【導讀】您是否曾經在家中使用簡單的組件構建過超酷的Hi-Fi音頻放大器？如果沒有在這裏是你的指南，我很確定你會喜歡這個。本文講述了如何製作帶有輸出晶體管保護電路和 2 分頻揚聲器保護電路的 DIY 高保真音頻放大器。讓我們討論一些引人注目的功能，這些功能可能會說服您嚐試製作這款放大器。

您是否曾經在家中使用簡單的組件構建過超酷的Hi-Fi音頻放大器？如果沒有在這裏是你的指南
，我很確定你會喜歡這個。本文講述了如何製作帶有輸出晶體管保護電路和 2 分頻揚聲器保護電路的 DIY 高保真音頻放大器。讓我們討論一些引人注目的功能，這些功能可能會說服您嚐試製作這款放大器。

這款高保真音頻放大器的特點：

輸入靈敏度 – 0.25mVmax – 大多數手機輸出這樣的電平。

輸入阻抗 – 470歐姆 – 僅取決於R1。您可以將 R1 增加到您想要的任何值或完全排除它，但我建議您將其保留在該值。筆記本電腦和手機的大多數聲卡都可以輕鬆處理這種阻抗。

頻率響應 – 1Hz – 45KHz 在 -3dB

輸出功率 – 50Wrms 或 70W 音樂功率

功耗 – 95W

效率 – 53%

紋波抑製 – -68dB – 一個不錯的值，可將電源噪聲衰減到幾百 mV。由於放大器屬於B類，因此在空閑狀態下不會有實質性的電流消耗
，因此10mF電容器將提供精細的濾波。當施加信號時，嗡嗡聲仍然很低
，以至於聽不見。

THD+N – 0.007@50W/1KHz – 這是功率放大器的值。由於需要前置放大器，該值會略高。即使是最好的A類放大器，這個值通常也不會超過，因此放大器將具有幾乎完美的信號再現。此值通常是指示性的
，可能會有所不同。最壞的情況是0.05%

，這對於所有目的來說仍然是完美的。關鍵時刻是保持功率放大器的低電壓增益，在本例中為4。

gaiyinpinfangdaqideshuchujingtiguanshoudaobaohu，buhuixiaohaoguodadedianliu，ruguozaifangdaqitiaogaodaozuidazhishishuchuduanlu

，jiuhuifashengzhezhongqingkuang。zuidadianliuxiaohaowei 6.3A。保護由Q13和Q14及其附近的所有周圍組件實現。

高保真音頻放大器的級數：

電源單元

前置放大器電路

功率放大器和保護電路

電源單元：

電源由普通橋波整流器組成。電路中使用濾波電容C1和C2。這些C1和C2的值應不小於10
，000uF / 35V。我總是更喜歡使用 1500uF 作為每安培電流的上限值
，這是我遵循的經驗法則。將散熱器連接到電橋很重要，這將使電橋在 50W 耗散時保持低於 10 攝氏度。

前置放大器電路：

前置放大器電路圍繞運算放大器構建

，以增強輸入信號。它隻不過是一個閉環增益約為20的同相放大器。可變電阻R3用於調節該前置放大器電路的增益。然後，升壓信號進入下一階段“功率放大器和保護電路”。

功放和保護電路：

高分辨率電路圖

功率放大器接受高阻抗輸入信號，進一步放大並轉換為適合揚聲器的低阻抗信號。輸出電壓失調由R10設置，功率放大器的增益由R14設置，目前設置為4.3。4.6Vmax的輸入信號足以實現全輸出擺幅。

該放大器還集成了雙向揚聲器保護功能。其中一個保護措施會在放大器通電後延遲揚聲器啟用 5 秒(miao)。這(zhe)是(shi)為(wei)了(le)抵(di)消(xiao)在(zai)最(zui)初(chu)幾(ji)秒(miao)鍾(zhong)內(nei)可(ke)能(neng)打(da)擊(ji)演(yan)講(jiang)者(zhe)的(de)任(ren)何(he)峰(feng)值(zhi)，在(zai)所(suo)有(you)政(zheng)權(quan)都(dou)安(an)定(ding)下(xia)來(lai)之(zhi)前(qian)。這(zhe)可(ke)以(yi)保(bao)護(hu)揚(yang)聲(sheng)器(qi)，並(bing)在(zai)放(fang)大(da)器(qi)首(shou)次(ci)通(tong)電(dian)時(shi)停(ting)止(zhi)響(xiang)亮(liang)的(de)爆(bao)裂(lie)聲(sheng)。另(ling)一(yi)個(ge)保(bao)護(hu)包(bao)括(kuo)繼(ji)電(dian)器(qi)Q19和延遲RC鏈R35，C9。我將其設計為在8V下啟用的繼電器。任何人都可以，但開啟時間會有所不同。

我想出的第二個保護非常有趣，我個人還沒有在任何其他電路中看到它。該電路由兩個最合適的運算放大器（它們采用一個封裝）和Q20組成
，可在任何功率晶體管發生故障時保護揚聲器。通常這會將揚聲器暴露在其中一個電源軌（30V）的全電壓下

