專業(yè)功放電路圖(學(xué)習(xí)修理OCL功放電路圖/功放維修)
目前，除了集成電路功率放大器之外，大多數(shù)流行的功率放大器都由分立元件組成。OCL賽道主要介紹如下。基本電路由差分輸入級(jí)、電壓放大級(jí)、電流放大級(jí)、功率輸出級(jí)和保護(hù)電路組成。
(相關(guān)資料圖)
圖A是結(jié)構(gòu)框圖，圖B是實(shí)用電路圖。有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基本電路形式，也有附加輔助電路和補(bǔ)償電路的復(fù)雜電路形式。本文將常見(jiàn)的OCL電路分成幾個(gè)部分，逐一介紹了電路的簡(jiǎn)單原理、常見(jiàn)電路的組成、檢查時(shí)對(duì)電路的識(shí)別以及維護(hù)的基本方法。了解局部電路，拼出整個(gè)電路圖，維修功放相對(duì)容易。c是電壓曲線。
電壓測(cè)量是功放維護(hù)的基本方法。電壓分布以輸入端到輸出端為0V的中心軸。紅色上升越深，正電壓越高，藍(lán)色下降越深，負(fù)電壓越低。圖B中全對(duì)稱電路的電壓也是正負(fù)對(duì)稱的，這是維修測(cè)量的主要依據(jù)。
B
差分輸入級(jí)
圖1是最基本的差分(differential)輸入級(jí)電路，由兩個(gè)完全對(duì)稱的單晶體管放大器組成，兩個(gè)晶體管的基極分別為正負(fù)輸入端。一個(gè)輸入端作為信號(hào)輸入，另一個(gè)輸入端作為反向輸入端的負(fù)反饋。由于它能有效抑制輸出端的零點(diǎn)漂移，所以成為OCL電路的輸入端口。
輸入級(jí)不同于單差分和雙差分。單微分電路簡(jiǎn)單，雙微分具有良好的對(duì)稱性。由電容和電阻連接的三極管為差分輸入級(jí)，相鄰的同類型管為差分的另一半。如果輸入端接一個(gè)管的基極，它將是單微差，例如，下兩個(gè)管的基極將是雙微差。為了克服電源波動(dòng)對(duì)電路的影響，
圖2給差分放大器的發(fā)射極增加了一個(gè)恒流源。有的在集電極增加了鏡像電流源，如圖3所示，以保證差動(dòng)兩管靜態(tài)電流的一致性。
圖4是在具有恒流源和鏡像電流源的高速齒輪機(jī)中使用的差動(dòng)輸入電路。
圖5、圖6和圖7是三種常見(jiàn)的恒流源電路，尤其在圖6中，使用最多的是二極管鉗位法。兩個(gè)二極管將三極管基極穩(wěn)定在1.4V左右，當(dāng)電源電壓波動(dòng)時(shí)，差分級(jí)的靜態(tài)電流保持不變，提高了放大器的穩(wěn)定性。
在圖8和圖9的鏡像電流源中，兩個(gè)三極管的基極相連，發(fā)射極電阻相同。流經(jīng)兩個(gè)晶體管的電流相同，這就像照鏡子一樣保證了兩個(gè)差分晶體管的靜態(tài)電流一致性。這兩種電路的識(shí)別方法是:連接在差動(dòng)管上的三極管，其兩個(gè)發(fā)射極的電阻降低到一點(diǎn)后，就是恒流源，其最明顯的特點(diǎn)是基極連接有二極管或穩(wěn)壓管。鏡像電流源的兩個(gè)管的集電極分別與兩個(gè)差動(dòng)管的集電極相連。由于其兩個(gè)三極管的特殊連接方式，兩個(gè)基極和一個(gè)集電極連接在一起，很容易識(shí)別。
差動(dòng)級(jí)工作在A類狀態(tài)，每個(gè)三極管必須導(dǎo)通良好。檢測(cè)的關(guān)鍵是差動(dòng)兩管的be結(jié)電壓，應(yīng)在0.63V左右用數(shù)碼管精確測(cè)量，兩管對(duì)稱電壓相同。因?yàn)樗姆聪蜉斎攵撕竺媸菑脑摱艘龅姆答伨W(wǎng)絡(luò)，所以后電路的異常會(huì)影響差動(dòng)管的靜態(tài)偏置。在正常狀態(tài)下，差分級(jí)中每個(gè)三極管的基極對(duì)電源地為0V。如果發(fā)現(xiàn)電壓異常，大部分是由于后電路故障引起的。
