简易20瓦放大器

本文旨在构建一个简单的20瓦放大器

: Dhrubajyoti Biswas

为什么是单端a类放大器

谈到固态单端输出，单端A类放大器可能是最好的例子之一。另一方面，在这种情况下，无源负载可以是变压器、电阻或放大器和电流接收器。在这里，我们使用了一个廉价的电流接收器具有高线性度，这是很好的与这个项目。

对于许多电气工程师来说，经常看到他们推荐使用1:1的变压器或电感。但我们将避免这一过程，因为这两个组件都非常昂贵，需要高精度，否则它可能会对声音质量的损失产生相反的影响。音质的下降主要是因为它是非线性的和频率相关的。

在这个实验中，我们使用了一个基本的电路-一个60瓦的功率放大器，并对其进行了改造，使其能很好地与a级放大器一起工作。据我所知，许多人尝试过这种方法来建造放大器，结果是积极的。

使用+/-双电源

此外，我们还使用+/-20伏电源。它可以调节，传统的，甚至应用电容倍增器，而且在削波之前，它的容量应该在22瓦左右。所以，建议使用更大的散热器，因为放大器发热的可能性很大。

在我们之前的实验中，我们使用了3A的静态电流。在这里，我们将其减少到2.6A，目的是减少瓦特的损耗。但它仍将从每个放大器中释放至少110W。

强烈建议使用大塑料盒器件或to -3晶体管，因为热传递是你可能面临的最大挑战之一，建造这个放大器。我们还建议使用单独的耗散的单个晶体管。这将使产生低热阻。

你也可以使用更大的晶体管进行开发，但那将是昂贵的。因此，考虑到口袋，最好使用两个并联的晶体管。它们比大晶体管更便宜，尽管保持了质量。

下面是帮助构建系统的简单20瓦放大器电路的示意图。

线路图

20W a类放大电路

图中所示的接收器是基于与输出阶段相似的概念构建的。4 × 1欧姆1W电阻[0.25欧姆]平行放置。然而，它可能需要一些实验，因为电流是由基极-发射极电压BC549确定的。按照电路的工作方式，BC549将从电阻中获取过量的基极电流。当电阻上的电压超过0.65V时，晶体管启动并进一步调整平衡。此外，您还可以使用1K trimpot设置DC偏移量来管理LTP。

最佳电流

理想情况下，a类放大器应保持工作电流比扬声器的峰值电流高110%。所以对于阻抗为8欧姆且供电电流为+/-22V的扬声器，其最大电流将为:

I = v / r = 22/8 = 2.75a。

以上计算没有显示输出时的电流损耗。可以肯定的是，电路的输出将会有3伏特的损失，这是基于发射极或驱动电阻的损失和输出器件的损失。

因此，最大电压为2.375 5a @ 8欧姆= 19V峰值。现在将蒙混系数加到110%，工作电流为2.6125A(约2.6A)，然后输出功率为22.5W。

然而，重要的是要注意，虽然-ve电源是恒定的，但另一方面，+ve随可用的稳定电流而变化。对于高信号，当上晶体管打开时，电流增加一倍，而当出现负峰时，电流将降至零。这种情况在a类放大器[单端]中很常见，使电源设计变得复杂。

调整静态电流

如果电流感应电阻超过最佳值，则可以使用trimpot和雨刮器连接到BC549底座，以获得精确的电流。但是，请记住，要保持感测电阻器与产生高电源的电阻器（例如功率电阻器）之间的距离。保持不安全的距离会导致电流下降，而安培温度会升高。

使用微调电位器时要小心，因为-35V电源线会损坏雨刮器。此处的错误移动可能会损坏装饰壶。因此，在输出设备的收集器处使用雨刮器启动。缓慢增加电流，直到达到所需设置。您也可以使用多转罐作为替代方案，这将是最好的。

下图显示了为拟议的20瓦放大器电路制作电流接收器变量。

可变电流源

图中使用1K的电阻器是为了确保即使当壶变成开路时也不会吸收无限电流。此外，还需要给时间(有时10分钟或更多)来稳定整个散热器的温度。但是，根据散热器的大小，达到工作温度所需的时间可能会有所不同，因为散热器越大，热质量越大，因此需要时间。

散热器是a级设计中最重要的部件之一。因此，必须使用热额定值低于0.5°C/瓦的水槽。考虑一种情况，当耗散大约为静态的1W时，一个具有该规范的散热器将具有55°C的温度上升，并且在80°C的晶体管最终使其变热。您可以使用0.25°C的热额定值，但对产生的热量影响不大。

另一个简单的20瓦放大器

这个20瓦的放大器电路是一个快速构造，大部分的元件都可以从你的“垃圾”盒子里找到。该设计由达林顿前置器、Q1和Q2、VBE倍增晶体管Q3和由晶体管Q4-7组成的准互补输出级组成。

通过R3通过Q7集电极到Q1的基极实现全轮分流反馈回路。这个电阻R3和电阻R2，另外提供直流反馈和输入偏置。电压增益，以及放大器的灵敏度水平，通过电阻分压器R3和R1的比值定义为33和370mV。

通过晶体管Q5和Q7的静态电流必须使用预置的PR1调整到30mA。R4和R5形成达林顿晶体管的集电极负载，它是由电容C2引导，以便为输出级提供电流驱动。

尽管非常简单，但20瓦的放大器能够产生高质量的音频再现，并且可以在使用4、8或16欧姆负载时工作得很好。

使用MOSFET

下图所示的电路适用于希望在输出级使用功率MOSFET的直接放大器进行实验的个人。该设计采用简单的设置，非常类似于使用公共发射极输入晶体管（Tr1）直接操作公共源MOSFET驱动设备（Tr2）的设计，该驱动设备随后立即驱动互补的公共源输出晶体管（Tr3和Tr4）。

R5在直流放大器中提供100%负反馈，以确保R1至R3使您能够以适当的电位偏置输出。C6和R4在一定程度上解耦音频反馈，并提供约20倍（26dB）的电压增益。这使得电路在输出功率为20瓦特RMS时，输入灵敏度约为625mV RMS至70k。R8用于通过输出晶体管固定最合适的静态电流，约为80至100mA。

功率MOSFET工作在负系数模式，这意味着温度补偿电路对它们来说并不重要。R9和C4的配置类似于电路输入端的低通滤波器，有助于消除射频干扰问题。C5将电路稍微向高频方向移动，有助于稳定性，同时抑制射频破坏性。

C3和C8分别定位为输入和输出直流阻塞电容器。应用50伏直流电源和负载8欧姆扬声器，这个放大器电路能够毫不费力地提供20瓦有效值的输出功率。通过大约40伏特的负载电源电压可以实现大约15瓦有效值的输出功率，使用60伏特的直流输入和8欧姆负载扬声器可以达到大约30瓦有效值。

尽管根据现有的规格，该电路可能不符合超级Hi-Fi级别的要求，但对于这种简单的模型，它可以产生惊人的整体性能(事实上，它只与4个晶体管一起工作)!在几乎所有的输出功率和频率下，总体谐波失真通常有效地低于0.1%，尽管在高输出功率和低输出功率以及高频率(如您所料)时，它可能会有所增加。尽管用于Tr1的BC177晶体管的最大射极到集电极额定电压只有45伏特，但在使用50伏特电源的电路中与该器件一起工作确实受到了保护