一、功放電路的構(gòu)成要素
功率放大器作為音頻系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，由多個重要部分組成，協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)音頻信號的高效放大與穩(wěn)定輸出。
（一）輸入電路
輸入電路作為功放的起始環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)將來自外部設(shè)備（例如 CD 機(jī)、手機(jī)、電腦等）的微弱音頻信號引入功放。其核心任務(wù)是對輸入信號進(jìn)行初步處理，包括信號篩選、調(diào)整以及平衡等操作，從而確保信號的純凈與穩(wěn)定。輸入電路通常包含耦合電容、電阻等元件，這些元件能夠有效隔離直流成分，抵御外部干擾，保障信號傳輸?shù)耐暾浴?/div>
（二）電壓放大級
電壓放大級緊隨輸入電路之后，主要職責(zé)是提升音頻信號的電壓幅度。一般由多級放大器構(gòu)成，通過逐級放大，使微弱的音頻信號達(dá)到足夠的電壓水平，為后續(xù)的功率放大奠定基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過程中，需重點(diǎn)關(guān)注增益、頻率響應(yīng)和失真等性能指標(biāo)，以確保信號的線性放大與高質(zhì)量傳輸。
（三）功率放大級
功率放大級是功放中的核心部分，肩負(fù)著將經(jīng)過電壓放大的音頻信號進(jìn)一步放大功率的重任，以便能夠驅(qū)動揚(yáng)聲器或其他輸出設(shè)備。通常采用晶體管或電子管等電子元件，通過優(yōu)化元件參數(shù)和連接方式，實(shí)現(xiàn)對音頻信號的高效功率放大。在設(shè)計(jì)功率放大級時，必須全面考慮輸出功率、效率和失真等關(guān)鍵因素，以實(shí)現(xiàn)聲音的真實(shí)還原和設(shè)備的可靠運(yùn)行。功率放大級的性能直接決定了功放的輸出質(zhì)量和功率能力，是整個功放系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分。
（四）輸出電路
輸出電路作為功放的最后一個環(huán)節(jié)，主要功能是將功率放大級輸出的音頻信號準(zhǔn)確無損地傳輸?shù)綋P(yáng)聲器或其他輸出設(shè)備。它通常包括輸出變壓器、輸出插座和線材等部分。這些組件共同作用，實(shí)現(xiàn)音頻信號的阻抗匹配和高效傳輸，確保揚(yáng)聲器能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生聲音。在設(shè)計(jì)輸出電路時，阻抗匹配和信號傳輸效率是重點(diǎn)考慮的因素，以保障音頻信號能夠以最佳狀態(tài)驅(qū)動揚(yáng)聲器，呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的音效。
除了上述主要部分，功放電路還包括電源供應(yīng)和散熱系統(tǒng)等輔助部分。電源供應(yīng)為功放提供穩(wěn)定的電力支持，確保各電路部分能夠正常工作；而散熱系統(tǒng)則負(fù)責(zé)散發(fā)功放在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量，維持設(shè)備的穩(wěn)定性和延長使用壽命。
二、功放電路工作原理
功率放大器主要由三個核心組件構(gòu)成：前置放大器、驅(qū)動放大器以及末級功率放大器。前置放大器類似于傳聲器中的預(yù)放大器，負(fù)責(zé)對輸入信號進(jìn)行初步增強(qiáng)；驅(qū)動放大器則進(jìn)一步放大信號；末級功率放大器是信號放大的最終階段，將信號放大到足以驅(qū)動揚(yáng)聲器或其他輸出設(shè)備的程度。此外，整個電路還需配備一個 DC 供電電源，為功放的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的電力保障。
300W與1200W功放電路圖
300W與1200W功放電路圖
以一個 300W 功率放大器的電路為例，該電路由差分輸入的兩組組件構(gòu)成。Q1 和 Q4 作為典型的差分輸入，分別獨(dú)立驅(qū)動正極和負(fù)極輸出。正信號輸入通過 R4 進(jìn)入差分放大器的輸入端，經(jīng) Q1 和 Q2 放大，Q3 作為恒流源為 Q1 和 Q2 提供穩(wěn)定電流。經(jīng)過 Q7、Q8 和 Q9 的進(jìn)一步放大后，信號電壓足以驅(qū)動 Q14、Q15、Q16 和 Q17，從而產(chǎn)生正信號驅(qū)動揚(yáng)聲器。與此同時，負(fù)信號通過 Q4 和 Q5 進(jìn)入驅(qū)動電路，由 Q11、Q12 和 Q13 驅(qū)動 MOSFET，產(chǎn)生負(fù)信號的放大信號以驅(qū)動揚(yáng)聲器。
為了維持 MOSFET 電流的穩(wěn)定性，在 MOSFET 的源極上連接了電阻 R43、R45、R47 和 R49。電容 C17、C18、C19 和 C20 作為濾波電容，用于減少電路中的噪聲。值得注意的是，僅在 N 通道 MOSFET 的源極上加裝電容，這是由于 N 通道門源極的電容通常比 P 通道 MOSFET 的電容少 400pf。
二極管 D16、D17、D18 和 D19 連接在 MOSFET 的門極上，以保護(hù)門極免受過大電壓的損害。通過調(diào)節(jié)電阻 VR1 可以設(shè)定電路的待機(jī)電流，一般設(shè)定在 80~120mA 范圍內(nèi)。該電路的增益由反饋電路中的 R24、R25、R26 以及 C11、C12 共同決定，增益大約為 220 倍。無論輸入信號的大小如何，都能得到相應(yīng)的放大輸出，從而確保揚(yáng)聲器能夠正常工作。
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