[组图]采用SAP15N/P音响对管的甲类功率放大器

　　甲类晶体管功率放大器，音色温暖甜美，使人倾心。但甲类功放温升较高，如采用普通的双极性晶体管，则温度稳定性较差，调试困难，使用中也让人担心。本文介绍输出级采用三肯产品SAP15N/P音响对管的甲类功放。SAP15N/P输出电流15A，耐压160V，功率150W，结温150℃。该晶体管内置温度补偿二极管阵列，解决了功放电路中温度补偿延迟的技术难题，它的温度补偿二极管置于晶体管芯片的中心部位，能够快速同步地检测晶体管温度的变化，并对偏置电流进行修正，使之保持恒定。普通双极性晶体管制作的甲类功率放大器，因温度变化，放大器进入稳定的时间较长，往往通电半个小时后才能够稳定下来，而且随着气温的不同，偏置电流也会随着变化。实际使用中，也要煲机半个小时后才能听到真正甲类的音色。而采用SAP15N/P对管，由于它内部温升和补偿的一致，放大器通电几分钟后，就进入稳定状态，其效率高，工作稳定、安全。因此，可以说SAP15N/P对管是甲类功率放大器的最佳拍档。除此之外，SAP15N/P还具有工作线性好、饱和压降小、电源利用率高等诸多优点。SAP15N/P除温度补偿二极管外，内部还自带末前级推动晶体管和射极0.22Ω电阻，具有很高的性价比。图1是SAP15N/P的外形图及内部电气原理图。它有5根引脚。在它的NPN侧内部有一个PN结二极管，PNP侧内部有五个肖特基二极管起温度补偿作用。使用时，在NPN管的二极管和PNP管的肖特基二极管之间加一个可变电阻，以调节空载电流。

图1

图2

工作原理

　　图2示出了采用甲类单声道设计的功放电路。该功放具有温度检测和保护功能，还具有直流中点伺服等特点。其输入级采用了由场效应孪生管V1/V2(K389/J109)和晶体管V3～V6构成的共源－共基电路，该电路高频失真小，动态范围大，信噪比高。在第二级电压放大级中，V15、V16构成双级推挽级联电路，V15/V7和V16/V8分别构成理想的电流源，电流放大分别由V7、V8完成，电压放大由V15/V16完成。扬声器保护电路采用东芝扬声器保护集成电路TA7317(IC3)，其中VD6是关机静噪电源检测，接变压器交流端。V12和VD8构成继电器工作电源。场效应集成双运放IC1(LF353)中的IC1A进行直流中点伺服以稳定中点电位；IC1B与V13、温度检测开关SW2以及光电耦合器IC2组成温度检测和保护动作电路。温度开关触点为常闭触点，动作温度90℃，使用时用螺丝固定在散热器上检测温度。正常情况下，温度开关SW3的触点闭合，IC1B的⑤脚电压高于⑥脚，⑦脚输出高电平，V13导通，其集电极呈低电平，光电耦合器IC2无电流通过；当散热器温度到达90℃时，SW3断开，IC1B的⑤脚电压低于⑥脚电压，⑦脚输出低电平，V13截止，其集电极呈高电平，电流流经IC2的①、②端，致使③、④端导通，这时电阻R51对激励信号进行分流，从而减小末级的静态电流，工作状态由甲类改为甲乙类，进而降低晶体管的工作温度，确保其安全。IC1和VD7还组成自保持电路，当温度保护电路动作以后就将IC1B的⑤脚的比较电压钳制在低电平，使功放保持甲乙类工作状态。温度保护动作以后，关机后再开机自动恢复甲类工作状态。SW1是甲类或甲乙类工作方式手动选择开关，可以人为事先设定，SW1闭合是甲类放大，SW1断开是甲乙类放大。发光二极管LED亮时，指示功放工作于甲乙类状态。甲类功率放大器温度较高，有了温度检测和保护，就不会有“天有不测风云”之忧。另外，开关SW3可对末级是否采用大环路负反馈进行选择。功放激励级电源由线路板上的±50V电源提供。为节省体积，便于线路板（250×80mm）贴近散热器一起竖直安装，末级的整流滤波器件不在功放板上，图2中就省去了末级电源的电原理图。

