实用的音频功率放大器检修图解

实用的音频功率放大器检修图解手册
目前流行的功率放大器除采用集成电路功放外几乎都是用分立元件构成的OCL 电路。

基本电路由差动输入级、电压放大级、电流放大级（推动级）、功率输出级和保护电路组成。

附图A是结构框图B是实用电路例图，有结构简单的基本电路形式，也有增加了辅助电路和补偿电路的复杂电路形式。

本文把常见的OCL电路分解成几块，从电路的简单原理，常见的电路构成，检查时电路的识别，维修的基本方法逐个进行介绍。

认识了局部电路拼出整个电路图时功放的维修就相对容易多了。

C是电压分布图。

电压测量是功放检修中基本方法，电压分布是以输入端到输出端为0V中轴线，越向上红色越深表示正电压越高，越向下兰色越深表示负电压越低。

图B这种全对称电路电压也正负对称，是检修测量的主要依据。

全对称OCL功放电路电压分布示意图
一差动输入级
图1是最基本的差动（差分）输入级电路，它由两个完全对称的单管放大器组合而成，两个管的基极分别是正负输入端。

一个输入端作为信号输入用，另一个输入端作为反向输入末端负反馈用。

因其能有效地抑制输出端的零点漂移而成为OCL电路的输入门户。

输入级有单差动和双差动之别，单差动电路简洁，双差动对称性好。

从前级送来的信号通过一个电容和电阻所连接的三极管就是差动输入级，相邻的同型号管子就是差动的另一半。

输入端接的是一个管的基极则是单差动，如接着两个管的基极，就是双差动。

为克服电源波动对电路的影响，图2在差动放大器的发射极增加了恒流源。

有的在集电极增加了镜流源如图3，保证了差动两管静态电流的一致性。

图4是既有恒流源又有镜流源的高挡机采用的差动输入电路。

图5、6、7 是常见的三种恒流源电路，尤其是图6这种利用二极管箝位方式用的最多，两个二极管将三极管基极稳定在1.4V左右，在电源电压波动时差动级的静态电流保持不变，提高了放大器的稳定性。

图8、9镜流源中两个三极管基极相连，发射极电阻相同，流过两管的电流一样，象照镜子一样确保差动两个管的静态电流一致性。

这两部分电路的识别方法是差动管两发射极电阻归到一点后所连接的三极管就是恒流源，它最明显的特点就是基极上接有二极管或稳压管。

镜流源两管集电极与两个差动管集电极分别相连，因它的两个三极管的连接方式较特别，两个基极和一个集电极连在一起所以识别起来也容易。

' |* V2差动级工作在甲类状态，每个三极管都必须良好的导通，检测要点是差动两管的be结电压，用数字表精确测量应在0.63V左右，两管各极对称电压一样。

因它的反向输入端接着由末端引过来的反馈网络，后边电路的异常将影响差动管的;静态偏置，常态时差动级各三极管基极对电源地都是0V，如发现电压异常多数是后边电路故障引起反馈输入端电压偏移。

该部分电路故障率很低，应先检查后边电路故障。

在不加电的状态下可测量差动级各管的PN结是否良
好，因各管各脚都接有电阻，测量时用指针表R×1档，NPN管黑表笔接基极红表笔分别接集电极和发射极都导通，交换表笔再测都不导通，PNP管与之相反。