這部分電路的故障率很低，所以要先檢查后面的電路故障。在沒(méi)有電源的情況下，可以測(cè)量差分級(jí)各管的PN結(jié)是否完好。因?yàn)槊扛茏佣寂c電阻相連，所以指針表R1用于測(cè)量。NPN管的黑色探針與基極的紅色探針連接，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，交換探針不再導(dǎo)通。相反，PNP管。
兩個(gè)電壓放大器級(jí)
圖10是最簡(jiǎn)單的電壓放大器電路，廣泛用于低級(jí)功率放大器。差分級(jí)發(fā)送的信號(hào)由單個(gè)管放大，然后從集電極輸出，然后由電阻和二極管分壓，發(fā)送到下一級(jí)。圖11是復(fù)合管放大模式，圖12是差分放大模式。在后兩種電路中，增加了恒流源作為集電極負(fù)載，以提高后一種電路的穩(wěn)定性。這三種電壓放大電路均匹配單差分輸入電路。
例如，八達(dá)DC-211AK功放采用圖11所示電路，聯(lián)勝M(fèi)A-767功放與圖12類似。圖13是具有雙差分輸入模式的電壓放大器級(jí)的基本電路。兩個(gè)不同極性的晶體管重新放大來(lái)自不同極性差分級(jí)的集電極信號(hào)。比如KOS AV-115功放的電壓放大電路就是這樣。
圖14和圖15所示的共源共柵放大器電路常用于一些高端機(jī)器和專業(yè)功率放大器，可以提高放大器的線性度，拓寬帶寬。例如，虎山PSM96功率放大器的電壓放大如圖14所示。圖15所示電壓放大電路用于DSPPA MP-600P和中赫ET-5350。這部分電路也工作在A類狀態(tài)，be結(jié)的電壓約為0.63V
電壓放大器級(jí)直接與電流放大器級(jí)耦合。電壓放大管的集電極與電流放大管的基極相連，電流放大管的偏置由前置電路提供。圖16是最基本的偏置電路。該電路本身是電壓放大器的集電極負(fù)載，通過(guò)電阻分壓和二極管箝位為后續(xù)級(jí)提供合適的偏置電壓。
圖17、18、19、20、21和22是由三極管組成的恒壓偏置電路，保證了穩(wěn)定的后級(jí)偏置。雖然這六種電路不同，但它們的基本原理是一樣的。恒壓管處于良好的導(dǎo)通狀態(tài)，其be結(jié)電壓約為0.67伏..許多功率放大器電路使用圖19所示的恒壓偏置電路。調(diào)整圖中的可調(diào)電阻可以改變后級(jí)的偏置電壓和靜態(tài)電流。
此外，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，整機(jī)可以從A級(jí)轉(zhuǎn)換到A級(jí)。這部分電路有明顯的痕跡，大部分恒壓管都是利用三極管的正溫度特性貼在功率管的散熱片上。它可以引出電壓放大管。
雖然圖15所示的共源共柵電路比較復(fù)雜，但是在每側(cè)兩個(gè)led的明顯位置可以找到相關(guān)的元件。這部分電路的故障率也很低，恒壓偏置的可調(diào)電阻接觸不良會(huì)導(dǎo)致功率管偏置過(guò)低的現(xiàn)象，因?yàn)榭烧{(diào)電阻開(kāi)路會(huì)使恒壓管失去其較低的偏置電阻，基極電壓會(huì)接近集電極電壓，飽和導(dǎo)通。
電流放大管和功率管失去它們偏置。這也是可調(diào)電阻應(yīng)位于下偏置電阻位置的原因。想象一下，如果把可調(diào)電阻放在上偏置電阻的位置，打開(kāi)時(shí)會(huì)導(dǎo)致恒壓管停止，后面的功率管會(huì)因?yàn)槠闷叨柡蛯?dǎo)通。會(huì)是什么樣的結(jié)局？電壓放大級(jí)本身的故障率不高，但當(dāng)電流放大級(jí)的管發(fā)生故障時(shí)，恒壓偏置管往往會(huì)燒壞。
這部分檢測(cè)的要點(diǎn)是后級(jí)基極連接的兩個(gè)輸出點(diǎn)A和B(雙差分電路為兩個(gè)電壓放大管的集電極，恒壓偏置管的集電極和發(fā)射極)的電壓約為2.2V(四管偏置后為0.5+0.5+0.6+0.6)。功率管靜態(tài)電流過(guò)大會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱。a、b點(diǎn)與地之間的電壓應(yīng)對(duì)稱在1.1V左右，不對(duì)稱必然會(huì)造成中點(diǎn)偏移。
