功放維修OCL電路圖解

目前流行的功率放大器除採用集成電路功放外一大部分都是用分立元件構成,下面重點介紹OCL電路。基本電路由差動輸入級、電壓放大級、電流放大級(推動級)、功率輸出級和保護電路組成。

圖A是結構框圖,B是實用電路例圖,有結構簡單的基本電路形式,也有增加了輔助電路和補償電路的複雜電路形式。本文把常見的OCL電路分解成幾塊,從電路的簡單原理,常見的電路構成,檢查時電路的識別,維修的基本方法逐個進行介紹。認識了局部電路拼出整個電路圖時功放的維修就相對容易多了。C是電壓分佈圖。

電壓測量是功放檢修中基本方法,電壓分佈是以輸入端到輸出端為0V中軸線,越向上紅色越深表示正電壓越高,越向下藍色越深表示負電壓越低。圖B這種全對稱電路電壓也正負對稱,是檢修測量的主要依據。


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B


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一 差動輸入級

圖1是最基本的差動(差分)輸入級電路,它由兩個完全對稱的單管放大器組合而成,兩個管的基極分別是正負輸入端。一個輸入端作為信號輸入用,另一個輸入端作為反向輸入末端負反饋用。因其能有效地抑制輸出端的零點漂移而成為OCL電路的輸入門戶。

輸入級有單差動和雙差動之別,單差動電路簡潔,雙差動對稱性好。從前級送來的信號通過一個電容和電阻所連接的三極管就是差動輸入級,相鄰的同型號管子就是差動的另一半。輸入端接的是一個管的基極則是單差動,如接著兩個管的基極,就是雙差動。為克服電源波動對電路的影響,

圖2在差動放大器的發射極增加了恆流源。有的在集電極增加了鏡流源如圖3,保證了差動兩管靜態電流的一致性。

圖4是既有恆流源又有鏡流源的高擋機採用的差動輸入電路.

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圖5、6、7是常見的三種恆流源電路,尤其是圖6這種利用二極管箝位方式用的最多,兩個二極管將三極管基極穩定在1.4V左右,在電源電壓波動時差動級的靜態電流保持不變,提高了放大器的穩定性。

圖8、9鏡流源中兩個三極管基極相連,發射極電阻相同,流過兩管的電流一樣,象照鏡子一樣確保差動兩個管的靜態電流一致性。這兩部分電路的識別方法是差動管兩發射極電阻歸到一點後所連接的三極管就是恆流源,它最明顯的特點就是基極上接有二極管或穩壓管。鏡流源兩管集電極與兩個差動管集電極分別相連,因它的兩個三極管的連接方式較特別,兩個基極和一個集電極連在一起所以識別起來也容易。

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差動級工作在甲類狀態,每個三極管都必須良好的導通,檢測要點是差動兩管的be結電壓,用數字表精確測量應在0.63V左右,兩管各極對稱電壓一樣。因它的反向輸入端接著由末端引過來的反饋網絡,後邊電路的異常將影響差動管的靜態偏置,常態時差動級各三極管基極對電源地都是0V,如發現電壓異常多數是後邊電路故障引起反饋輸入端電壓偏移。

該部分電路故障率很低,應先檢查後邊電路故障。在不加電的狀態下可測量差動級各管的PN結是否良好,因各管各腳都接有電阻,測量時用指針表R×1檔,NPN管黑表筆接基極紅表筆分別接集電極和發射極都導通,交換表筆再測都不導通,PNP管與之相反.