二电压放大级
图10是最简单的电压放大电路，在低档次的功放中广泛应用。

由差动级送来的信号经单管放大后从集电极输出，经电阻和二极管分压送往下级。

图11是复合管放大方式，图12是差动放大方式。

后两种电路都加进恒流源作为集电极负载，提高后级电路的稳定性。

这三种电压放大电路都是配合单差动输入电路的。

如八达DC-211AK功放就采用图11电路，联声MA-767功放则与图12类似。

图13是双差动输入方式电压放大级的基本电路，极性不同的两个三极管分别对来自不同极性的差动级集电极信号进行再度放大。

如高士AV-115 功放的电压放大电路就是如此。

在一些高档机和专业功放中常采用图14和图15共射共基放大电路，该放大器能改善放大器的线性和展宽频带。

如湖山PSM96功放其电压放大如图14所示。

DSPPA MP-600P 、ZHONGHE ET-5350 就采用图15电压放大电路。

该部分电路也工作在甲类状态，be结电压在0.63V左右。

电压放大级与电流放大级是直接耦合的，电压放大管集电极接着电流放大管基极，电流放大管的偏置就由前边电路提供。

图16是最基本的偏置电路，这部分电路本身是电压放大管的集电极负载，通过电阻分压和二极管箝位为后级提供合适的偏置电压。

图17、18、19、20、21、22是由三极管构成的恒压偏置电路，确保了后级偏置稳定。

六种电路虽然有区别但基本原理一样。

恒压管处于良好的导通状态，其be结电压在0.67V左右。

较多功放电路采用图19所示恒压偏置电路，调整图中可调电阻可改变后级的偏置电压和静态电流。

还有通过调整此可调电阻实现整机由甲乙类向纯甲类的转换。

这部分电路有着明显的表识，利用三极管的正温度特性恒压管大多数都贴在功率管散热片上。

由它可引出电压放大管。

采用图15共射共基放大电路虽然复杂一些，但每侧两个发光二极管明显位置可找到相关元件。

该部分电路故障率也很低，恒压偏置的可调电阻接触不良会导致功率管偏置太低的现象，这是因为可调电阻开路将使恒压管失去下偏置电阻，基极电压接近集电极电压而饱和导通。

电流放大管和功率管便失去偏置。

这也是可调电阻为什么要设在下偏置电阻位置的原因，设想如果将可调电阻放在上偏置电阻位置开路时将造成恒压管的截至，后边功率管会因偏置过高而饱和导通，那将是一个什么样的结局。

电压放大级本身故障率并不高，但是当后边电流放大级管子击穿常会烧坏恒压偏置管。

该部分检测的要点是连接后级基极的两个输出点A和B（双差动电路是两个电压放大管的集电极，恒压偏置管的集电极和发射极）的电压约是2.2V左右(0.5+0.5+0.6+0.6后四个管子偏置总和)。

过高将会使功率管静态电流过大发热。

A B两点对地电压应是对称的±1.1V左右，不对称势必会造成中点偏移。

三电流放大和功率输出级
图23、图24是电流放大管射级电阻悬浮方式电路，在强弱信号变化时发射极电位会随之浮动，有利于克服交越失真和削顶失真。

图25两个发射极电阻与输出中点连接，有利于中点平衡。

三种电路几乎为绝大多数功放采用。

发烧级功放电流放大级和功率输出级均处于甲类状态，一般家用OK机和演出专业功放电流放大管be结电压都调整在0.6V左右，功率管则处于乙类状态be结仅有0.5V。

图26是末级采用场效应管的功放电路，场效应管属电压驱动器件，可减轻推动管在大功率输出时的负荷。

场效应管输出电流大负载能力强也是一些专业功放选用的原因。

很多低价功放也使用拆机场效应管装机。

场效应管偏置比三极管高，大约在1.8V左右。

图27是采用同极性NPN功率管的准互补OCL电路，将标准OCL电路PNP推动管的发射极电阻移到集电极与负电源之间，原发射极电阻处加一个100欧姆左右的反馈补偿电阻，将原图PNP功率管换成NPN管，基极改接在下推动管的集电极，集电极和发射极电阻接人电路的位置互换。

这种电路在六七十年大功率PNP管缺乏时很流行，因拆机管中NPN管和N沟道场效应管远比PNP管和P沟道场效应管多得多，所以也是沿海用拆机管打造廉价功
放的常用电路。

