六款放大電路與兩款大功率Biamond Buffer

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版主: Jeff, Korping_Chang

六款放大電路與兩款大功率Biamond Buffer

文章wensan 發表於 週二 12月 30, 2003 3:01 am

我畫了六款放大電路與兩款大功率Biamond Buffer電路給大家參考參考。
六款放大電路分成「法拉利」Ferrari與「麥拉倫」McLaren兩個系列,
各有F1、F2、F3三種電路。
差動級與電壓放大級全都採用串疊電路架構。
電壓放大級的串疊電壓設得相當低,只有6V而已,以免輸出擺幅受到限制而變小。
而且電壓放大級以小訊號電晶體與中功率電晶體搭配構成串疊電路,
可以取得小訊號電晶體的高頻率響應與中功率電晶體較大的承受功率。

電路中的1N4461為6V積納二極體,1N4476為30V積納二極體,1N4467為12V積納二極體。
為了模擬電路的頻率響應,
放大電路輸入端為了限制工作頻寬的低通濾波器的電容都設為0.1PF,
實際製作時可視需要採用100PF~500PF之間的數值。

這是一款雙差動全對稱互補的Ferrari_F1放大電路:
圖檔
這個電路看似平凡無奇,但請您注意看,
這個雙差動全對稱互補的電路在輸入級兩個差動電路都加了電流鏡!
這就是這個電路的重點所在。
一般雙差動全對稱互補的電路並沒有加電流鏡,
因為加了電流鏡之後要如何決定下一級的偏壓、偏流?
所以我讓差動電路的兩個電晶體的電流不相等,
利用這個電流差異在電阻上造成壓降,做為下一級的偏壓,以決定電壓放大級的偏流。
實際製作時,可將差動電晶體的射極電阻R10、R11、R20、R21改用可變電阻,
方便調整輸出中點與電壓放大級的偏流。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

這是一款非差動全對稱互補的Ferrari_F2放大電路:
圖檔
注意!這確確實實是一個「非差動」的電路,
而已往非差動電路輸入級的輸入與輸出的直流電位不同,這一點很惱人!
所以我利用Diamond電路接法,將輸入與輸出的直流電位調整為相同。
Q9、Q12、Q14、Q17構成了「直流伺服電路」,
而且直流伺服電路的控制輸出並沒有跟回授訊號混在一起,
所以沒有經過處理輸入訊號與回授訊號誤差的輸入級,
而直接插入電壓放大級做直流伺服控制。
實際製作時,可將電阻R6、R31改用可變電阻,
方便調整輸出中點與電壓放大級的偏流。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

這是另一款雙差動全對稱互補的Ferrari_F3放大電路:
圖檔
這是將前一個「非差動」放大電路改成「雙差動」的放大電路。
實際製作時,可將電阻R6、R30改用可變電阻,
方便調整輸出中點與電壓放大級的偏流。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

這是一款以MPSH10為主角的單差動McLaren_F1放大電路:
圖檔
MPSH10是UHF頻帶常用的電晶體,而且很便宜!
由於一般放大電路以電壓放大級的電壓增益最大,
所以電壓放大級的頻率響應對整個放大器的頻率響應影響最大。
因此這個電路是將MPSH10放在電壓放大級,而不是放在差動輸入級!
可惜找不到可以跟MPSH10配對的PNP型電晶體,不然就可以做全對稱互補的放大電路。
實際製作時,可將差動電晶體的射極電阻R12、R13改用可變電阻,方便調整輸出中點。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

這是另一款以MPSH10為主角的單差動McLaren_F2放大電路:
圖檔
這個電路的差動輸入級與電壓放大級都使用了MPSH10,
電壓放大級的串疊方式是用「共集極」電路與「共基極」電路做串疊,
這種串疊方式想必很多人沒看過!
實際製作時,可將差動電晶體的射極電阻R9、R10改用可變電阻,方便調整輸出中點。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

