甲类功放，饱和怎么办？要利用这条负载线
甲类功放饱和怎么办？
大家好，我是李经理。这一课重点来讲一下公放。公放的类型分为a类、b类、c类还有d类。这一课重点来讲一下a类，也就是甲类公放的具体的直流编织静态工作点q点是怎么回事？这个就是a类放大器基本的原理图。
前面就要讲到a类功放的特点是什么？它就是在输入信号的全周期，整个周期里面三极管qe都是处于正向的放大区，也就是在信号的整个周期之内都是处于正常的工作状态。所以对于三极管qe来说导通角就达到了三百六十度。
如果是b类功放，它是一个推腕结构，它的导通角只有一百八十度。因为它只在信号的一半周期之内只有一个管的工作，所以它导通角就是一百八十度。当然还有介于一百八十度跟三百六十度之间的这种a类功放。
这节课重点来讲一下a类功放具体的负载线是怎么样的？可以通过负载线来求出功放放大电路的直流编织点q点是怎么样的。负载线分为直流负载线还有交流负载线。
这里重点讲一下直流的负载线。负载线描述的就是三极管管子的压降极电极跟发射极之间的管压降，还有它跟输出电流ic压降跟电流之间的关系。用一个坐标轴来表示，横坐标就是三极管的管压降架vce，纵坐标是输出电流i see。
负载线描述的是三极管在正向放大区正常工作的时候q点所在的位置。假设三极管不是工作在放大区，就从这两个极端来分析一下负载线是怎么画的。
·首先第一个区域饱和区。什么情况下三极管会饱和？重点来看积极的偏置。积极这边是一个分压电路的偏置，r1跟r2这两个电阻是一个分压电阻。分压的结果就是让积极的电压vb，让电压可以获得一定比例的电源电压的分成。
假设通过调整电阻，如果电阻变大变得非常大，它远远大约电阻r1的大小，r2变大，这时候b点电压就会抬高。当积极电压抬高之后，vb减掉积极跟发射器之间大概零点七伏的压降了，所以就用vb减去b b1，这两个相减就可以得到发射级的压降v一。
所以发射级的电流是多少？a1就等于v1除以r三，所以就用这两个电压相减再除以r三，这样就可以求出发射级的电流i e。用英语通常计算时候i e是约等于ic的，因为机器电流非常小，所以求出了i e就等于求出了ic输出电流。
这样就清楚了当分压电路下面电阻不断增大的时候，这时候输出电的ic也会变得非常大。假设这是一个理想的三极管，当ic不断增大，电阻4身上两段连压降也会增大，vr4就是等于ic要乘以r4。
同样的在理想情况下，极电极电流ic约等于发射极电流ie，所以发射极电阻身上两端的压降vr3也可以用ic乘以r3。所以假设电阻r2继续增大，ic也会持续的增大。所以ic增大之后，这时候阿三跟阿四身上的电阻的压降就会变得非常大。
所以当vr3加上vr4这两个电阻身上的压降加起来等于电源电压vcc，这时候三极管qe的管压降，集电极跟发射机之间的压降是多少？vce就是零，因为电源的电压已经被阿三跟阿四全部分走了，所以剩下来的q1的管压降就是零辅，这时候极电极电流ic输出电流就会达到最大值。
所以就可以画出负载线的第一个点，当三极管的管压降vce等于零辅的时候，这时候极电极电流ic是一个最大的值，这个值就称为三极管的饱和电流，所以这时候工作的区域就是饱和区。
当然理想的饱和管压降是零辅，实际上的三极管饱和的管压降一般都有零点二到零点三伏左右，所以负载线的第一个点就可以画出来，这时候的电流称为饱和电流。
继续来分析一下第二个区，除了放大区、饱和区还有一个截止区，截止区这三极管不工作吗？它在什么情况下会不工作？当把r、r电阻调的非常小，把r调小之后，vb就会不断的下降了。
当极电压不断下降，当它低于三极管极管极跟发射极之间的开启电压的时候，开启电压ibb1通常都是零点六伏左右，当然低于零点六伏，假设是零伏，三极管就会截止。三极管截止之后，输出电流ic就等于零。同样的这个时候，集电极电流ic也是零。
既然电流是零，所以根据这两条公式就可以看出来，当电流是零的时候，电阻身上的压降也是零，所以这时候vr3跟vr4都是零，这时候电源电压vcc就完全加在三极管集电极跟发射机的身上，所以管压这样vce，这时候就是电源电压vcc，所以结果就是vce等于vcc，这时候三管的管压降达到最大值。
所以当输出了电流ic等于零的时候，也就是三极管截止的时候，当ic等于零，这时候管压降达到最大值，这个值就是vcc。所以最后把这两个点连起来，这条线就称为a类，也就是甲类放大电路的直流负载线。它描述的是放大电路直流部分的工作状态，所以它是一个直流负载线。
·什么是q点？q点就是金牌工作点了，q点就会在直流附带线的身上来回的调整，调整到某一个点。通过什么来调整？就是通过刚才调整电阻r，把它增大或者变小这个方法就可以控制q点来回移动。
