關於A30電路之討論 @ 老音響資料庫/蘇桑部落格

　　在本刊六十期上筆者介紹了一個新觀念設計下的「新A類30W後級放大器」,讀者服務部也配合著在百忙之中(因當時適逢去年音響大展)作供應成品,套件及PCB的準備。該電路係取材自英國的Practical Electronics雜誌1980年9月號的一篇文章中,筆者對該電路有了全盤了解之後,認為是一個極值得推介的電路(不管是設計觀念、電路架構、易裝程度及性能方面皆是),於是在稍加修改之後及迫不及待的再六十期發表了,並且原型機配合著本刊服務部的2000系列小機箱製作出來。

　　該文刊出不久之後即獲阿蓮某一讀者來信討論該電路,這位讀者的腦筋動得非常快(也非常怪),他把該電路看作是純B類全對稱放大器的變形,原函中是這樣講的(參閱圖1)「把TR3的靜態電流加大,把Q1的腳剪掉,B類就變成A類?」我想任何學過電子學的人都知道B類與A類之別僅在偏壓(或偏流)的大小而已,只要變化其偏流(甚至還不必剪腳呢!)即可把B類變成A類。

　　本電路之設計是把TR3的偏流在低功率時為純A類,功率增加時再以TR2接入作電流提升,如文中所提的,TR2經常是處於預備ON的狀態,D1來決定TR2何時工作,因此實際上訊號波形的變化中並沒有任何一點是真正「切換」而成的,雖然D1本身會有ON/OFF的動作,這跟AB類裡的情況是一樣的,所不同於AB類的是本電路中負責的功率放大的兩個元件TR2 TR3無論在何種情況下都沒有進入截止區,這是本電路號稱「新A類」(時下的各名廠機器也都是以新A類來稱呼動態偏壓的線路,本刊亦延用其名,請參閱59期P.81)的根據。

　　而該讀者來函中尚提及「一般的AB類互補對稱射極輸出電路,其輸出電晶體雖僅再一半的時間提供輸出電流,在另一半的時間也未必是完全截止,其VBE由順偏進入反偏再到順偏的變化是連續漸進的......」,實是自相矛盾,光就這句話「其由順偏進入反偏再到順偏」,在反偏時不是截止是什麼呢?因此本電路中其功率元件之不截止的特性是無庸置疑的。

　　至於訊號波形的切換動作,如前述TR2應是處於ON的,但事實上從電路上判斷(見圖2),若TR1的C極是處於電源電壓的中性點,而Out這點也是處於零電位,那麼D1與TR2的BE到底如何決定誰ON誰OFF呢?當然再設定純電阻負載A類放大TR1之工作點時,可以把其C極設定在比中性點高0.6V的電壓上,然而在零件值不能百分之百相同時,這個電壓的設定是必要每每調整。可行的辦法是在TR1 C極與TR2 B極間串入能產生這個電壓的元件,如果這元件是電阻的話,那麼它的阻值大約是8Ω(使用半固定來調),然而在這種情況下我們通常會很快的想到以兩枚二極體順向偏壓下的壓降1.2V來使用不是很方便嗎?(加1.2V的作用是使D1及TR2的BE都處於導通邊緣,免得萬一D1先導通時把0.6V抵銷了,TR2仍無法獲得適度的偏流)事實上在業餘製作時本就應該使每個零件都不需嚴格挑選,可調的部分也要能省則省。

　　在本刊供應的套件及成品中都加有這兩枚二極體,但為考慮各二極體的順向特性及MJE3055的順向特性各不相同,唯恐過大的Ic流過TR2使其燒燬,應在其射極串入一小值電阻,考慮TR2的耐功率是90W,那麼在本電路中它可流過3A電流,故這小值電阻應為0.2Ω(實用值是0.22Ω 2W),當TR2流過3A電流時,其輸出功率已在30W以上很多了,故仍無需顧慮其會進入截止區。

　　很多不習慣使用IC的人,經常為挑選輸入級的配對電晶體而傷腦筋,這是多麼可惜的事,IC內的電晶體不但是配對的而且還具有相同的溫度係數,只要能善用IC,它是能為我們做很多事情的。本電路中使用的IC TL-072是屬於比較新型的高性能IC之一,在本電路中R8原使用半固定電阻來修正中點電壓(參閱60期P.115原圖),筆者發現即使不必調整也能使中點電壓保持在20mV以內,所以新的PC板上也把它改為220Ω的固定電阻了。

　　另外有許多讀者以最初的原型PCB裝置本機時,發現有高頻振盪的現象,考其原因,消除切換干擾的電容C3從輸出端回授,顯然它是個複雜的回授源,在電路的零件無法完全配合時是很容易因相移而起振盪的,因此這個回授點也改到TR3的C極上去了,而且回授的容量稍加大些可保持電路更穩定。

　　由於本電路架構的優秀,即使在正負電源電壓的極度不平衡下電路仍能工作,這個特性也使得在裝置後的檢查工作更簡易。在裝機完成之後試機之前應先有個靜態測試及動態測試。靜態測試包括目視檢查各零件的接腳,位置及配線是否正確,及未通電之下電源端、輸出端的對地阻值;動態測試是先不要給電路加上滿功率的電源供應,以了解其動作點正確與否,方法是這樣:以一個±15V,限流200mA~250mA的電源供應器來供電給本電路(單一聲道),測輸出端電位,若很正常(50mV以內),即可正式加入電源來試聽,若中點電壓不對,先測R11 R12上的壓降,在2.8~5V之間表示IC部分之電路皆正常,R9的壓降應在1.5~2V間,各二極體及電晶體的VBE電壓都應有0.6~0.7V,可逐一測試檢查。