单端A类放大器及场效应管(3).doc

单端A类放大器及场效应管（3）4、 V-MOS场效应管单端A类功放的制作设计放大器有两个基本原则：一是简单，二是线性。能做到最简单的放大器线路就是单端A 类，简单不是单端A 类放大使用的唯一理由，是因为单端A类最具有迷人的音乐感。在A 类、B 类、AB 类线路程式中， 线性最好的是A 类， 而不足之处就是效率是最低的， 约为20%， 是以效率换音品的典范。在单端A 类放大电路中使用何种放大器件，晶体管具有太低的输入阻抗，电子管的输入阻抗很高， 但其输出阻抗也比较高， 从原理上讲， 电子管并不适合做功放输出管， 因此唯一的选择是场效应管， 场效管具有很高的输入阻抗和跨导， 也能输出很大的电流， 很适合应用在单端A 类放大器中，而在众多的场效应管中，用V-MOS 场效应管制作的单端A 类放大器，更领风骚，魅力独特！高端的钛膜声，中频饱满细腻流畅的磁性声， 弹性十足振撼人心的低频轰炸声，别有一番霸道。在一般的设计中场效管特长没有得到充分发挥， 甚至认为声音偏冷偏暗， 其实这不是场效应管的原因，声音不好一方面是人们使用它直接代换晶体管，晶体管的线路是不能发挥场效应管的特性的；另一方面，这些电路通常使用AB 类的偏置，根据场效应管转移特性，在低偏置时具有严重的非线性，带来严重的失真，解决的办法是让其工作在A 类状态，单端A 类，回归自然！瞬态特性极佳，音质纯美，偶次谐波丰富，音色悦耳动听，具有电子管的醇美音色。单端A 类场效应管功放电路五花八门，各有特色。这里给出一个电路实例，如图1 所示，以简洁至上为原则，以下给出具体的设计思路。图111 W场效应管单端A类功放电路图。(1) 为了避免普通音量电位器传输失真、非稳态接触电阻、磨擦噪声和操作易感疲惫之嫌，本机采用音响型极低噪声V-MOS 场效应管IRFD113 作指触音量控制，相对于键控音量电路又减少了一些元件，并加以屏蔽，使音量控制部分的噪声系数达到1 dB 以下(V-MOS 场效应管噪声系数在0.5 dB 左右)， 敢与高档真空步进电位器或无源变压器电位器抗衡，手感更贴切人性化。V-MOS 场效应管内阻高， 属电压控制器件， 在栅极及源极之间接充电电容，由于栅漏电流极小，电容电压在很长一段时间内能基本保持不变， 当管子工作于可调电阻区时，其漏源极电阻将受到栅源极电压即电容的电压所控制，这时管子相当于压控可变电阻，当指触( 依手指电阻导电) 开关S1 闭合，即向电容充电，当指触开关S2闭合，即将电容放电，从而达到以电压控制漏源极电阻的目的，将其按入音响设备中，即可调节音量的大小。S1 和S2 可用薄银片或薄铜片制作，间距2 mm 左右，待调试后确定，音量增减量设置在2 dB 左右。(2) 由IRF510 作源极缓冲输出， 减低输出内阻，以减小场效应管IRF150 输入电容对高频的影响，采用IRF150 双管并联变压器单端输出。(3) 采用性能超群的全耦合变压器， 自制采用Z11 或H10 芯片，截面积取26 mm50 mm ；初级共240 匝， 由两个120 匝的绕组串联；次级用120 匝，由两个120 匝的绕组并联， 实际制作时， 用两根0.77 mm 和两根1.04 mm 高强度漆包线四股并绕，分清四个绕组的头和尾， 再将两个0.77 mm 绕组的头和尾串联作为初级， 将两个1.04 mm 绕组头头和尾尾并联作为次级，硅钢片顺插，留出0.6 mm空气间隙。(4) 本机场效应管偏压由电源模块7812 提供，功放电源不采取稳压电源供电，以避免限制乐声的低频力度和动态，即降低电压换电流，降低功率换音品。制作本机时，两声道要用独立电源供电，以提高分离度，减少干扰，并增强各声道工作稳定性。本机场效应管IRF510 工作电流约20 mA，IRF150( 配对) 工作电流各为1.25 A，栅源电压约3.8 V，通过调节两级偏压电阻实现，不同产地、不同批次管子会有所出入，数据仅作参考，最好使用示波器将其调节为A 类最佳工作状态，否则，由于管子的离散性，即使工作点按手册或特性曲线给出的参数调节工作点，也未必工作在A 类最佳状态。本机可代用的场效应管较多，不同管子参数、特性及音色也有差异。表2 列出几种常用管子参数供参考。表2几种常用管子主要参数单端电路是耗电大户， 本机输出管单管热功损耗约30 W， 提高工作电压还可增加输出功率，但热功损耗也相应增加， 因此必须将管子装在一块热阻不大于1 k/W 的散热器上， 规格不小于200 mm200 mm6 mm， 将管子用硅脂涂抹后紧固在适当的位置上。5、 测*与试听搭配器材有：CD 机为菲利浦(philips)LHH-500 型；自制3A5 直热胆前级；音箱为意大利傲霸卡丝；音箱线为美国音乐丝带Super Flatine Cable ；信号线为高度风Ortofon AC-5000 8N 无氧铜线；电源线为日立4N单晶铜33.5 mm2 硅橡胶电源线；音频专用电源净化器为G&W TW-05D 型。实测技术指标：输入灵敏度为500 mV ；最大输出功率为11 W/8 。最大音乐输出功率为15 W/8 ，信噪比为87 dB( 不计权) ；频响为23 Hz55 kHz。用雨果发烧碟8进行播放时，声场宽阔，动态特别好，具备浓郁而又细腻的胆味，声像定位、解析力佳，低频结实控制力好，声音质量非常纯