图40是基本OCL电路，图41是采用准互补OCL电路的DIEHAO AV-3001功放的电路图，通过对比可看出它们的区别。

图28是功率管集电极输出电路，集电极输出具有电压放大作用。

在采用OCL电路的新型扩音机中广泛应用，如图42 ET-5350扩音机就是集电极输出经输出变压器后定压110V、70V、16V输出。

电流放大管多使用C2073、A940、TIP41、TIP42、D669、B649这类中功率管，在
电路板上其封装和位置是显而易见的。

这两级电路是功放中损坏率最高的部位，当发生故障时首先烧坏功率管，随之殃及推动管，恒压偏置管和推动管射极电阻跟着遭殃，在维修时要把这几处元件都要检查到。

在前边电路检查和修复后不要急于装功率管，先通电检测功率管be结空脚时的电压是否是0.5V，输出端是否是0V。

此两处电压不对时应回头继续检查前边电路。

这是维修中最关键一步也是最难的一步，可采用与另一声道（无故障）对比和本电路上下对照（双差动全对称电路）的方法耐心检查，也许查出的就是损坏电路的元凶。

更换功率管要谨防赝品，如常见功放对管中C3280、A1301、C5200、A1943、C3858、A1494等赝品很多，依其封装真假难辨。

这里介绍一个鉴别真假功率管的方法，准备两个可调直流电源，两块万用表，一片可固定功率管的散热片。

将被测功率管固定在散热片上，一个电源接在基
极和发射极之间，万用表设在100mA挡作基极电流检测。

另一电源接在集电极和发射极之间，万用表设在10A挡作集电极电流检测。

集电极电源固定在5V 位置，基极电源先调成0V。

然后缓慢调整基极电源并记录下基极电流在10mA、20mA、30mA、40mA、50mA几个位置时集电极电流的大小。

如对应的集电极电流与基极电流呈线性变化，1A、2A、3A、4A、5A（直流放大倍数＝100倍），则该管是正品，如果是1A、2A、2.5A、2.8A、3A（3A以上集电极电流几乎不变）非线性跌落严重则是赝品。

5A电流在8欧姆负载上的功率是200W，线性范围只有2A的赝品却只是32W。

假管用不住就是因大电流时其管压降增大功耗增大过热而烧毁。

四过流保护和扬声器保护电路+ b" n1 p# v% {! F( O
图29、30、31 是普遍采用的过流保护电路，功率管发射极电阻作为取样电阻，当信号过强输出过大时功率管发射极电阻压降增大，经电阻分压后使保护管开始导通，因其集电极的二极管与电流放大管基极相连，降低了电流放大管基极信号强度，起到限流保护的作用。

因该电路与功率管相连。

当功率管热击穿后也同时将其摧毁。

由于OCL 电路开启瞬间有一个平衡过程，此过程中输出中点有一个从直流电位向零电位过度的时间，此电压有时可能接近电源电压，大有烧毁扬声器音圈之势。

在使用中出现故障也会造成输出中点偏移，直流高压也会损坏扬声器。

扬声器保护电路是伴随着OCL 功放的应用而诞生的。

图32、33 是较流行的扬声器保护电路，具有延迟闭合继电器接通扬声器和中点偏移断开扬声器的功能。

在一些大功率专业功放中使用了所谓大水塘的数万微法的滤波电容，当交流关机后电容还有一个放电过程，此过程也伴有中点偏移现象，也对扬声器产生威胁。

图33 电路中就增加了交流断电保护功能，当变压器断电后经二极管整流产生的负电压立刻消失，交流保护三极管由截至转为导通，将继电器驱动管基极接地，继电器随之释放断开扬声器。

新德克XA8500 就采取如此电路。

图34 是用集成电路UPC1237 制作的扬声器保护电路，不少品牌机都采用此电路，它除具有图33 电路所有功能外还有故障解除自动恢复功能。

第1 脚是过流检测、第2 脚是中点偏移检测、第3 脚是复位方式选择（接地为自动恢复，接电容是断电恢复）、第4 脚是交流断电检测、第5 脚接地、第6 脚是继电器驱动、第7 脚是RC 延迟、第8 脚是电源（不得超过8V)。

