非常简单便宜且菜鸟友好的A类放大器
novakon2014/03/25电子技术 IP:天津
本帖最后由 novakon 于 2014-3-25 18:42 编辑

首先是10欧版本,适合8-32欧(包括耳机)使用,电源功耗13W。

QQ截图20140325124717.png
QQ截图20140325124417.png
QQ截图20140325124119.png

然后是32欧版本,适合32欧及以上耳机使用。更省电。
QQ截图20140325130948.png
QQ截图20140325130914.png

刚刚用pspice跑的仿真,直接装好应该没什么大问题。

说明:
R3 R4应换为300k或500k精密电位器,以调整静态工作点。
调整电位器原则:直到IRF540的D(漏极)电压等于电源电压(图中7815的15V)的一半(7.5V)。如果你使用12V,也相应调整D极电压到6V。
精确调节建议配合示波器,调节到输出波形上下失真均衡即可。

虽然功率不大,但建议加散热器以保持MOS管工作状态稳定。
MOS管S极下方的电阻为负反馈电阻(参考模电课本)。取更大的值会提高THD,但会使得增益下降,如果音源本身输出电平较高,可以这么做。
输入端信号源内阻为1K(那个1K是表示等效信号源内阻,实际不需要接上去),如果您的信号源内阻较小,可考虑串一个1K电阻。至于对音质有什么影响?低内阻的信号源可以提升100kHz以上响应(等于没用),而内阻高于10k的,会感到高频较弱。这是由MOS G极电容导致的。
电源越稳越好,为远离开关电源噪声,以电瓶供电为佳。如果稳压设计得不好(比如就一个7815,连电容都不并),会直接影响静态工作点稳定(因为静态工作点是由电源分压设置的),后果不赘述。这个电路太简单了,所以PSRR(电源波动抑制)极差,属情理之中。静态工作点不稳的问题可以用恒流源代替R3解决,但这样电路又复杂了,原理也复杂了。
为提升低频响应,对于内阻较小的负载(如8欧扬声器),可使用大的输出电容器(例如C3换成1000uF或者更大)。
+500  科创币    虎哥    2014/03/27 好帖子居然没人加分
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23
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~~空空如也
张静茹
10年3个月前 IP:未同步
677553
本帖最后由 张静茹 于 2014-3-25 14:31 编辑

占沙发,这是pspice什么版本?
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677554
再谈谈第二张电路图,可将R1改为2.2Ω,依个人口味而定。这样一来会降低输出峰值,但提高THD。
对于32欧耳机,2VRMS -> 1/16 A -> 1/8 W 也就是125mW,已经很大声了。

如果又想要更高的输出电压(更大功率),又想要高的THD,可以提高R1阻值(增强负反馈),同时提高电源电压并相应调整静态工作点。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677584
本帖最后由 novakon 于 2014-3-25 18:53 编辑

面包板

DSC_0238.jpg

DSC_0238ss.jpg

这是为12V电源输入设计的版本,7809稳压,稳压输出并0.1uF和4.7uF。静态功耗2W,可以推一下耳机,2Vrms还是很澎湃的,低频响应非常好,无任何杂音。其实耳放对我而言没什么用,只是跟大家演示一下这个电路是可以工作的。
甲类的效率是最低的,要达到更高输出功率,便要提高静态功耗。提高功率的方法参见之前的原理图,把R2换成更小的阻值(但要考虑电阻承受的功率,别把电阻烧了)就可以了。
QQ截图20140325165215.png


高频响应取决于信号源内阻(图中R6表示),iPhone的输出内阻应该是很小的,这里换成了保守的100欧,-3db频响曲线就一路延伸超过100K。如果你有一块hifi声卡,直接接上去就是了。
QQ截图20140325165204.png

如果是内阻较高的信号源,比如电吉他(这个电路可以作为吉他放大器,但应增加R1降低增益),一个办法是加运放缓冲(所谓前级放大);另一个办法是换一个最大允许电流小一点(或者说导通电阻大一点)的MOS管(因为通常它们的结电容会比这次演示的IRF540小得多,在内阻R固定的情况下,截止频率f=1/2PiRC会更高)。

