用运放做一台功放

jmaudio

1994年，我大学的最后一年，利用假期参照当时的杂志制作了一台用5534做的功放，不久就毕业参加工作，有了时间和工资，使我最终完成了这台功放。当时的几个电子杂志都在热刊5534做的功放电路，我首先做的完全参照下图的电路图2，该电路实际极不稳定，功率管用的是双极型晶体管，具有温度的正反馈特性，偏流电路受市电电压的影响波动很大，稍不注意功率管就烧了，后来有刊登的一文，用MOS管替代双极型功率管，偏置电路参数没变动，实际上也不能工作，MOS管的偏置电压大双极型管很多，直到电子报刊登了一文，如下图1，从新计算调整了偏置电路参数，这个电路才在最佳工作状态，MOS管具有温度的负反馈特性，稳定性好了很多，音质听感非常好，这篇文章也获得了电子报年度优秀文章奖。我参照此文做的功放也获得了成功（凑巧当时用的电容是日本原产的红宝石电容和化工电容，多年后才明白，这些电容也是非常重要的因素），但此电路还有一个缺陷，功率管偏压电路完全是电阻回路，受市电电压波动很大，当时的市电质量很不好，我的这台功放用了一年，终因为市电电压高而烧坏了MOS管，原型号的MOS管市场上也买不到了，音响用的MOS管也买不到，加之工作忙，就没有修复这台功放。后来买了几台国产知名功放，音质听感一直不如我做的那台，很是遗憾。后来无线电与电视杂志刊登了一文《日本第6届放大器制作竞赛评述》，其中数款获奖功放都是用运放制作的功放，使我想起来我做的那台功放电路音质好是有道理和被认可的，又开始重做这台功放，参考日本获奖电路，原文偏置电路用的是恒流管，当时市场上还是买不到恒流管，我用单只三极管的恒流源替代恒流管，最后的音质效果很一般，功放也没有最终完成。后来岁月流逝很多年，到现在，想做一台高品质功放的情怀还是不变，如今音响市场元器件非常丰富，目前时间宽裕，我又开始动工，重做这台运放做的功放了，主要想法是彻底改进我做的图二的功放的一些缺陷，整机设计成BTL平衡电路，明显提高原机的功率，原机受运放工作电压低的限制，最终获得的功率不大；用AVR单片机监测功率管的偏压和温度（音乐传真A100的改进版也用单片机监测功率管工作状态），自动调整偏压，不受市电电压波动影响，彻底改善整机的稳定性，后续内容看跟贴

yangjuch

交易区新帖推荐

这个电路是否可以量产？如果按楼主形容的效果，这个电路做成后成本并不高，完全可以找厂家合作开发一款产品。

jmaudio

yangjuch 发表于 2019-9-17 10:11
这个电路是否可以量产？如果按楼主形容的效果，这个电路做成后成本并不高，完全可以找厂家合作开发一款产品 ...

我现在开始做这台功放就是想再次验证这个电路的音质，若效果还是想我记忆中的好，我会设计全套PCB板，有合作的可以组织套件销售，这个贴我先是发错发功放栏目了，有多个回帖讨论的，然后补发了在DIY栏目里

jmaudio

电源我决定采用4个变压器，都用相同的双18V100W变压器，淘宝上说是台湾产的，日本硅钢片，无氧铜漆包线，运放和末级MOS管各用一只，每声道各用两只。运放电源滤波用RIFA（现在的KEMET）的3300uF并ELNA SILMIC2的470uF，末级MOS管用化工的8200uF。

jmaudio

变压器和滤波电容都到齐了，摆了下，刚好摆满机箱底板

光芒四射

交易区新帖推荐

jmaudio 发表于 2019-9-19 14:32
变压器和滤波电容都到齐了，摆了下，刚好摆满机箱底板

看起来挺漂亮的。继续

jmaudio

光芒四射 发表于 2019-9-19 15:14
看起来挺漂亮的。继续

谢谢支持！

jmaudio

我先验证一下我20多年前做的功放电路，日本第六届功放制作比赛获奖的用运放电路有三款，如下图，我想逐一验证一下，运放的功放电路认真做应该可以获得好声音的。

天使之剑

wkd15jordan

火钳留名，战略性马克

jmaudio

jmaudio 发表于 2019-9-20 09:39
我先验证一下我20多年前做的功放电路，日本第六届功放制作比赛获奖的用运放电路有三款，如下图，我想逐一验 ...

今天家电论坛网怎么不能上传图片，等正常后，我再上传

jmaudio

jmaudio 发表于 2019-9-20 10:06
今天家电论坛网怎么不能上传图片，等正常后，我再上传

请问大家，我怎么不能上传图片，上传后提示无法保存文件附件，是不是论坛对新用户还有什么权限限制，谢谢！

jmaudio

我也不清楚为什么我目前上传不了图片，功放放大部分和自动调整偏流部分的电路我已画好，可惜上传不了，我只能描述一下电路图：用三个继电器和4只电阻组成的可切换电阻作末级MOS管源级间的偏压电阻，再用一只运算放大IC监测这个偏压电阻上的电压并送至CPU A/D变换成偏压数据，CPU控制3只继电器切换偏压电阻获得需要的MOS管偏流。

jmaudio

我在diyaudio.com网站也发了这个贴，一位加拿大的烧友看了我的电路图，给我了如下建议，他提到可以像天龙的自动控制偏流技术，开机时用大偏流，温度达到工作稳定温度后再切换为正常工作偏流，可以使功放尤其是A类功放开机后，迅速达到稳定状态，这个建议很好，我之前还没想到，我这次就在AVR CPU固件程序里加上这个功能。
You should follow palstanturhin advice. This is how it was done by Denon in the 90’s for automatic bias and the main advantage that Denon claimed was that the circuit was set to reach more quickly the optimal bias after power up thus stabilized output transistors temperature. Based on your chassis and only about 20wrms in 4 ohms max I suppose that you will have a high bias in class A this takes a longer time to stabilize. Your solution with a cpu allows to change your target bias to start with a higher one after amp power up and then reduce it until temperature stabilization.
In your case you do not adjust against temperature and that is the flaw in your circuit since you monitor only the input voltage of the mosfet. Also, with 3 relays you only have a max of 8 voltage settings. With an opto you can adjust any required voltage level.

One additional note is that you should have a cap for frequency stability margin and from what I remembered we had installed it in the feedback loop....

Fab

jmaudio

jmaudio 发表于 2019-9-20 10:06
今天家电论坛网怎么不能上传图片，等正常后，我再上传

图终于能上传了