实用数字功放

    笔者设计制作了一款简单实用的数字功放。常规家庭影院数字功放需采用专用的集成电路。到目前为止，这类集成电路在全世界也只有少数几家厂生产，本电路用普通的分立元件即可制作。
    笔者制作了一台简易型样板机，功率为５０Ｗ，空载时几乎不消耗功率，满载时的效率约８５％左右。经朋友用其与常规功放比较听音，认为非常有实用价值。
    电路因电源“浮动”，故电路的电磁兼容性能较差。另外由于２００ｋＨｚ载波未滤干净，其信噪比和失真等指标尚有待改进。
　　电路如下图。
　　第一级运放是同相线性放大器；第二级运放是矩形波发生器，其占空比受第一级运放调制；第三级运放是占空比反相器，保证大环路整体相位的正确；接着是一对中功率管跟随器，它保证了对末级场效应管的高速驱动。请注意分析场效应管输出级，场效应管的源极被接地。工作时其正负电源是“浮动”的，功率输出端是Ｖｍｉｄ。常规功放的Ｖｍｉｄ是接地的，原理上有些不同。
　　电路采用了大环路电压负反馈，主观失真会比一般开环式数字功放的小些。由于第一级运放ＲＣ网络的积分作用，使得从Ｖｍｉｄ端反馈回来的信号仅为除去载波后的音频信号。积分网络由４７ｋΩ／１ｋΩ电阻、１０２电容组成，Ｖｍｉｄ端信号通过４７ｋΩ电阻反馈回第一级运放。
　　运放不能选择太高速的，因为需要２００ｋＨｚ矩形波的前后沿略为倾斜，这样虽然会加大输出管的开关损耗（实践发现非常小），但可在两管交替工作期间插入一个两管都截止的区间，从而避免输出管两管同时导通。常用的ＴＬ０８４运放也适用。实验发现ＮＥ５５３２的转换速度太慢，在２００ｋＨｚ条件下输出成了很窄的三角波，不能使用。更好的办法是选择快速运放，设立截止区，对两个输出管独立推动，但电路会复杂一些。
　　提高正负３０Ｖ供电电压，能增大输出功率。ＩＲＦ９４０、ＩＲＦ９６４０可在正负９０Ｖ正常工作。输出电流应在５Ａ以下，散热器应足够大，在制作的样板机中设置了保护电路等其他辅助电路，在此略去。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?广州  王齐祥