输入应加RC高通滤波滤除20Hz以下信号(在此已经有C1了,滤除低频的关键是控制C1大小),因为低于20Hz的声音虽然人听不到,但仍然会在输出电压中体现为上下大幅度摆动,音量开大时会导致同时播放的其他更高频率的声音产生失真(压缩、削顶等),得不偿失。
电路图和制作中的C1都太大了,实际建议用0.1uF~0.22uF。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677587
本帖最后由 novakon 于 2014-3-25 18:15 编辑

接上,参考datasheet,IRF540(直插,100V,100W)的输入电容为2000pF;IRLML2502(SOT贴片封装,20V,1W)的输入电容为700pF,所以对于同样内阻的输入信号,后者的截止频率可以延伸至前者两倍以上。

IRF630 200V 40W 500pF
2N40 400V 20W 240pF
2N60 600V 30W 300pF

可惜俺手头没有2N60。

总结:这个制作需要线性性能好而不是开关性能好的功率MOS管。当然如果您是土豪HiFi爱好者,80VDC伺候IRF540,NE5532前级推,耗160W出30W……也不是不行
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最高主机泡泡
10年3个月前 IP:未同步
677588
话说,不明白甲类有什么好处?音质更好?还是只是因为它失真小。。感觉效率那么低太不合算了,冬天倒不错,可以一边听音乐一边暖手
用高压管是不是更有优势?通导电阻更大些
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677589
baiwenglong 发表于 2014-3-25 18:25
话说,不明白甲类有什么好处?音质更好?还是只是因为它失真小。。感觉效率那么低太不合算了,冬天倒不错, ...


怎么说呢,mos管导通电阻是由G极电荷量决定的,导通电阻小的管子G极电荷量都很大(充放电时表现为G极电容),故高频响应不好。所以用导通电阻大的管子音质会较好。而常见的高压管导通电阻都挺大的(电压又高、导通电阻又小的管子,基本上贵得吓人,属于不常见),所以……相同价格的情况下,高压管通常会好些。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677590
本帖最后由 novakon 于 2014-3-25 18:36 编辑

baiwenglong 发表于 2014-3-25 18:25
话说,不明白甲类有什么好处?音质更好?还是只是因为它失真小。。感觉效率那么低太不合算了,冬天倒不错, ...


因为没有交越失真,小音量时的谐波失真表现非常优秀(因为是线性放大的,可认为THD=0),可以秒AB类好几条街。大音量时则总谐波失真不相伯仲,但以偶次谐波失真为主,奇次谐波失真少(与AB类相反),对听感影响没有AB类大。

当然还是要有好的音源,如果音源本身失真严重,就没有必要上甲类了。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677593
如果说甲类还有什么好处,就是原理简单,元件便宜,容易做,容易一次成功,适合动手DIY。。。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677596
本帖最后由 novakon 于 2014-3-25 18:56 编辑

