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差分输入高品质音响平衡放大器

Weave 2019-08-14 最新文章 评论

后级放大电路主体电路采用夏文卡顿的一款经典电路(见图5和图6),相信很多朋友十几年前就对这个电路有所熟悉了。

为了消除非线性失真和抑制中点漂移,一般放大器都加有大环路负反馈。由于晶体管极间电容的存在,功放的输出信号相位滞后于输入信号,加入大环路负反馈后,输出和输入波形的不同步,更会产生比较大的失真波形,也就是常说的TIM失真(晶体管声)。这种失真通过超前补偿可得到一定改善,但电路总的相移会因频率的不同而不同,使得补偿难以准确到位,效果也不尽人意。我们可以注意到,整个电路的级间电容主要是在输出级的晶体管上,若使反馈电路避开输出级,TIM失真可望得到明显地改善,同时,还可防止扬声器的感应反电动势窜入输入级,引起调制失真,所以,该电路反馈信号取自推动级,同时取消到地大容量反馈电容,使TIM失真得到进一步改善。但这时中点的漂移量会大幅增加,我们也可以采用中点伺服电路来解决。现在流行的有源伺服和无源伺服,为了对这两种电路的性能效果进行比较,在实际的印制板制作过程中我把这两个电路都给做上去了。有源伺服中点非常稳定,在2mV内基本不动,无源伺服有15mV左右的漂移,但无源伺服电路比用运放的有源伺服更耐听,有源伺服电路本身并不能完全滤除信号得到纯直流成分,这样必定对输入信号产生调制,结果采用无源伺服电路的声音相对于会显得干硬些和毛糙些,所以最终还是选择了无源伺服。

把输出级脱离反馈就必须尽量降低输出级的失真,让其工作于甲类是个不二的选择。但是一直顾忌纯甲类的高静态电流会对电源和散热的要求过高,还有其过高的耗电量,动态甲类即超甲类偏置可算是同时解决了这两个难题。在各类动态偏置中有一种光耦控制电流偏置是其中佼佼者,在图5电路中,对功放管的基极电流取样通过光耦反馈到推动管的基极,达到偏流的自动控制。光耦本身具有良好的隔离作用不会对信号产生调制,在控制端没有一般恒压偏置的上下臂电阻,不会对电压放大级的输出分流,而且采样与控制就在推动级的输入和输出上,反应迅速。其唯一的局限就是输出级必须采用双极性三极管,场效应管由于是电压控制器件在这里而不能受控。不过在板上预留了恒压偏置的元件位,这样在装机时可有多种选择。

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