扬声器保护电路中继电器是故障率最高的，常有触点接触不良甚至继电器烧变形的。

五拼图当对一块功放主板的各部分认清后，就可以拼出一幅大概的电路图了，按照图35 由图1、图10、图16、图28 组成图40 电路图。

图41 是DIEHAO AV-3001 功放电路图，可由图1、11、16、28 拼出。

八达211B 功放就与图37 单差动有镜流源的OCL 拼图类似。

图39 标准双差动输入OCL 拼图可拼出与湖山BK2X100-01 一样的电路图。

当你维修一台没有任何资料的功放经过如此分解拼图而心中有图时，你的感觉会不一样的。

功放设备维修流程
首先，检修功放前，应先弄清功放是在什么情形之下损坏、有何现象出现等，以便初步判断功放损坏的部位及元件，缩小检修范围。

笔者曾修过两台高士功放。

一台为机主接功放输出时，音箱线裸露部分过长，放音中使其碰极短路而损坏，并有白烟冒出，伴有焦糊味。

当即判断损坏部分在功放末级电路。

开机查看，功放管发射极电阻及推动管发射极电阻均已烧焦开路，测功放管及推动管，幸未被击穿，将电阻换新后修复。

另一台为机主唱卡拉ＯＫ时损坏。

一般直流功放均有较完善的喇叭保护电路，在与功率偏小的音箱连接而大音量放音或唱卡拉ＯＫ时，损坏喇叭的情况较少，大多数情况是导致功放正负电源端的保险管熔断，笔者曾多次遇此情况。

因此判断此故障与其一样，开机查看，见负电源保险管已开路，再测其他各元件均正常，换新保险管后修复。

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?其次，修理功放（主要是合并功放或ＡＶ功放）时，应把前后级分离开，这样才容易判断问题出在哪部分。

如果是后级部分出问题，应先用万用表测功放管及推动管，看是否损坏。

如已损坏，先不要急于换上新管。

有一台功放就是这样。

机主先是自己修，换了两对新管均给击穿，最后笔者为其修复（其末级电流偏置管上的两支１Ｎ４１４８击穿开路，换新后即正常）。

正确的检修方法是先取下坏管，只把推动管装上即可。

图１和图２是直流功放末级典型电路，在图１中，把Ｑ１、Ｑ２取下，除功放输出功率变小了之外，丝毫不影响电路的性能，所以我们可利用这点，在维修时取掉Ｑ１、Ｑ２，只装Ｑ３、Ｑ４，即推动管，然后检修，待查清问题，通电调试一切正常后，再把功放管装
上，这样就可尽量避免损失。

笔者以此法修理过多台功放，均获成功。

因此，本人觉得这不失为一安全实用的维修方法。

图２电路维修时可改成图１式样，待修复后改回即可。

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?另外，检修时最好换用低电压电源，如±１２Ｖ～±１５Ｖ等，这样更安全，待正常后再接回原机电源。

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功放的故障维修的基本方法
修理家庭影院设备中用的A V放大器和Hi-Fi音响中用的放大器，通常是根据故障现象，先分析故障的原因，确定出故障的大概部位，再采取合适的检修方法，逐步缩小检查故障的范围，最后找出故障点并排除故障。

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常用的检修方法有直观检查法、万用表测量法、信号干扰法、短路/断路法、加热/冷却法、代换法等几种。

一、直观检查法??????直观检查法是本着先简后繁的原则，通过眼看、耳听、鼻闻、手摸等手段，对故障机进行大体的检查，以发现产生故障的部位和原因。

此方法对处理一些简单而明显的故障十分有效。

?? ????用直观检查法检修时，可先查看外部旋钮、开关及各信号线连接是否正确，机内电路中有无明显烧毁、变色、断裂和接触不良的元件与线路。

若未见异常，可通电试机。

若发现机内有冒烟、跳火，或闻到元器件烧焦的糊味、听到异常的响声时，应立即切断电源，并检查其原因所在，以免扩大故障。

??????在检修电子管放大器时，通过观察电子管灯丝是否发亮，可判断灯丝或其供电是否正常。

另外，断电后手摸可疑元件，根据该元件是否发烫可判断它是否损坏。

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二、万用表测量法?? ????检修时，在确定了故障发生的大致部位后，可用万用表对故障电路与元器件进行电压、电流或电阻值的测量，再通过与正常工作时的数值相比较，从而判断出故障所在。