二 電壓放大級

圖10是最簡單的電壓放大電路,在低檔次的功放中廣泛應用。由差動級送來的信號經單管放大後從集電極輸出,經電阻和二極管分壓送往下級。圖11是複合管放大方式,圖12是差動放大方式。後兩種電路都加進恆流源作為集電極負載,提高後級電路的穩定性。這三種電壓放大電路都是配合單差動輸入電路的。

如八達 DC-211AK功放就採用圖11電路,聯聲MA-767功放則與圖12類似。圖13是雙差動輸入方式電壓放大級的基本電路,極性不同的兩個三極管分別對來自不同極性的差動級集電極信號進行再度放大。如高士 AV-115 功放的電壓放大電路就是如此。

在一些高檔機和專業功放中常採用圖14和圖15共射共基放大電路,該放大器能改善放大器的線性和展寬頻帶。如湖山PSM96功放其電壓放大如圖14所示。DSPPA MP-600P 、ZHONGHE ET-5350 就採用圖15電壓放大電路。該部分電路也工作在甲類狀態,be結電壓在0.63V左右。

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電壓放大級與電流放大級是直接耦合的,電壓放大管集電極接著電流放大管基極,電流放大管的偏置就由前邊電路提供。圖16是最基本的偏置電路,這部分電路本身是電壓放大管的集電極負載,通過電阻分壓和二極管箝位為後級提供合適的偏置電壓。

圖17、18、19、20、21、22是由三極管構成的恆壓偏置電路,確保了後級偏置穩定。六種電路雖然有區別但基本原理一樣。恆壓管處於良好的導通狀態,其be結電壓在0.67V左右。較多功放電路採用圖19所示恆壓偏置電路,調整圖中可調電阻可改變後級的偏置電壓和靜態電流。

還有通過調整此可調電阻實現整機由甲乙類向純甲類的轉換。這部分電路有著明顯的標識,利用三極管的正溫度特性恆壓管大多數都貼在功率管散熱片上。由它可引出電壓放大管。

採用圖15共射共基放大電路雖然複雜一些,但每側兩個發光二極管明顯位置可找到相關元件。該部分電路故障率也很低,恆壓偏置的可調電阻接觸不良會導致功率管偏置太低的現象,這是因為可調電阻開路將使恆壓管失去下偏置電阻,基極電壓接近集電極電壓而飽和導通。

電流放大管和功率管便失去偏置。這也是可調電阻為什麼要設在下偏置電阻位置的原因,設想如果將可調電阻放在上偏置電阻位置開路時將造成恆壓管的截至,後邊功率管會因偏置過高而飽和導通,那將是一個什麼樣的結局。電壓放大級本身故障率並不高,但是當後邊電流放大級管子擊穿常會燒壞恆壓偏置管。

該部分檢測的要點是連接後級基極的兩個輸出點A和B(雙差動電路是兩個電壓放大管的集電極,恆壓偏置管的集電極和發射極)的電壓約是2.2V左右(0.5+0.5+0.6+0.6後四個管子偏置總和)。過高將會使功率管靜態電流過大發熱。A B兩點對地電壓應是對稱的±1.1V左右,不對稱勢必會造成中點偏移。


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三 電流放大和功率輸出級

圖23、圖24是電流放大管射級電阻懸浮方式電路,在強弱信號變化時發射極電位會隨之浮動,有利於克服交越失真和削頂失真。圖25兩個發射極電阻與輸出中點連接,有利於中點平衡。三種電路幾乎為絕大多數功放採用。

發燒級功放電流放大級和功率輸出級均處於甲類狀態,一般家用OK機和演出專業功放電流放大管be結電壓都調整在0.6V左右,功率管則處於乙類狀態be結僅有0.5V。圖26是末級採用場效應管的功放電路,場效應管屬電壓驅動器件,可減輕推動管在大功率輸出時的負荷。

場效應管輸出電流大負載能力強也是一些專業功放選用的原因。很多低價功放也使用拆機場效應管裝機。場效應管偏置比三極管高,大約在1.8V左右。圖27是採用同極性NPN功率管的準互補OCL電路,將標準OCL電路PNP推動管的發射極電阻移到集電極與負電源之間,原發射極電阻處加一個100歐姆左右的反饋補償電阻,將原圖PNP功率管換成NPN管,基極改接在下推動管的集電極,集電極和發射極電阻接人電路的位置互換。

這種電路在六七十年大功率PNP管缺乏時很流行,因拆機管中NPN管和N溝道場效應管遠比PNP管和P溝道場效應管多得多,所以也是沿海用拆機管打造廉價功放的常用電路。圖40是基本OCL電路,圖41是採用準互補OCL電路的DIEHAO AV-3001功放的電路圖,通過對比可看出它們的區別。

