2SB600/2SD555 A类15W单声道后级(第一部份)[转帖]

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2SB600/2SD555 A类15W单声道后级(第一部份)[转帖]

摘自：www.diyzone.net  作者：上条信一
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2SB600/2SD555 A类15W单声道后级(第一部份）


图说：全机组装完成的照片
本机如您所见，它并没有装入机箱，每个零件都只是架在软木板上而已，并没有真正固定住。两个散热片毫无支撑的站立并且成直角的方向组合在一起， 在散热片的内侧则是装有电路板和以最短路径规划的配线。

图说：从全机上方拍摄的俯视图，可以看到两片散热片利用螺丝固定在一起。
这个构造几近于临时木板屋的装配方式比起老老实实地装入机箱内部的方式来说，在这样临时搭造状态下的声音效果往往反而可以得到鲜明度更高的音质，所以就干脆就采用这种装配构造来打造这一次的单声道后级了。

图说：为了降低每个组件的物理震动，在每个组件下方垫上避震垫。
因为整个机器并没有使用金属机壳做为底盘，所以并不会发生电磁的漏电流现象，而且在明净清晰的环境中可以明确的减少因为装配不良所造成的音质劣化。

图说：装配时使用小型的电路板，在配线时要注意走线不能造成相互干扰，且不要太注重外观，选择最短的连接方式。
本机特色
本机最大的特征在于电路中最末端的双极性晶体管输出级使用了功率MOSFET，MOSFET本身有负温度系数的特性，温度高时偏流就降低，反之则增加，所以可以将偏流保持在一定的范围内自动平衡，所以可以移除源极电阻，也由于这个原因，搭配A类放大模式，输出阻抗变得极低，无需加上全段负回授就能得到充分的性能。
然而，在移除源极电阻之后，如果不进一步的降低放大器和喇叭之间介入的所有物质所带来的影响，放大器本身还是不能准确地捕捉喇叭的动作，也无法精确地驱动喇叭，因此，本机的组装概念是是尽可能缩短扩大机与喇叭之间的接线路径，将扩大机放置于喇叭附近。
全机电路介绍

1. 功率放大部份的简介
图5所示为本机的电路架构图。在经过许多次的实际实验之后，决定在驱动级MOS-FET采用最受欢迎的2SJ49/2SK134，在最末端的功率级的晶体管采用的则是已经停产但还能买到的2SB600/2SD555(TO-3包装，最大功耗200W)。功率级的偏流设定经过实际的调整到合理的温度后约为1A。此外，A类工作的范围为15W(RL=8Ω)。
2. 散热片部份
散热片采用可以垂直安装两颗TO-3包装晶体的的TF-1214A-2。驱动级FET配置于上方，功率级的晶体管配置在下方，这样一来，在空气对流效果的作用下，可以对功率级晶体管提供冷空器，而驱动级FET则因功率级晶体管的热气而升温，因此，Vgs增加幅度会变得比Vbe的减少的幅度少，这样偏流会减少，如此一来就就可防止热跳脱的问题。
3. 电源部份
电源变压器使用TANGO A-35S，功率级部份使用17VAC的次级经整流滤波后得到约+-22VDC的电压。而驱动级的电源部份，在考虑到MOS-FET极间容量的电压依赖性和饱和电压的高度后，将20VAC的次级再串联上5.5V的次级经整流滤波后得到约+-34VDC的电压。最后，电压放大部的电源是从驱动级正负34VDC电源中取出的，以100Ω2W的电阻和30V的基纳二极管构成+-30VDC的稳定电压。
4. 电压放大部份
电压放大部位，是在初级以一组互补的J-FET构成的互补是推挽两极放大做为输入级，然后再进入第二级Q3/Q7的电压放大级以确保足够的电压增益。通过两级放大的方式，再根据晶体特性来设定适当的数值，便可以得到很优异的电路特性，并且发挥出电路的潜能。本机在初级采用了Cis值小且Gm值低的2SJ103/2SK246，并且降低此级的偏流，就电路数据来来看，这样的设计可以得到良好的线性放大特性。
5. Rs的数值
在偏流大概1A的状态下进行测量，这一部份的重点在于防止热跳脱现象，实际测量后，发现伴随温度上升时的偏流变化在Rs设为3Ω时有一点点减少的倾向，于是就选择了3Ω。此时驱动级MOSFET的静态偏流高达0.4A左右。
6. 对付输出飘移的对策
在电压放大部位，为了统一互补零件之间的温度环境而使用了热结合处理。而在功率放大部位，2SJ49比2SK134的Vgs变化量更大，因此在偏压电路中通过个别温度补偿来抵消那彼此间的差异。将2SK134一侧偏压电源的Q4、Q5透过散热片进行热结合，再使偏压照温度上升而下降。另一方面，2SJ49一侧偏压电源的Q6，在Q8的温度系数为正的定电流电路下，使偏压不随温度变化。虽然重复驱动级FET与Q4、Q5的温度补偿似乎有补偿过多的倾向。但是，由于Q4、Q5热结合的程度小，且驱动级FET随温度上升ID减少，温度补偿效果降低，因此在综合性宽广的温度范围内能够保持平衡。
7. 防止震荡的对策
为了偏压电路的热结合，所以需要把驱动级MOS-FET的闸极的引线变长，并且在闸极与引线中间串入100Ω电阻。在电源部份，对驱动级MOS-FET的汲极、功率级晶体管的集极与电压放大部位电源的基纳二极管三者各自与接地之间加上0.47μF的高频旁路电容增近电路稳定性。最后，为了提高电容量负载的稳定性，在电压放大部第二级的5.6kΩ负载电阻上并联100pF+68Ω的补偿网络，如果补偿网络的电阻不足68Ω的话当输出发生切割状况时会产生一点点的高频振荡。这儿可能就需要具体情况具体分析后再进行调整了。
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[ 本帖最后由 diyzone-xm 于 2008-1-28 09:49 编辑 ]