?? ????其中，电压测量法用来检查电源各输入输出电压及晶体管、电子管、集成电路等元器件的工作电压，根据电压的有无及高低变化，来判断故障是在被测元件本身，还是在其外围元件或供电电路。

?? ????电阻测量法用来测量各种电子元件的直流电阻值，看其有无开路、短路或性能变差，还可测量某一线路是否断路。

?? ????电流测量法用来测量某—部分电路或电子元件的电流值，推断该电路或元件本身有无故障。

通常是把万用表置于适当电流挡，将两表笔串接在电路中，根据表针指示或数字显示值读出电流的大小。

也可用电压法测某电阻两端的电压降，然后根据欧姆定律计算出通过该电阻的电流。

??
三、信号干扰法?? ????信号干扰法主要用于音频模拟电路的检修。

将人体感应信号、直流断续信号或信号发生器的输出信号从放大器某级电路的输入端加入，根据扬声器发声的强弱来判断故障发生的大致部位。

??????信号干扰法适用于查找各单元(或各级)电路直流工作状态正常但无声或声小的故障，一般是从后级逐级向前检查。

应该注意的是：在检修后级功率放大器(尤其是分立元件放大器)时，应将音量电位器关小，然后在音量电位器前加入干扰信号。

若用信号干扰法检查音量电位器以后的放大电路，应将扬声器换成合适的假负载，然
后用直流断续信号(如利用万用表的R×1挡，将红表笔接地，黑表笔点触各信号输入端)去检查。

最好不要用人体感应信号，以免损坏功率管或扬声器。

用人体感应法检查电子管放大器时，应串入适当电容器，注意安全，以免触电。

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四、短路/断路法?? ????短路检查法是将某元件、某电路直接短路或用电容短接，以快速判断故障部位。

如将静噪控制管的基极对地短路，看静噪电路是否误动作；将卡拉OK或音响效果处理电路的输入端与输出端短接，以判断此电路有无故障；用一只电容将某一级放大电路的输入端与地(或输出端)之间短路，可以判断出自激啸叫、交流声等故障是发生在本级电路，还是前级电路。

?? ????开路检查法在检查电源电路时尤为实用，如测量出某直流输出电压偏低时，可将其负载电路断开，若电压恢复正常，说明负载电路中存在短路故障。

在怀疑某旁路、退耦电容漏电或稳压二极管性能不良而造成某点电压偏低时，可将可疑元件的引脚与电路断开，看该点电压是否恢复正常。

??
五、加热/冷却法?? ????有的机器在热机后(即工作一段时间)才出现故障，检修时可用电烙铁或电吹风等热源对可疑元件加温，使故障很快出现。

在故障出现后，再用酒精棉球对可疑元件降温，若故障又消失，即可判断是该元件热稳定性不良。

??
六、代换法?? ????代换法是用正常的元器件或电路板替换可疑的元器件或电路板，以快速判断故障部位和元件。

对于型号不同但性能参数相同的元器件，也可以互换使用。

关于音频功放失真的要点
失真是输入信号与输出信号在幅度比例关系、相位关系及波形形状产生变化的现象。

音频功放的失真分为电失真和声失真两大类。

电失真是由电路引起的，声失真是由还音器件扬声器引起的。

电失真的类型有：谐波失真、互调失真、瞬态失真。

声失真主要是交流接口失真。

按性质分，有非线性失真和线性失真。

?????线性失真是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化，仅出现波形的幅度及相位失真，这种失真的特点是不产生新的频率分量。

