vb的非線性失真也可以很大程度上的抵消,使嚴(yán)重危害聲音甜美的奇次諧波失真最小,盡管他的效率不高但用在前級(jí)之中,卻是物盡其用的明智之舉。
要獲得純凈而低噪的重放,高素質(zhì)的電源的一個(gè)特別重要的基礎(chǔ)。國外進(jìn)口名機(jī)對(duì)電源素質(zhì)極為重視,可見電源的好壞對(duì)整機(jī)的素質(zhì)有決定性的影響,因此我們效仿高檔名機(jī)對(duì)電源采取電池供電的形式,使其達(dá)到更高的水平,電池可采用6只6V/1.5A，質(zhì)量較好的免維護(hù)蓄電池，每邊三枚做正負(fù)供電。這樣一方面為取得良好的音質(zhì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面也省去了設(shè)計(jì)復(fù)雜，制作難度較高的電源電路?！扒凹?jí)電路(電源附圖）”是該機(jī)的充電電路。
一個(gè)好的前級(jí)，不但要有好的電路設(shè)計(jì)，好的電源，還要有好的元件支持，其中是缺一不可的。由于本電路的元件不多，所以采用高素質(zhì)的精品元件并不會(huì)有很大的難度。而且采用較好的元件還可以幫助克服本機(jī)一個(gè)DC化的弱點(diǎn)，就是直流零飄的問題，嚴(yán)格的選配晶體管可以很大程度上對(duì)輸出端保持零電位有保證。
由于輸入級(jí)處于放大器的最前端，它對(duì)全機(jī)信噪聲要求十分苛刻。一般雙級(jí)型晶體管由于噪聲特性不是十分理想，所以難以勝任，為取得較好的低噪聲特性，該前級(jí)用了高跨導(dǎo)Gm結(jié)型場效應(yīng)（JFET）組成的高阻抗，大動(dòng)態(tài)，低噪聲差動(dòng)放大器，但使用高跨導(dǎo)的FET管也有其利弊，因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)上 FET管的輸入電容及反饋電容較大，所以對(duì)音色有一定的修飾作用。至于你喜歡膽之溫暖或石之清麗就見仁見智了。本機(jī)的輸入級(jí)是使用了市場上常見的高跨導(dǎo)Gm結(jié)型場效應(yīng)管-NPD5564S，由于此管是孿生結(jié)型管所以其內(nèi)部特性一致，不用配對(duì)?？梢允∪ゲ簧贂r(shí)間。采用結(jié)型場效應(yīng)作為第一級(jí)差分放大也有一個(gè)好處,就是當(dāng)工作電流ID取得較大時(shí)保證大的動(dòng)態(tài)范圍和輸出大的過渡電流給R10,C2充電.用這種管作差分輸入時(shí)在工作電源較大時(shí)噪聲仍然十分小,靜態(tài)電流為1.2mA,在兼顧信噪比的前提下,取較大的表態(tài)電流不僅提高了該級(jí)的搞過載能力,電壓轉(zhuǎn)換速率和頻寬都有了相就的明顯改善。面用普通的雙極型晶體管作差分放大級(jí)時(shí),工作電流一大,電流噪聲必然會(huì)劇增,人面使整機(jī)的信噪比劣化。
輸入級(jí)的雙端輸出使得電壓放大僅出構(gòu)成差放形式,兩級(jí)差放的市共模抑制比使得本機(jī)中點(diǎn)直流失偏電壓飄移極小.如圖所示,第一級(jí)的負(fù)載,R10和C2為雙極點(diǎn)頻率補(bǔ)償.BG2,BG3為BG1組成一個(gè)共源共基電路,以減小GB1兩管的極間電容影響,這樣就改善了的高頻響應(yīng).為了提高共模抑制比(CMRR),共用了一個(gè)恒流源,該恒流源由BC4,D1,D2,組成,B5為鏡流級(jí),由于發(fā)射極電阻與集電極電阻大約相同,因此其集電極輸出波形與發(fā)射極波形大小相同,只是方向相反.通過BG5鏡流級(jí)使BG3輸出加到BG6與BG4輸出加到BG7信號(hào)幅度相同,BG6與BG7組成差分推挽電路,同時(shí)作為BG8,BG9的偏置電壓,BG8,BG9組成對(duì)稱的單端推挽輸出級(jí),以獲得較大的輸出電流及較低的輸出阻抗。
第二級(jí)所用的管子是東芝的C2240，Hfe>250誤差最好保證在3%之內(nèi)，也可以選用Vceo>120V,Icm>50mA,Pcm>200的管子，但要注意管子的一致性。這樣才能保證有更好的聲音和更好的穩(wěn)定性。
最后一級(jí)同樣不能馬虎，要求管子參數(shù)為Vceo>160,Icm>50mA,Pcm>750mW,fT>50MHz,符合以上要求的管子的市面上有不少，其中較有口碑的有人立的D756、B716，D667、B647，還有東芝的A1145、C2705等，本機(jī)則選用了大家所熟悉的2SB647、2SD667，對(duì)該管的要求是在Ic=10mA狀態(tài)下配對(duì)誤差為>2%。
最后對(duì)于其他元件很不能有所大意，電阻最好選用菲利浦的五色環(huán)電阻功率為1/2W誤差也應(yīng)盡可能的小，電容方面市場的選擇很多，但切記要使用較高素質(zhì)的正品電容，同時(shí)整流電容的一致性也不容忽視，因?yàn)檎?fù)極電容的充放電時(shí)間的不同，會(huì)使電源不平衡，從而產(chǎn)生低頻自激，輕則聲音變壞，重則影響到整機(jī)的正常工作。所以電容誤差應(yīng)控制在3%之內(nèi)。電位器選用ALPS的塑封型電位器，其他電位器可選用我近日的電器市場見到的一種叫COPALD的電位器也是塑封型的，是日本生產(chǎn)的售價(jià)在2-4元之間。為度金引腳，外型小巧，品質(zhì)優(yōu)良傳輸線為特富龍度銀線，焊錫也最好使用含銀錫。機(jī)箱的選用就視乎自己的條件自行選擇，但要注意抗震。
整機(jī)布局可分為三個(gè)小機(jī)箱，左為電源包括：變壓器、充電電路，中間為電池組，右邊則為前級(jí)電路，布線方面要短而不亂，最好對(duì)敏感的走線加以屏蔽。
調(diào)試方面只要元件素質(zhì)符合要求，本機(jī)調(diào)試并不復(fù)雜，首先的電池的電壓，而后先使輸入端對(duì)地短路，微調(diào)W3使輸出端為0V，后調(diào)W2使R9兩端電壓差為5V，最后的W4使BG5、BG6的集電極對(duì)地電壓為-1V，完成后靜侯30分鐘，再接通電源對(duì)以上步驟重新調(diào)試，使輸出中點(diǎn)電壓為0V即可。