·当然也可以调整其他的参数，只要让三极管工作在正向的放大区就可以了。假设这时候把二二稍微的调大一点，把它增大，让三极管从截止区开始慢慢的进入到放大区，这时候输出电量ic就不为零。当ic不为零的时候，它所对应的三极管的管压降就会小于电源电压bcc。
因为当出现电流的时候，电阻阿四跟阿三身上就会分出一定的电压比例，所以三极管所获得的电压就会小于电源电压vcc。
看到这里大家应该就清楚负载线还有q点是怎么回事，以及怎么让三极管进入到不同的区域，比如进入到饱和区或者截止区，通过这条负载线就可以分析出来。
感谢各位收看，拜拜。
纯甲类功率放大器的的制作(二)
本功放的喇叭保护部分的原理比较简单。负反馈网络的选取视各人喜好而定。如图所示。
可参考图中的种电路的任一种。我们在制作时选择了图中的第5种方式。这种反馈方式为无源中点伺服，小环路反馈式。反馈信号由电压放大级经两只3 kΩ电阻输出，由10k、1k电阻分压，2．2uf电容耦合至输入差分级的反相输入端形成负反馈环路。并联在 10k电阻上的15P电容为超前补偿电容。可防止高频相移引发的自激。由功放输出端馈入反相输入端的1M电阻只起直流反馈作用，对中点电位进行伺服校正，使之始终保持稳定在0V左右。这种反馈方式的功放，能将喇叭的反向电动势对功放输入级的影响而产生互调失真减至最低限度，放音时声音层次分明，清丽脱俗，不拖泥带水。
下图为本功放印刷电路图板图。
选材与制作：
有了电路，还得选择优质的元件来组装。功放的音质才能有保证。正所谓“宝马配金鞍”吧！胡乱地东拼西凑，忽略了对元器件品质的要求，再优秀的线路相信也不一定能出靓声。本功放对各部分元器件的质量要求较高。所有电阻除注明功率外 ，均为 1／4W进口五环金属膜电阻。Q1、Q2、 Q3、 Q4采用东芝孪生对管K389、 J109、 C3381、 A1349尤佳，K389、J109的直流参数为VDS50V，IDS10MA、 PCM300MW，跨导 8~22ms，结电容10P；C3381 A1349的参数为 VCB 080V，Ic100mA，PCM400mW，fT170MHz 、 COB2. 6～3.6P。用其他类似的孪生对管也能胜任。改用小功率管如 K246、J103、C2240、A970等代用亦能正常工作， 但放音效果稍逊一筹。
D1、 D2采用功率为 1／2W的稳压二极管即 可。担任电压放大的Q5、Q6、Q7、Q8管宜选截止频率在140MHz以上的中小功率对管，如 A1145、C2705、B716、 D756、 B647、 D667、 B649、 D669等均可。 VR1、 VR2、VR3应选用高品质多圈精密可调电阻。 Q9、Q10用享誉发烧友中早有定论的 K213、 J76、 K214、J77、 K219、 J76。在这一级选用 MOS管，可减轻电压放大级的负担，增强推动后级功率管的能力，突出场效应管酷似“胆石”的风味，这是本功放所刻意追求的特色。如将 Q7、 G10的静态工作电流调至100mA以上时，则胆 味更浓。此时R19应换成12Ω／2W的电阻。若将Q9、Q10以C2275、A985之类的双极型中功率管来代替，上述特色将荡然无存，石机的缺憾暴露无遗，音色如何不言而喻。Q11~Q16首选音柔和温暖的东芝大功率对管 C5200、A1 943，要求其 VCB0≥180V，IC≥15A，PCM≥120W，fT≥300MHz，同类的三肯对管如C2921、A1215等也可运用，其音质各有特色，其中的选管可由制作者所好而定。
R26~ R31采用无感功率电阻。L1为自制电感，用直径lmm 漆包线在铅笔上绕10匝左右脱胎而成，顺反绕均可。保护部分的可控硅选1A的单向硅即可，继电器为JQX－ 13 F型单双触点继电器，触点电流大于10A。
电源部分提供±50V电压的整流二极管采用电流大于 6A以上，耐压应大于5 00V的快恢复二极管。滤波电解为50V以上10000Uf的高速电解。C21、C22、C3、C4、C5、C6均选 WIMA的 MKP－4电容。然而，一部分优秀的功放，能量的供应尤为重要，特别是纯甲类功放。仅靠两只高速电解的充放电作用是远远不够的。一些名机在电源部分的投资占到整个功放的二分之一以上。甚至单独设计，用一只独立的机箱安装，其造价大大超出功放本身的价位，可谓大手之作。制作者在选配本机的电源变压器时千万别过于节省。本机电源变压器的容量应选择大于400W，能提供5A以上平均输出电流的环牛或R牛，最好每声道一只。若将R15、R16断开，为前部分的差分及电压放大级单独提供经过稳压的±65V电源，则功放的动态范围更大，层次更分明，高频更清澈。有兴趣的制作者值得一试。
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