一款日本100W4Ω的全对称6并MOS FET电路.doc

现在MOS FET电路在论坛里是非常火的，不说废话先上电路图电流放大电路图下载 (89.38 KB)电压放大2011-12-24 20:52电压放大电路图下载 (115.54 KB)电流放大电路图2011-12-24 20:52直接耦合的MOS FET输出级下载 (68.99 KB)直接耦合的MOS FET输出级2011-12-24 20:54两级直耦环路负反馈放大器电路下载 (61.86 KB)两级直耦环路负反馈2011-12-24 20:54下面的PCB文件是我按照原电路图改成6并的，有些零件的值不同了，推动管兼容三极管和场管，末级的功率管也是可以用三极管和场管代换的，考虑到各让有不同的爱好，所以才这样设计。先上图片下载 (142.42 KB)Protel 99 SE PCB图2011-12-24 20:53下载 (95.41 KB)Protel 99 SE 3D图2011-12-24 20:53下载 (95.96 KB)Protel 99 SE 3D图2011-12-24 20:53下载 (104.46 KB)Protel 99 SE 3D图2011-12-24 20:54下载 (74.13 KB)PCB实物图2011-12-24 20:54下载 (74 KB)PCB实物图2011-12-24 20:54下载 (49.79 KB)PCB实物图2011-12-24 20:54下载 (47.73 KB)PCB实物图2011-12-24 20:54现在来说说电流放大级的原理该电路除了工作在A累以外，只是为了达到A累100W输出功率，采用了4组MOS FET对管接成并联SEPP电路。4组对管为2SK405/2SJ115的组合。为了使A累输出级在额定输出功率范围内都工作在线性区，静态工作点应该使输出级静态电流Id按以下式选择： Id2=Po/2Rl式中Po为输出功率，Rl为负载阻抗，Id为有效值。通过上式可求出A累100W/4输出级的静态电流Id=3.54A。如此大的静态电流，是上面一组对管难以承受的，为了降低每管功耗，所以采用了4组对管并联，每组对管静态电流则为0.885A，可取0.8A。在上述对管未经过精心配对的情况下，按4组静态电流3.54A(实际取3.2A）时分别测试，各组电流误差不超出0.73-0.8A之间，可见对管的对称性是相当高的。实装中如到某管电流误差超过0.8A20的范围则应予以更换，否则造成功耗分配不均而损坏 MOS FET。该电路的调试极为简单，首先将VR1置中间位置，通电预热5分钟后，调整VR1使静态电流为3.2A（可在正负端串入电流表检测），然后调整VR2使输出端中点为0V。经上述简单调整后，开机初始有40mV的中点电压漂移，几分钟后逐渐降低为0V。该单独输出级频响10Hz-200KHz是平直的0dB，-3dB的点远在610KHz。输出功率100W时非线性失真1，输出功率80W时非线性失真0.2，输出功率为60W以下时非线性失真0.1。上图电压放大为驱动此100W输出级设计的电压放大器电路。现在再来说说电压放大级很明显，这个电路实为一OCL放大器的前级电路。放大器从第一级差分放大直到源极输出的驱动级，采用全互补对称的推挽电路。但是，在源极射随器的输出中又将推挽两臂输出合为一路，以驱动电流放大极中的电容耦合输出级，使电路给人一种画蛇添足之感。这种设计目前在国外不足为奇，因为目前的CD软件均为左右声道分离录制，中档以上的CD播放器也将D/A转换，信号放大等左右声道独立，更为讲究的是，左右声道供电也分开。这种方式被称为单声道形式的立体声放大器，意即为两组各自独立的单声道放大器合成为双声道立体声放大器。现“单声道”组合的立体声放大器成为音响爱好者的时尚形式，各生产厂也相继开发单声道组合的立体声功放。该前级放大电路并未采用单声道组合形式，只在每个声道中采用全对称推挽放大，以期达到单声道组合形式的理想效果。单声道模式的目的是，采用各自完全独立的两个声道，以消除在立体声放大过程中的R、L声道相互串扰。而而该电路中采用的全互补推挽，当用于双极型晶体管OCL电路时，用以扩展信号电流的动态范围。在MOS FET驱动级中最后一级输出电压幅值不超过20Vp-p，这一任何供电电压Vcc超过40V的单端A类小信号放大器所能达到的电平下采用推挽小信号放大，显然是有些多余。也许有人以为推挽电路能抵消偶次谐波失真，其实，即使有偶次谐波失真，在SEPP输出级中也同样会得以补偿。该电路设计是简单地沿用了驱动双极型晶体管OCL前级放大器的结果。不信，请注意以下几点。其一，第一级采用的是双差分放大器，对正负半周信号进行对称放大，对MOS FET后级而言，电压放大部分增益为100倍（40dB），等一级输入信号幅值0.1-0.5Vp-p在之间，有推挽的必要吗？其二，电路中从驱动级中点取得交、直流负反馈电压，从信号电压反馈电路分压比可见，负反馈量极小，显然是考虑到MOS FET输出级的低失真特性，过大的负反馈量是有害无益的。但是，中点电压100的直流负反馈除了照搬OCL驱动级以外，就是无其他解释了。前后级的电容耦合使驱动级有毫伏级甚至几伏的电压漂移，对输出级无任何影响。因为前级信号电平极低，驱动级中点电压的轻度偏移，显然也对波形失真无大的影响。对电流放大电路中的输出级来说，偏置是否稳定、输出中点电压的调整、输出级静态电流调整等均与前级无关。所以，电压放大电路中VR1、VR2、VR3都只为场效应管驱动级而设，如此煞费苦心却在2SK134、2SJ49的源极并联输出电路中一笔勾销。总的来说，电容耦合输的MOS FET输出级照搬OCL放大器的前级放大器是画蛇添足，得不偿失的。对电流放大电路中的输出级来说要求只有点：一是要