三個(gè)電流放大和功率輸出級(jí)
圖23和圖24是電流放大器的發(fā)射極電阻浮動(dòng)模式的電路。當(dāng)強(qiáng)弱信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，發(fā)射極電位會(huì)浮動(dòng)，有利于克服交叉失真和削波失真。圖25兩個(gè)發(fā)射極電阻與輸出中點(diǎn)相連，有利于中點(diǎn)平衡。幾乎大多數(shù)功率放大器都使用這三種電路。
發(fā)熱功率放大器的電流放大級(jí)和功率輸出級(jí)處于A類狀態(tài)。一般家用OK機(jī)和性能專業(yè)功率放大器的電流放大管的be結(jié)電壓調(diào)整到0.6V左右，而功率管處于B類狀態(tài)，只有0.5V..圖26是在最后階段具有場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功率放大器電路。場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一種電壓驅(qū)動(dòng)器件，可以在大功率輸出時(shí)降低推動(dòng)晶體管的負(fù)載。
FET強(qiáng)大的輸出電流負(fù)載能力也是選擇一些專業(yè)放大器的原因。許多低成本功率放大器也安裝有拆卸的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。FET偏置比三極管偏置高，約1.8V，圖27為采用同極性NPN功率管的準(zhǔn)互補(bǔ)OCL電路。標(biāo)準(zhǔn)OCL電路中PNP推管的發(fā)射極電阻在集電極和負(fù)電源之間移動(dòng)，在原有發(fā)射極電阻的基礎(chǔ)上增加約100歐姆的反饋補(bǔ)償電阻。將原來(lái)的PNP功率管換成NPN管，基極接下推管的集電極，集電極和發(fā)射極電阻接電路的位置互換。
這種電路在六七十年代缺少大功率PNP晶體管的時(shí)候非常流行，因?yàn)镹PN晶體管和N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)PNP晶體管和P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所以也是沿海地區(qū)制造拆管廉價(jià)功率放大器的常用電路。圖40是基本的OCL電路，圖41是帶準(zhǔn)互補(bǔ)OCL電路的DIEHAO AV-3001功率放大器的電路圖。通過(guò)比較可以看出差異。
圖28是功率管的集電極輸出電路，集電極輸出具有電壓放大功能。它廣泛應(yīng)用于使用OCL電路的新型放大器，如圖42所示。ET-5350放大器是集電極輸出經(jīng)過(guò)輸出變壓器后以110V、70V、16V的恒壓輸出。目前的功放管多采用C2073、A940、TIP41、TIP42、D669、B649等中功率管，其封裝和位置在電路板上很明顯。
恒壓輸出電路
的兩級(jí)電路是功放中損壞率最高的部分。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先會(huì)燒壞動(dòng)力管，然后推管就會(huì)遭殃。恒定電壓偏置管和推管的發(fā)射極電阻將受到影響。所有這些部件都應(yīng)在維護(hù)期間進(jìn)行檢查。
在之前的電路檢查和維修后，不要急于安裝功率管。首先上電，檢查功率管be結(jié)空引腳的電壓是否為0.5V，輸出端是否為0V。當(dāng)這兩個(gè)電壓不對(duì)時(shí)，你應(yīng)該回去繼續(xù)檢查前電路。
這是維修中最關(guān)鍵也是最困難的一步。可以通過(guò)與另一個(gè)通道比較(無(wú)故障)和上下比較這個(gè)電路(雙差分全對(duì)稱電路)耐心檢查，可能是損壞電路的罪魁禍?zhǔn)住８鼡Q功率管時(shí)要小心偽造品。比如C3280、A1301、C5200、A1943、C3858、A1494等假貨很多。在常見(jiàn)的功率放大器對(duì)中，很難區(qū)分真假封裝。