，這對揚聲器和二極管橋來說可能是災難性的。所以底線是絕對應該避免它。

你可能會問它是如何工作的。兩個運算放大器用作比較器。一端設置在接近電源軌電壓的電壓下。您可以選擇 R22/R28 和 R38/R39 設置的 40V 和 41V 之間的任何電壓。我選擇了大約26V的電壓。因此，由於正常工作時的輸出永遠不會超過最大電源軌電壓（0Vmax）的707.21，因此可以安全地假設，在正常工作期間，不會發生誤觸發。

以防萬一如果其中一個功率晶體管發生故障

，它通常會短路。這使揚聲器和相對比較器的其他輸入暴露在高於基準電壓（26V）的電壓下。這導致運算放大器觸發Q20晶體管，然後Q9晶體管對C50（保持繼電器驅動晶體管導通的電容）完全放電，從而切斷與揚聲器的連接。這種保護非常快（60-1ms）
，優於簡單的保險絲保護，後者可以使短路保持長達《》秒。

通過Q11和R22熱敏電阻進行溫度漂移補償。兩者都應安裝在散熱器附近或以某種方式粘在散熱器上。溫度升高將導致輸出電壓在0V偏移附近漂移
，因此熱敏電阻和Q11晶體管的溫度依賴性將使電壓保持在0V左右
，或者將部分消除這種影響。通常使用稍微複雜的係統，但該放大器的額定功率僅為 50W，因此即使這樣也可以解決問題。

提示和建議：

我必須給你的最重要的提示是永遠不要排除C6。它（與C4結合使用）是確保放大器穩定性並保持其振蕩趨勢的兩個組件。

使用電路中BCxxx中最接近匹配的晶體管
，您可以獲得。隻需購買 40-50 個 BC550（它們非常便宜），喜歡 10-20 個 BC560 並測試它們，並且隻選擇具有最接近 hFe 的那些您可以獲得。

也使用容差非常低的電阻器
，3.3k電阻應具有1%的容差。

由於幾乎不可能匹配所有組件，因此我添加了R10，用於微調輸出電壓偏移。使用它
，設置最接近0V的偏移。為此
，請勿在輸出端使用電壓表。它們往往有些不準確，而是使用與負載串聯的mA表。一旦你達到最接近的
，你可以達到0mA
，這就是你的中心點。

該電路設計為隻能處理50W的功率。如果你想從中獲得更多
，你需要將另一對輸出晶體管並聯
，增加電源軌
，並通過降低R14的值來增加功率放大器的增益。請記住
，選擇的晶體管適用於此電壓電平，它們不會在超過 80V 的差分電壓下工作。您可以獲得的最大電壓是 Vcc 的 0，7
，因此最大功率為 （0，707.Vcc）^2/Rl。

您必須提供足夠的散熱器以保持功率晶體管冷卻。保持熱敏電阻和Q11靠近甚至粘在散熱器上

，它們是溫度漂移補償元件。

通過R20將通過功率晶體管的電流設置為20mA

將輸出電壓偏移設置為最接近0V
，您可以通過R10使放大器以最大輸出運行20分鍾左右
，並在必要時重新調整。

二極管橋還必須安裝在足夠的散熱器上，以處理大約10W-15W的功耗

使用星形地麵布局拓撲，實現最低嗡嗡聲

首次上電說明：

組裝電路後，確保所有內容都已正確焊接並添加所有散熱器。

將 R20 設置在中間位置的某個位置。

添加虛擬負載。隻需使用浸沒在純水中的 1W/4 歐姆電阻即可。

通電。將電壓表設置為 20mV 標度

，並測量其中一個 220mOhm 電阻器的壓降。調整R20

，直到看到大約5mV的讀數。這意味著功率晶體管的空閑電流設定在25mA左右。這會將放大器設置為B類區域。如果你想在AB類區域（我推薦）進一步推動它，隻需調整R20，直到你得到25mV的讀數。這意味著空閑電流設定在100mA左右。

測量輸出電壓。使用 R10 調整偏移，直到使其盡可能接近 0V。

從您最常使用的源注入輸入信號（最好是正弦波）或(huo)東(dong)西(xi)，保(bao)持(chi)水(shui)冷(leng)負(fu)載(zai)
，並(bing)在(zai)輸(shu)出(chu)上(shang)使(shi)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)。調(tiao)整(zheng)前(qian)置(zhi)放(fang)大(da)器(qi)增(zeng)益(yi)
，直(zhi)到(dao)輸(shu)出(chu)端(duan)出(chu)現(xian)非(fei)削(xue)波(bo)正(zheng)弦(xian)波(bo)，並(bing)保(bao)持(chi)放(fang)大(da)器(qi)以(yi)最(zui)大(da)功(gong)率(lv)運(yun)行(xing)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)（15-20分鍾）
，然後移除輸入信號。再次測量輸出電壓失調
，並再次按R10重新調整。

再次重新啟動放大器，看看一切是否正常，如果沒有回溯您的步驟並再次重新調整。

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