??
????非线性失真是指信号波形发生了畸变，并产生了新的频率分量的失真。

音频功放所产生的失真要点如下：??
一、谐波失真??????这种失真是由电路中的非线性元件引起的，信号通过这些元件后，产生了新的频率分量（谐波），这些新的频率分量对原信号形成干扰，这种失真的特点是输入信号的波形与输出信号波形形状不一致，即波形发生了畸变。

降低谐波失真的办法主要有：1、施加适量的负反馈。

2、选用特征频率高、噪声系数小和线性好的放大器件。

3、提高电源的功率储备，改善电源的滤波性能。

??
二、互调失真??????两种或多种不同频率的信号通过放大器或扬声器后产生差拍与构成新的频率分量，这种失真通常都是由电路中的有源器件（如晶体管、电子管）产生的。

失真的大小与输出功率有关，由于新产生的这些频率分量与原信号没有相似性，因此较少的互调失真也很容易被人耳觉察到。

??????减少
互调失真的方法：1、采用电子分频方式，限制放大电路或扬声器的工作带宽，从而减少差拍的产生。

2、选用线性好的管子或电路结构。

??
三、瞬态失真?? ????瞬态失真是现代声学的一个重要指标，它反映了功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力，故又称瞬态反应。

这种失真使音乐缺少层次或透明度，有两种表现形式：??
A、瞬态互调失真。

?? ????在输入脉冲性瞬态信号时，因电路中的电容使输出端不能立即得到应有的输出电压，而使负反馈电路不能得到及时的响应，放大器在这一瞬间处于开环状态，使输出瞬间过载而产生削波，这一削波失真称为瞬态互调失真，这种失真在石机上表现较为严重。

??????瞬态互调失真是功放的一个动态指标，主要由功放内部的深度负反馈引起的。

是影响石机音质、导致“晶体管声”和“金属声”的罪魁祸首。

降低这种失真的方法主要有：1、选择好的器件和调整工作点，尽量提高放大器的开环增益和开环频响。

2、加强各放大级自身的负反馈，取消大环路负反馈。

??
B、转换速率过低引起的失真。

??????以上所述，高电平的输入脉冲使放大器产生削波而造成瞬态互调失真。

那么低电平的输入脉冲是否会引起失真呢？这就看放大器的响应时间了，由于放大器的响应时间太长使放大器输出信号的变化跟不上输入信号的迅速变化而引起的瞬态失真，称为转换速率过低失真。

它反映了放大器对信号的反应速度，这项失真小的放大器，其重放的音质解析力、层次感及定位感都很好。

??
四、交流接口失真??
???交流接口失真是由扬声器的反电动势（扬声器发音振动时，切割磁力线所产生的电势）反馈到电路而引起的。

改善方法有：1、减少电路的输出阻抗。

2、选择合适的扬声器，使阻尼系数更趋合理。

3、减少电源内阻。

由于OCL功放电路优越的性能和较高的稳定性和可靠性，长期以来被各生产厂家广泛采用。

但在使用中由于种种原因经常出现烧毁攻放管、复合管及电阻等元件的现象。

因 OCL 电路是直接耦合，电路前后相互牵扯，在维修判断故障时存在一些难度。

经常造成反复烧管的现象，给维修带来不必要的损失，使不少维修工望而却步。

下面是我多年来维修攻放的经验总结，写出来供大家参考，希望能对你有所帮助并为你减少不必要的损失。

??
常见的OCL功放电路如下图所示：
因为OCL的电路的工作原理在许多文章中都有介绍，这里就不再叙述了。

只在此讲一下具体的维修
方法。

图中Q6、Q7、Q8、Q9、Q10及R12、R13、R14经常同时烧毁。

在维修时不要盲目的更换上述元件后
就通电，因为此时故障可能没有彻底排除，可能会再次烧毁。

应仔细检查前面的管子及电阻等元件是否
损坏，W1是否开路或阻值变大等。

然后再采取下面的方法更安全稳妥：。