一般家用的甲类功放,具有的6 W 的功率输出.足以满足音乐欣赏的要求.前提是听音面积不能太大.另外音箱要有较好的灵敏度,从降低制作成本、减小功耗、提高可靠性的角度考虑.需要选择一种结构简单,功耗相对较低的线路。
PASS ZEN 系列放大器具有结构简单,音质好等突出优点。PASS ZEN1放大器比PASS ZEN4,A5等放大器输出功率小得多.电路非常简洁,且静态功耗也小得多.由于PASS ZEN1采用电容作耦合输出,可避免直流输出对扬声器造成的损坏,所以制作时可省去扬声器保护电路;不必担心电容输出放大器的低频下潜问题,从实际测试和听音情况看,声音在20-20000Hz范围内比较平坦,同时由于采用VMOS放大管,音色酷似电子管放大器。
PASS ZEN1放大器原理图如图1所示,从电路上可以看出ZEN1是一级恒流源负载的放大电路,利用IRFP9240作为恒流管,工作在甲类放大状态。由于原理图中所标注型号MOS管较难购买到,实际制作时本机选用代用管。其中MSA92用A1013代替,IRFP9240用IRFP9640代替,IRFP140用IRFP640代替,当然也可选取类似VMOS管做替代实验,但由于脚位及开启电压差别过大,不应用K系列与J系列场效应管。
下面就制作过程中的几个关键问题做介绍。
(1)电源电路
由于PASS ZEN1放大器工作在单端甲类状态,双通道工作时,静态电流约为4 A,如采用单只变压器供电,变压器容量与次级线径均要较大,否则采用每声道独立供电是个不错的选择。本机采用1只500W 环牛为双声道供电;由于静态电流较大,整流桥的容量、品质一定要有保证,双声道供电应选用50A整流桥,否则压降过大,整流桥严重发热,甚至烧毁,应保证供电电压在34 V左右;同时由于电源电路负载较重,滤波电容一定要有足够的容量,否则可能引发交流声,如在不采用稳压供电情况下难以消除交流声,可采用简单的RC滤波形式,效果也很好,此时R应采用阻值在0.1 Ω 以下的电阻,并采用多阶滤波形式。
(2)放大电路调试
PASS ZEN1的静态工作电流由R1设定,适当加大R1可进一步降低功耗,但同时机器的最大输出功率也有所下降。在散热片面积偏小情况下,可利用上述方法折中,但一般不建议这样做。
在电路连接无误情况下,给机器加电,测量Q1的S,D脚间电压,并调整P1,使得S,D间电压为供电电压的一半。
(3)机器音色的调校
对本放大器音色影响较大的器件, 主要是IRFP140及输出电容C3,C4,电容应尽量选取音频专用电容器,同时也可使用1支6800 uF并联1支1 uF CBB电容代替C3,C4。
(4)机器的散热与功率管的固定
由于甲类机器发热量很大,应采用大型外置散热器或强制风冷。功率管可直接固定在散热片上,由于散热片温度很高,电路板应距离散热片稍远,通过导线联接功率管。
PASS ZEN1是一部增益较小的纯后级,需连接前级放大器才可驳接CD等播放器。若无前级,可利用节型场效应管2SK30自制一部前级。由于2SK30属于耗尽型场效应管,偏置电路变得简单,考虑到利用PASS ZEN1的电源。实际使用的前级放大器原理图如图2。
图2 2SK30前级原理图
注意,在不使用2SK30前级时,由于信号采用反相放大,应按图1所示连接扬声器,但在加入2SK30后,由于2SK30同样构成一个反相放大器,图1所示扬声器的连接相位应颠倒。
至此,一部有浓郁电子管音色的单端场效应管放大器制作完毕,电路简洁,音色均衡,解析力也相当不错。