电路调试

　　为取得较大的动态范围，输入级输出电流取2.5mA，调整电位器R1使R8上的电压降为3V；这时第二级电压
音响广场

　甲类晶体管功率放大器，音色温暖甜美，使人倾心。但甲类功放温升较高，如采用普通的双极性晶体管，则温度稳定性较差，调试困难，使用中也让人担心。本文介绍输出级采用三肯产品SAP15N/P音响对管的甲类功放。SAP15N/P输出电流15A，耐压160V，功率150W，结温150℃。该晶体管内置温度补偿二极管阵列，解决了功放电路中温度补偿延迟的技术难题，它的温度补偿二极管置于晶体管芯片的中心部位，能够快速同步地检测晶体管温度的变化，并对偏置电流进行修正，使之保持恒定。普通双极性晶体管制作的甲类功率放大器，因温度变化，放大器进入稳定的时间较长，往往通电半个小时后才能够稳定下来，而且随着气温的不同，偏置电流也会随着变化。实际使用中，也要煲机半个小时后才能听到真正甲类的音色。而采用SAP15N/P对管，由于它内部温升和补偿的一致，放大器通电几分钟后，就进入稳定状态，其效率高，工作稳定、安全。因此，可以说SAP15N/P对管是甲类功率放大器的最佳拍档。除此之外，SAP15N/P还具有工作线性好、饱和压降小、电源利用率高等诸多优点。SAP15N/P除温度补偿二极管外，内部还自带末前级推动晶体管和射极0.22Ω电阻，具有很高的性价比。图1是SAP15N/P的外形图及内部电气原理图。它有5根引脚。在它的NPN侧内部有一个PN结二极管，PNP侧内部有五个肖特基二极管起温度补偿作用。使用时，在NPN管的二极管和PNP管的肖特基二极管之间加一个可变电阻，以调节空载电流。

工作原理

　　图2示出了采用甲类单声道设计的功放电路。该功放具有温度检测和保护功能，还具有直流中点伺服等特点。其输入级采用了由场效应孪生管V1/V2(K389/J109)和晶体管V3～V6构成的共源－共基电路，该电路高频失真小，动态范围大，信噪比高。在第二级电压放大级中，V15、V16构成双级推挽级联电路，V15/V7和V16/V8分别构成理想的电流源，电流放大分别由V7、V8完成，电压放大由V15/V16完成。扬声器保护电路采用东芝扬声器保护集成电路TA7317(IC3)，其中VD6是关机静噪电源检测，接变压器交流端。V12和VD8构成继电器工作电源。场效应集成双运放IC1(LF353)中的IC1A进行直流中点伺服以稳定中点电位；IC1B与V13、温度检测开关SW2以及光电耦合器IC2组成温度检测和保护动作电路。温度开关触点为常闭触点，动作温度90℃，使用时用螺丝固定在散热器上检测温度。正常情况下，温度开关SW3的触点闭合，IC1B的⑤脚电压高于⑥脚，⑦脚输出高电平，V13导通，其集电极呈低电平，光电耦合器IC2无电流通过；当散热器温度到达90℃时，SW3断开，IC1B的⑤脚电压低于⑥脚电压，⑦脚输出低电平，V13截止，其集电极呈高电平，电流流经IC2的①、②端，致使③、④端导通，这时电阻R51对激励信号进行分流，从而减小末级的静态电流，工作状态由甲类改为甲乙类，进而降低晶体管的工作温度，确保其安全。IC1和VD7还组成自保持电路，当温度保护电路动作以后就将IC1B的⑤脚的比较电压钳制在低电平，使功放保持甲乙类工作状态。温度保护动作以后，关机后再开机自动恢复甲类工作状态。SW1是甲类或甲乙类工作方式手动选择开关，可以人为事先设定，SW1闭合是甲类放大，SW1断开是甲乙类放大。发光二极管LED亮时，指示功放工作于甲乙类状态。甲类功率放大器温度较高，有了温度检测和保护，就不会有“天有不测风云”之忧。另外，开关SW3可对末级是否采用大环路负反馈进行选择。功放激励级电源由线路板上的±50V电源提供。为节省体积，便于线路板（250×80mm）贴近散热器一起竖直安装，末级的整流滤波器件不在功放板上，图2中就省去了末级电源的电原理图。

电路调试

　　为取得较大的动态范围，输入级输出电流取2.5mA，调整电位器R1使R8上的电压降为3V；这时第二级电压

音响广场
　　放大级输出电流为6mA左右：SAP15N/P要求流过内部二极管的电流为2.5mA，这6mA的电流供两对SAP15N/P使用（R51、R52有几百微安的分流）。因流经两对SAP15N/P对管内部温度补偿二极管电流的分流关系，如单独调整一边，会出现“跷跷板”现象，调整时，应轮流少量地往上或往下调节静态电流，不要一次到位，逐渐使两对功率管的静态电流趋近一致，每对管电流为800mA，即甲类输出50W（50W以上为乙类）所需要的电流，或根据自己的情况和散热器的大小决定静态电流的大小。甲类静态电流调好后，断开SW1，人为设置甲乙类工作方式，这时末级静态电流应下降，调整分流电阻R51的阻值，以获得自己所需的甲乙类偏置电流，比如200mA，由每对管100mA分担。调整完毕，待稳定后，就可实际试听，甲类功放温暖的音色大家都有共识，这里不再渲染，只对不同负反馈的选择上对听音作一比较。末级选择无大环路负反馈，因避免了扬声器反电动势对前级的影响，低音听起来要重一些，很柔，并富有弹性，但中高音细节的清晰度比起有大环路负反馈来，似乎稍逊色一点，不过辨别起来不是很明显。因此实际使用中，可根据个人的爱好和音乐的不同风格来进行选择。以笔者之见，低音较丰富的音乐，大动态的音乐，用末级无大环路负反馈方式比较好；弦乐、古典乐、交响乐和独唱可选用末级大环路负反馈。