這是一款以MPSH10為主角的雙差動McLaren_F3放大電路:
圖檔
這個電路其實是把前兩個電路硬把他湊在一起,成為不互補的雙差動放大電路!
實際製作時,可將差動電晶體的射極電阻R9、R10、R19、R20改用可變電阻,
方便調整輸出中點與電壓放大級的偏流。
PSpice模擬出來的頻率響應與相位曲線如下:
圖檔

以上這六款放大電路可以直接做成前級或耳機放大器,只要修正一下增益即可。
也可以改成像Marshall Leach Low-TIM Amp的三級達靈噸輸出的後級放大器。
或者搭配以下這兩款大功率Biamond Buffer電路成為後級放大器。

這是一款以雙極性電晶體構成的大功率Biamond Buffer電路:
圖檔
圖中的Q13、Q14可以做溫度補償。

這是一款以MOSFET構成的大功率Biamond Buffer電路:
圖檔
圖中的Q1、Q6可以做溫度補償。

電路中的電容耐壓、電阻的承受功率都還沒標示,
製作前需要詳細估算一下。
中功率電晶體目前都是用MJE340/MJE350在模擬,
其實我比較喜歡2SB649A/2SD669A,
因為MJE340/MJE350的電流只有0.5A而已,
2SB649A/2SD669A卻有3A、峰值5A,
是MJE340/MJE350的六至十倍。
只是我找了好久都找不到2SB649A/2SD669A的SPICE Model。

想玩電路的朋友,這幾個電路應該夠讓您玩上好一陣子了!
:( 誰能了解Low TIM的奧義!?
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wensan
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文章TJJ 發表於 週二 12月 30, 2003 9:07 pm

B649.D669可考慮用B861.D1138替代
TJJ
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文章TJJ 發表於 週二 12月 30, 2003 9:09 pm

補充一點B649.D669國外HITACHI已停產只剩台灣OEM產商有製造
TJJ
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文章Korping_Chang 發表於 週二 12月 30, 2003 9:38 pm

相當精彩~ :worship:
有點冒昧請求柯先生 :blush:
如果您願意的話是不是可以把您這些資料編輯成為網頁,放在KECES網站的「電路選集」裡面供大家參考。要不可能過一陣子這篇討論就沈沒到討論區資料庫裡面了,要找比較不好找 :P

另外先前答應您要幫您整理出以前在音技發表的文章,遲遲一直還沒有時間整理好,真是不好意思 :x 小弟盡量找時間或找朋友幫忙弄 :)
就是那個光~就是那個光~就是那個光~明頂~ :o
http://www.keces.com.tw/ 歡迎參觀唷~ :bow:
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Korping_Chang
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文章genome 發表於 週二 12月 30, 2003 10:48 pm

Wensen大大 要不要考慮授權給KP大大出這些線路的PCB/套件呢??
雖然我想DZ出的說不定用料可以好一點
可是 KP大大的PCB品質哪是吳大的比得上呢??
:)
genome
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文章wensan 發表於 週三 12月 31, 2003 1:04 am

Korping_Chang 寫:相當精彩~ :worship:
有點冒昧請求柯先生 :blush:
如果您願意的話是不是可以把您這些資料編輯成為網頁,放在KECES網站的「電路選集」裡面供大家參考。要不可能過一陣子這篇討論就沈沒到討論區資料庫裡面了,要找比較不好找 :P

另外先前答應您要幫您整理出以前在音技發表的文章,遲遲一直還沒有時間整理好,真是不好意思 :x 小弟盡量找時間或找朋友幫忙弄 :)


可以,沒問題!

那「高速不等於Low TIM!!」那篇呢?
那篇好像比較精采!
:( 誰能了解Low TIM的奧義!?
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wensan
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文章wensan 發表於 週三 12月 31, 2003 1:22 am

genome 寫:Wensen大大 要不要考慮授權給KP大大出這些線路的PCB/套件呢??
雖然我想DZ出的說不定用料可以好一點
可是 KP大大的PCB品質哪是吳大的比得上呢??
:)



可以是可以…………
只是這些電路目前只在SPICE模擬階段,
玩家玩玩應該沒什麼問題……
要是規劃成套件,我恐怕沒有時間參與規劃!
:( 誰能了解Low TIM的奧義!?
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wensan
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文章nomo 發表於 週三 12月 31, 2003 12:56 pm

可以是可以…………
只是這些電路目前只在SPICE模擬階段,
玩家玩玩應該沒什麼問題……
要是規劃成套件,我恐怕沒有時間參與規劃!