圖28是功率管集電極輸出電路,集電極輸出具有電壓放大作用。在採用OCL電路的新型擴音機中廣泛應用,如圖42 ET-5350擴音機就是集電極輸出經輸出變壓器後定壓110V、70V、16V輸出。電流放大管多使用C2073、A940、TIP41、TIP42、D669、B649這類中功率管,在電路板上其封裝和位置是顯而易見的。

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定壓輸出電路


這兩級電路是功放中損壞率最高的部位,當發生故障時首先燒壞功率管,隨之殃及推動管,恆壓偏置管和推動管射極電阻跟著遭殃,在維修時要把這幾處元件都要檢查到。

在前邊電路檢查和修復後不要急於裝功率管,先通電檢測功率管be結空腳時的電壓是否是0.5V,輸出端是否是0V。此兩處電壓不對時應回頭繼續檢查前邊電路。

這是維修中最關鍵一步也是最難的一步,可採用與另一聲道(無故障)對比和本電路上下對照(雙差動全對稱電路)的方法耐心檢查,也許查出的就是損壞電路的元兇。更換功率管要謹防贗品,如常見功放對管中C3280、A1301、C5200、A1943、C3858、A1494等贗品很多,依其封裝真假難辨。

四 過流保護和揚聲器保護電路

圖 29、30、31 是普遍採用的過流保護電路,功率管發射極電阻作為取樣電阻,當信號過強輸出過大時功率管發射極電阻壓降增大,經電阻分壓後使保護管開始導通,因其集電極的二極管與電流放大管基極相連,降低了電流放大管基極信號強度,起到限流保護的作用。

因該電路與功率管相連。當功率管熱擊穿後也同時將其摧毀。由於 OCL 電路開啟瞬間有一個平衡過程,此過程中輸出中點有一個從直流電位向零電位過度的時間,此電壓有時可能接近電源電壓,大有燒燬揚聲器音圈之勢。在使用中出現故障也會造成輸出中點偏移,直流高壓也會損壞揚聲器。揚聲器保護電路是伴隨著 OCL 功放的應用而誕生的。

圖 32、33 是較流行的揚聲器保護電路,具有延遲閉合繼電器接通揚聲器和中點偏移斷開揚聲器的功能。在一些大功率專業功放中使用了所謂大水塘的數萬微法的濾波電容,當交流關機後電容還有一個放電過程,此過程也伴有中點偏移現象,也對揚聲器產生威脅。圖 33 電路中就增加了交流斷電保護功能,當變壓器斷電後經二極管整流產生的負電壓立刻消失,交流保護三極管由截至轉為導通,將繼電器驅動管基極接地,繼電器隨之釋放斷開揚聲器。新德克 XA8500 就採取如此電路。

圖 34 是用集成電路 UPC1237 製作的揚聲器保護電路,不少品牌機都採用此電路,它除具有圖 33 電路所有功能外還有故障解除自動恢復功能。第 1 腳是過流檢測、第 2 腳是中點偏移檢測、第 3 腳是復位方式選擇(接地為自動恢復,接電容是斷電恢復)、第 4 腳是交流斷電檢測、第 5 腳接地、第 6 腳是繼電器驅動、第7 腳是 RC 延遲、第 8 腳是電源(不得超過 8V)。揚聲器保護電路中繼電器是故障率最高的,常有觸點接觸不良甚至繼電器燒變形的.


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五 拼圖

當對一塊功放主板的各部分認清後,就可以拼出一幅大概的電路圖了,按照圖 35 由圖 1、圖 10、圖 16、圖 28 組成圖 40 電路圖。圖 41 是 DIEHAO AV-3001 功放電路圖,可由圖 1、11、16、28 拼出。八達 211B 功放就與圖 37 單差動有鏡流源的 OCL 拼圖類似。圖 39 標準雙差動輸入 OCL 拼圖可拼出與湖山 BK2X100-01 一樣的電路圖。當你維修一臺沒有任何資料的功放經過如此分解拼圖而心中有圖。

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