附清爽版电路图,注意图中阻值请按照需要调整,R3 R4换成一个500k精密电位器。

QQ截图20140325185449.png


版本
QQ截图20140325184655.png
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最高主机泡泡
10年3个月前 IP:未同步
677605
还是挺好玩的。。唉,耳朵差,听起来386的小功放和2030也没什么区别。。
记得见过有人做过50W甲类,输入功率是500W,更坑的是无论音量大小,有声无声,都消耗那么多功率,声音小时更悲哀,全变成热消耗掉了。。
PSpice学过一次,感觉没Multisim和Proteus方便,就没再用,看起来很厉害啊
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兰若,公主魂
10年3个月前 IP:未同步
677610
[s:1]baiweidong[s:12]УI saw you walking in the rainscarbourough fair(fuc.k)apewavwavapewindows media player Ч
           иСо覴еNobabythat's not what I want!
         ò渵fuc.kfuck
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兰若,公主魂
10年3个月前 IP:未同步
677613
超级支持楼主[s:1],我超喜欢纯甲类,只要不是木耳,baiweidong肯定是木耳[s:12],都可以听出甲类和推挽的区别。甲类声音很正点,声音十分耐听,可以播放蔡琴的渡口,黄莺莺的哭砂,炎黄第一鼓,响马对决,流星的一意孤行,沉睡大地,I saw you walking in the rain,莎拉布莱蔓的scarbourough fair,云之南(不是彩云之南,fuc.k)都是无损ape转wav,我还是直接喜欢wav格式,不喜欢ape。。。用windows media player 播放,关闭一切音效,那声音真实毒啊。。。
           鄙视苹果音质的高音过于清亮,音场当然不错,因为中高频基本上决定了音场。。。苹果中频太过于圆润,低频不行。。。感觉苹果的图像处理和音频处理一个特色,太完美,没有一点瑕疵,去掉了本有的特色。。。No,baby,that's not what I want!
         当然,喇叭用布边全频的,那个低音啊,真是猛,不是重低音,是纯正低音。。。黄莺莺的声音就如同在身边娓娓道来,低频厉害,不多不少,不像低音炮,fuc.k。。。fuc。k。。。。
+10
科创币
最高主机泡泡
2014-03-26
真.烧友。。我真是木耳,根本听不出
+10
科创币
布布卡
2014-08-17
我感觉tda2822和上万的音响就是音量的差别
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量子隧道
10年3个月前 IP:未同步
677624
novakon 发表于 2014-3-25 18:31
因为没有交越失真,小音量时的谐波失真表现非常优秀(因为是线性放大的,可认为THD=0),可以秒AB类好 ...


then是不是开关(D类或T类)功放就更好了?交越频率远超过音频,在音频频段正负交越相抵,最后基本没了。
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ne555
10年3个月前 IP:未同步
677665
甲类功放音质没得说,唯一缺点就是效率低的可怜
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677667
量子隧道 发表于 2014-3-25 20:47
then是不是开关(D类或T类)功放就更好了?交越频率远超过音频,在音频频段正负交越相抵,最后基本没了。


现在的D类已经能做到人耳听不出来了。D类功放的失真和AB类不是一个原理,不方便相比较。
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ne555
10年3个月前 IP:未同步
677670
baiwenglong 发表于 2014-3-25 19:32
还是挺好玩的。。唉,耳朵差,听起来386的小功放和2030也没什么区别。。
记得见过有人做过50W甲类,输入功 ...


对于那个人做的50W甲类功放,我有个可以减小低音量时功耗的想法,不知道行不行:电源由原来的稳压电源换成一个可调开关电源和一个可调串联稳压电源,并且增加一个调整基极偏置电流的电路(对于三极管来说),使静态工作点稳定在1/2Vcc
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bg8npk
10年3个月前 IP:未同步
677677
真回去搞去了[s:10][s:10][s:10]
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677682
ne555 发表于 2014-3-25 22:34
对于那个人做的50W甲类功放,我有个可以减小低音量时功耗的想法,不知道行不行:电源由原来的稳压电源换 ...


让电源轨道跟随输出电压变化以提高效率的设计,好像是称为class E。
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novakon作者
10年3个月前 IP:未同步
677685
PCB画好了,欢迎DIY

QQ截图20140325232302.png


attachment icon 540amp.attach 20.25KB ATTACH 21次下载
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ne555
10年3个月前 IP:未同步
677816
novakon 发表于 2014-3-25 23:38
让电源轨道跟随输出电压变化以提高效率的设计,好像是称为class E。


我指的是用音量按钮控制电源电压。而且class E不是一种工作在zvs模式的高效变换器吗。D类功放效率挺高的
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兰若,公主魂
10年3个月前 IP:未同步
677860
baiwenglong 发表于 2014-3-25 19:32
还是挺好玩的。。唉,耳朵差,听起来386的小功放和2030也没什么区别。。
记得见过有人做过50W甲类,输入功 ...


哈哈,我开玩笑啦[s:12],谈不上烧友,略懂皮毛而已。
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兰若,公主魂
9年10个月前 IP:未同步
713829
最近发现用crt彩电的老行管D1666,D2539做单管功放,电感串联在集电极,电感并联一个串联了电解的喇叭,19v供电,效果很不错。回去做两个声道给投影机放电影提供声音[s:14]
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