-------------------------------------------------------
可以只出PCB與關鍵性零件即可! :gogogo:
其他零件電料行就可以買到啦!
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nomo
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文章狂人 發表於 週三 12月 31, 2003 1:25 pm

genome 寫:Wensen大大 要不要考慮授權給KP大大出這些線路的PCB/套件呢??
雖然我想DZ出的說不定用料可以好一點
可是 KP大大的PCB品質哪是吳大的比得上呢??
:)


用料DZ也不見得會比較好喔... (有沒有看到他的RIFA幾乎都是大陸出品的啊?)
每個數位線路中,都有個類比信號在大喊著 "放我出去~"
In every digital circuit, there is an analog signal screaming to get out.
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文章Jeff 發表於 週三 12月 31, 2003 1:59 pm

wensan 寫:
Korping_Chang 寫:相當精彩~ :worship:
有點冒昧請求柯先生 :blush:
如果您願意的話是不是可以把您這些資料編輯成為網頁,放在KECES網站的「電路選集」裡面供大家參考。要不可能過一陣子這篇討論就沈沒到討論區資料庫裡面了,要找比較不好找 :P

另外先前答應您要幫您整理出以前在音技發表的文章,遲遲一直還沒有時間整理好,真是不好意思 :x 小弟盡量找時間或找朋友幫忙弄 :)


可以,沒問題!

那「高速不等於Low TIM!!」那篇呢?
那篇好像比較精采!


屬於討論區範圍的文章由我這裡準備, 將會收入 "精華版" ....
唯目前尚未能夠搞定"精華版"的程式部分, 應該在過年假期比較有時間把討論區的一些程式系統化的整理一遍, 收入"精華版"的文章會在個別以 mail 的方式通知原發表的會員.

:ya: :ya:
Do It Yourself~
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Jeff
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文章Jeff 發表於 週三 12月 31, 2003 2:11 pm

wensan 寫:
genome 寫:Wensen大大 要不要考慮授權給KP大大出這些線路的PCB/套件呢??
雖然我想DZ出的說不定用料可以好一點
可是 KP大大的PCB品質哪是吳大的比得上呢??
:)



可以是可以…………
只是這些電路目前只在SPICE模擬階段,
玩家玩玩應該沒什麼問題……
要是規劃成套件,我恐怕沒有時間參與規劃!


Wensen 大, 規劃的部分可以交給 KP 去規劃, 重點是電路授權的部分, 如果電路未經授權, 也不應該以此電路去開始規劃 pcb.... 更別提要開始規劃套件了....
Do It Yourself~
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Jeff
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文章: 2705
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來自: 無聲的所在

文章David Lin 發表於 週三 12月 31, 2003 4:51 pm

:clap: 好電路!

嗯~文山兄若授權給DZ那明年仗難打了~哈哈哈
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David Lin
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文章狂人 發表於 週三 12月 31, 2003 5:12 pm

David Lin 寫::clap: 好電路!

嗯~文山兄若授權給DZ那明年仗難打了~哈哈哈


期待 KP 能早日拿到授權並推出電路板與套件啊... :P
每個數位線路中,都有個類比信號在大喊著 "放我出去~"
In every digital circuit, there is an analog signal screaming to get out.
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文章TJJ 發表於 週三 12月 31, 2003 10:11 pm

下面二款power amp均為NB amp,不知可否提供實際特性規格數據
TJJ
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文章wensan 發表於 週四 1月 01, 2004 9:12 am

TJJ 寫:下面二款power amp均為NB amp,不知可否提供實際特性規格數據


最下面兩個電路為Diamond Buffer,是增益為1的緩衝放大器。
:( 誰能了解Low TIM的奧義!?
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