单端A类放大器及场效应管（3）

4、 V-MOS场效应管单端A类功放的制作设计

放大器有两个基本原则：一是简单，二是线性。能做到最简单的放大器线路就是单端A 类，简单不是单端A 类放大使用的唯一理由，是因为单端A类最具有迷人的音乐感。在A 类、B 类、AB 类线路程式中， 线性最好的是A 类， 而不足之处就是效率是最低的， 约为20%， 是以效率换音品的典范。在单端A 类放大电路中使用何种放大器件， 晶体管具有太低的输入阻抗， 电子管的输入阻抗很高， 但其输出阻抗也比较高， 从原理上讲， 电子管并不适合做功放输出管， 因此唯一的选择是场效应管， 场效管具有很高的输入阻抗和跨导， 也能输出很大的电流， 很适合应用在单端A 类放大器中，而在众多的场效应管中，用V-MOS 场效应管制作的单端A 类放大器，更领风骚，魅力独特！高端的钛膜声，中频饱满细腻流畅的磁性声， 弹性十足振撼人心的低频轰炸声，别有一番霸道。

在一般的设计中场效管特长没有得到充分发挥， 甚至认为声音偏冷偏暗， 其实这不是场效应管的原因，声音不好一方面是人们使用它直接代换晶体管，晶体管的线路是不能发挥场效应管的特性的；另一方面，这些电路通常使用AB 类的偏置，根据场效应管转移特性，在低偏置时具有严重的非线性，带来严重的失真，解决的办法是让其工作在A 类状态，单端A 类，回归自然！瞬态特性极佳，音质纯美，偶次谐波丰富，音色悦耳动听，具有电子管的醇美音色。

单端A 类场效应管功放电路五花八门，各有特色。

这里给出一个电路实例，如图1 所示，以简洁至上为原则，以下给出具体的设计思路。

图111 W场效应管单端A类功放电路图。

(1) 为了避免普通音量电位器传输失真、非稳态接触电阻、磨擦噪声和操作易感疲惫之嫌，本机采用音响型极低噪声V-MOS 场效应管IRFD113 作指触音量控制，相对于键控音量电路又减少了一些元件，并加以屏蔽，使音量控制部分的噪声系数达到1 dB 以下(V-MOS 场效应管噪声系数在0.5 dB 左右)， 敢与高档真空步进电位器或无源变压器电位器抗衡，手感更贴切人性化。

V-MOS 场效应管内阻高， 属电压控制器件， 在栅极及源极之间接充电电容，由于栅漏电流极小，电容电压在很长一段时间内能基本保持不变， 当管子工作于可调电阻区时，其漏源极电阻将受到栅源极电压即电容的电压所控制，这时管子相当于压控可变电阻，当指触( 依手指电阻导电) 开关S1 闭合，即向电容充电，当指触开关S2闭合，即将电容放电，从而达到以电压控制漏源极电阻的目的，将其按入音响设备中，即可调节音量的大小。S1 和S2 可用薄银片或薄铜片制作，间距2 mm 左右，待调试后确定，音量增减量设置在±2 dB 左右。

(2) 由IRF510 作源极缓冲输出， 减低输出内阻，以减小场效应管IRF150 输入电容对高频的影响，采用IRF150 双管并联变压器单端输出。

(3) 采用性能超群的全耦合变压器， 自制采用Z11 或H10 芯片，截面积取26 mm×50 mm ；初级共240 匝， 由两个120 匝的绕组串联；次级用120 匝，由两个120 匝的绕组并联， 实际制作时， 用两根Ф0.77 mm 和两根Ф1.04 mm 高强度漆包线四股并绕，分清四个绕组的头和尾， 再将两个Ф0.77 mm 绕组的头和尾串联作为初级， 将两个Ф1.04 mm 绕组头头和尾尾并联作为次级，硅钢片顺插，留出0.6 mm空气间隙。

(4) 本机场效应管偏压由电源模块7812 提供，功放电源不采取稳压电源供电，以避免限制乐声的低频力度和动态，即降低电压换电流，降低功率换音品。

制作本机时，两声道要用独立电源供电，以提高分离度，减少干扰，并增强各声道工作稳定性。

本机场效应管IRF510 工作电流约20 mA，IRF150( 配对) 工作电流各为1.25 A，栅源电压约3.8 V，通过调节两级偏压电阻实现，不同产地、不同批次管子会有所出入，数据仅作参考，最好使用示波器将其调节为A 类最佳工作状态，否则，由于管子的离散性，即使工作点按手册或特性曲线给出的参数调节工作点，也未必工作在A 类最佳状态。本机可代用的场效应管较多，不同管子参数、特性及音色也有差异。

表2 列出几种常用管子参数供参考。

表2几种常用管子主要参数

单端电路是耗电大户， 本机输出管单管热功损耗约30 W， 提高工作电压还可增加输出功率，但热功损耗也相应增加， 因此必须将管子装在一块热阻不大于1 kΩ/W 的散热器上， 规格不小于200 mm×200 mm×6 mm， 将管子用硅脂涂抹后紧固在适当的位置上。

5、 测与试听

搭配器材有：CD 机为菲利浦(philips)LHH-500 型；自制3A5 直热胆前级；音箱为意大利傲霸卡丝；音箱线为美国音乐丝带Super Flatine Cable ；信号线为高度风Ortofon AC-5000 8N 无氧铜线；电源线为日立4N单晶铜3×3.5 mm2 硅橡胶电源线；音频专用电源净化器为G&W TW-05D 型。

实测技术指标：输入灵敏度为500 mV ；最大输出功率为11 W/8 Ω。最大音乐输出功率为15 W/8 Ω，信噪比为87 dB( 不计权) ；频响为23 Hz~55 kHz。

用《雨果发烧碟8》进行播放时，声场宽阔，动态特别好，具备浓郁而又细腻的胆味，声像定位、解析力佳，低频结实控制力好，声音质量非常纯净。

与自制的几台胆机相比，感觉胆机尤以表现人声音乐情感见长，而场管的适应范围大，表现力强，除具备胆管的特点外，对铜管乐、交响乐等各种乐器刻划逼真，干净利索，乐感朝气蓬勃，气势磅礴，试放一曲《边疆的泉水清又纯》，那沁人心脾的歌声，情真意切。