卡侬输入插座和6.5mm插孔均采用平衡输入方式,当使用非平衡6.5mm插头输入信号时,冷端通过插孔触头接地,转换成非平衡输入方式。输入的冷热端信号经阻容耦合到NE5532的③、②脚,放大后由①脚输出,送到前面板的音量电位器。经电位器衰减后的信号返回到运放的⑥脚再次放大,由⑦脚输出到后面电路。⑤脚的R68、C20、R65、C18构成负反馈网络,运算放大器由±50V经D17、D18稳压后的±15V供电。Q3、Q16是第一级电压放大,大多数采用运算放大器作为输入级的功放电路,运放输出的信号都通过偏置电路由两个电压放大管的基极输入,而此电路则改由发射极输入。输入信号从高电位改到低电位,可减小电压波动对信号的干扰。Q4、Q14 构成第二级电压放大,Q13是恒压偏置管。它把Q4.Q14两集电极之间的电压稳定在2V左右,给后边电路提供甲乙类偏置。Q12、Q5是电流放大级,习惯上也把这级电路叫“推动级”,这三部分电路均由±100V供电。Q7、Q8、Q9、Q10和Q21、Q22、Q23、Q24是四对功率管,因采用了G类放大电路,使输出效率大大提高。Q17与Q19组成过流保护电路,当信号过强功率管有过流现象时,Q7与Q21发射极电阻的压降作为取样信号使Q17与Q19导通,通过D37 D38把推动信号分流。
晶体管在功率输出时都存在一定的功耗,功耗越大功率管发热越严重,整机效率就越低。理论与实践表明,功率放大器在输出功率仅是满功率的三分之一时,功率管的功耗是最大的,在接近满功率输出时反而功耗较小(见图1功率管功耗与输出功率关系的示意图)。晶体管在线性放大区集电极电流Ic只与基极电流Ib成倍数关系,与集电极电压Uc无关。如果100V供电时一般音量的输出功率是200W ,把集电极电压改成50V ,输出电流不会发生变化,输出功率会仍然保持200W ,扬声器的音量也不会减小,此时功率管的管压降减小了50V,输出功率从100V时的三分之一变成50V的满功率,功率管功耗减小到只有50W左右。
图1中下边是50V供电时的功耗曲线,从示意图中可看出同样是200W输出,降低电压后功率管的功耗会减小二百多瓦。因此,一般音量时采用低电压供电的方式,就可以大大降低功率管的功耗。但低压供电会带来新的问题,50V供电的满功率只有200W,在强信号需要更大功率输出时,却因电压不足功率,上不去,而产生削波失真。此时就需要提高功率管供电电压,以克服这种因功率不足而产生的失真现象。G类放大器就可以根据输出功率的大小适时切换功率管的供电电压,起到既能降低功耗提高效率又能克服功率不足引起的削波失真的双重功能。这种高效低耗的特点被多种专业功放采用(如美国知名专业功放QSC产品中有多款型号都采用G类放大器电路)。
Q15、Q18、N3、N1是该功放构成G类放大器的电压切换电路,使功率管集电极电压适时的在±50V与±100V之间切换。N3和N1两个管子的型号已被厂家打磨掉,根据测量分析,可确认是两个极性不同的场效应管。其中N3是P沟道管,N1是N沟道管,电路中均为漏极输出。Q15与Q18分别是两个场效应管的驱动管,这两个管子的基极电压。一路是土100V经R57、R58、R59、R60、D45、D46对输出中点分压提供;另一路是±50V通过D8 D11提供,两管基极被钳位在士49.4V左右。因两个管子的发射极是土50V,所以两管处于反向偏置而截止。N3与N1的栅极与源极电压相同,因没有栅偏压也不导通。±100V电压不能加到功率管集电极,只有±50V电压通过D13、D14、D15、D16给四对功率管供电。一般音量时,输出中点的音频信号的正负半周峰值不超过±30V,Q15与Q18的基极电压不会发生变化。随着输出功率的加大,输出中点的音频信号峰值将超过±30V,当起着识别开关作用的稳压管D45与D46两端电压一样时,两个稳压管关闭,不再对±100V供电进行分压。这时Q15与Q18基极的电压将超过±50.6V,使Q15和Q18迅速饱和导通。Q15、Q18两管集电极电压由100V降低到50V,经电阻分压和稳压管保护,使N3、N1获得±9V的栅偏压,N3、N1的导通把100V的高压加到功率管集电极,完成由低到高的电压转换。当输出信号由强转弱时,随着输出中点峰值电压的跌落,稳压管击穿导通,使Q15、Q16失去偏置而截止。N3、N1失去栅偏压而关闭,功率管集电极电压就又恢复到低压供电。D13~D16四个二极管在这里起隔离作用,防止转换到高压供电时±100V与±50V短路。主功放板右侧交流电源输入插座 、四个二极管、热敏电阻等元件是散热风机控制电路,输出保护电路与电源电路另在一块电路板上,电路图中不包括这部分电路,分析从略。电路中使用了一些不常见型号的三极管,其代换型号和各管实测数据可参考上面的彩页图。
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