四個(gè)過(guò)流保護(hù)和揚(yáng)聲器保護(hù)電路
圖29、30和31
是常用的過(guò)電流保護(hù)電路。功率管的發(fā)射極電阻用作采樣電阻。當(dāng)信號(hào)過(guò)強(qiáng)，輸出過(guò)大時(shí)，功率管發(fā)射極電阻壓降增大。被電阻分壓后，保護(hù)管開(kāi)始導(dǎo)通。由于其集電極的二極管與電流放大管的基極相連，電流放大管的基極對(duì)號(hào)的強(qiáng)度降低，起到限流保護(hù)的作用。
因?yàn)殡娐放c功率管相連。當(dāng)功率管熱擊穿時(shí)，它同時(shí)被破壞。因?yàn)樵贠CL電路導(dǎo)通的瞬間有一個(gè)平衡過(guò)程，有一個(gè)輸出中點(diǎn)從DC電位過(guò)渡到零電位的時(shí)間，這個(gè)電壓有時(shí)可能會(huì)接近電源電壓，會(huì)大大燒壞揚(yáng)聲器音圈。使用中出現(xiàn)故障也會(huì)造成輸出中點(diǎn)偏移，DC高壓也會(huì)損壞揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器保護(hù)電路是隨著OCL放大器的應(yīng)用而誕生的。
圖32和33
是常用的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，具有延時(shí)關(guān)閉繼電器開(kāi)啟揚(yáng)聲器和中點(diǎn)偏移關(guān)閉揚(yáng)聲器的功能。在一些大功率專業(yè)功率放大器中，使用了數(shù)萬(wàn)個(gè)大型水庫(kù)的微濾波電容。當(dāng)交流電源關(guān)閉時(shí)，電容仍然有放電過(guò)程，這也伴隨著中點(diǎn)偏移，這對(duì)揚(yáng)聲器也構(gòu)成了威脅。圖33
電路增加了交流斷電保護(hù)功能。變壓器斷電時(shí)，二極管整流產(chǎn)生的負(fù)電壓立即消失，交流保護(hù)三極管由關(guān)轉(zhuǎn)通，繼電器驅(qū)動(dòng)管基極接地，釋放繼電器斷開(kāi)揚(yáng)聲器。新款德克XA8500采用了這樣的電路。
圖34
是由集成電路UPC1237制成的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，被很多品牌機(jī)器使用。它具有圖33所示電路的所有功能，還具有故障排除自動(dòng)恢復(fù)功能。第一針為過(guò)流檢測(cè)，第二針為中點(diǎn)偏移檢測(cè)，第三針為復(fù)位模式選擇(接地為自動(dòng)恢復(fù)，電容為掉電恢復(fù))，第四針為交流掉電檢測(cè)，第五針接地，第六針為繼電器驅(qū)動(dòng)，第七針為RC延時(shí)，第八針為電源(不超過(guò)8V)。揚(yáng)聲器保護(hù)電路中繼電器的故障率最高，往往是繼電器接觸不良甚至燒毀變形。
五個(gè)謎題
識(shí)別功率放大器主板的每個(gè)部分后，您可以拼出一個(gè)粗略的電路圖。根據(jù)圖35，圖40由圖1、圖10、圖16和圖28組成。圖41是DIEHAO AV-3001功率放大器的電路圖，可由圖1、11、16和28詳細(xì)說(shuō)明。Bada 211B功率放大器類似于圖37中具有單個(gè)差分鏡像電流源的OCL難題。圖39標(biāo)準(zhǔn)雙差分輸入OCL拼圖可以拼出與虎山BK2X100-01相同的電路圖。當(dāng)你在沒(méi)有任何數(shù)據(jù)的情況下維修一個(gè)功放，經(jīng)過(guò)這樣的拼圖分解，你心里就有了一幅畫。
責(zé)任編輯：Rex_23
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