大环路负反馈声频功率放大器(简称功放)中的某些环节进入饱和状态时,在一定条件下,由负反馈形成的误差电压会驱使甲乙类互补对功率管瞬间全导通,从而危及到功放的安全.有必要采取措施防止这种事态发生.
随着音响技术的发展,声频功率放大器的技术已发展得相当成熟,尤其是大环路负反馈功放,其各项指标可以做得非常好.例如失真、频响等指标都是各种开环电路所不可企及.但是,大环路也掩盖着一些重要的问题,诸如稳定性、瞬态响应速度等已为大家所重视.笔者在工作中发现,在一定条件下,电路进入饱和也会引起一些在表面上看不出的问题,需要深入环路内部进行探索.
一、问题的发现
有的大功率功放使用时会遇到下列异常现象:
如果系统发生声反馈啸叫,回到职工放的短路保护电路动作而进入保护状态,即使把保护电路的门槛调高许多(高于短路电流)也不能避免;有些功放还会因此而损坏;有的功放工作在削波状态时,即使负载开路,温升也会很厉害;在通频带高端加入大信号式温升异常;短路保护电路很容易动作…….
按常理,声反馈啸叫时,系统虽属满负荷,但由于削顶,功率管的损耗理应不十分过分,应不至于损坏;而短路保护门槛超量调高以后,正常满载电流应无由越过;负载开路时功率管几乎没有电流通道,没有理由引起异常德温升.据此,功放内部必有异常的、绕过负载的寄生通道才会发生上述现象.
为了证实是否存在异常的电流通道,我们检测功率输出级的射极电流,发现在饱和状态下,确有异常现象,其波形如图1所示.图中饱和线以上的尖峰表明,在退出饱和的瞬间,出现一个远大于饱和电流的尖峰;而在0线上的尖峰则说明即使在功率管截止期间也有大的尖峰电流发生.从相位上看,后者显然对应于互补对的另一只管退出饱和的时间.由此可见,功率互补对在退出饱和的瞬间,出现了全导通现象.在负载开路时也有这种全导通现象发生,其波形如图2所示.由此可见,正是由于输出互补对管的全导通,才导致短路保护动作和异常温升.
二、原因分析
为什么会出现互补对管全导通现象呢?这应是大环路负反馈调节以及放大管基区电荷效应共同作用的结果.
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