胆机放大电路的几种类型

胆机放大电路的几种类型

一,电压放大电路是将微弱的信号电压按一定的倍数放大至下一级所需信号电压的推动值。

目前较流行的是SRPP电路,它具有输入阻抗高,输出阻抗低,以其动态好,分析力强,音质通透,底声温暖等特点,它更有其线路简单,可*性高。在使用不同的放大管、不同的工作点、会有不同的音色表现。因此深受同行们的喜爱。使用也比较普遍。

SRPP电路的选管的要求:

1,应选用J级或T级、高跨导、高频电压放大管。跨导系数越大信号电压引起的阳极电流变化就越大,相对噪音就小,信躁比得以提高。这样会提高整机的转换速率,扩宽整机的通频带,增强解析力。

2,尽量使用中u(放大系数)放大管。当使用三极管6N4和五极管等一些高倍放大管时(放大倍数越大、噪音越大、失真越大),则需要使用较深的本级或大环路负反馈。否则,会引起由级间偶合失配引起的失真。

3,选用阳极电压底,阳极电流适中的双三极管。阳极电压越高,噪音就会越大,失真也会随着增加。由于本级输入的信号电压很低,所以本级不会因为工作电压低,而产生动态信号的失真。同一管内的双三极管,参数一致,对称性好,音色也相同,老化程度接近,电路调整方便,并且共用一组灯丝即可。

4,静态工作点应设计在接近甲类或甲类状态以杜绝信号波形产生交越失真。

能够满足这些参数要求的电子管当属6N11,6N3。这两只小九脚拇指管是中U、高S(跨导mA/V)、高频放大、低躁声的双三极管,非常适合做SRPP电路。

经过多次实验对比试听,在SRPP电路里,当6N11阳极电压为230V阳极电流为4.5MA时,整个频带非常平滑、低频延伸长、弹性好、有层次感,中频甜美靓丽、解析力高、声场开阔、定位准。当阳极电流在5.5MA以上时,低频肥而打结、中频变厚、声音发干、发硬。当阳极电流低于2MA以下时,低频松塌控制无力、中高频灰暗、声场变窄、定位不准。6N3阳极电压为260V阳极电流为3.5—4MA时,音色和6N11非常接近,只是在中高频,6N3比6N11细腻一些。这两款电子管的听感都非常不错,只是音色稍有不同。在使用时要注意的是,这两只管子的脚位不同不可直接插换。

本级工作点的调整: 改变Rk(阴极电阻)的电阻值或适当的调整Ua(阳极电压),

都能改变阳极静态电流的变化Ia=UK(阴极电压)/RK 。

二、推动倒相级是为了同时给推挽放大管的两只功率管分别输入幅值相等而相位相反的信号电压。在目前使用最多,性能较稳定的是长尾式到相电路。到相级的选管也非常重要。

1,选用跨导和放大系数适中,阳极工作较高电压的管子。本级使用的电子管只有在较高的工作电压下,才能保证信号电压在大动态时,不会产生过荷失真。

2,选用有较大的阳极电流,较底的内阻,两管参数一 致的双三极管。较大的阳极电流,较低的内阻,是保证驱动功放级信号电压的保障。使用同一管内的双三极管可以减小由于参数的原因引起信号波形畸变。

能够在本级使用的放大管有6N1、6N2、6N4、6N6、6N8、6N9、6N10等。6N2、6N4因放大系数高、内阻大、信躁比低、激励功率小,6N6则是一只阴极输出管,使用的阳极电压较低(在大动态时信号电压时易产生波形削顶失真),6N9,6N10音质较平所以它们没有被广泛应用。6N1,6N8音质较为接近,音色略有不同,平衡度较好。从听感上,当6N8阳极电流在5.5MA时,低频醇厚,弹跳力好,有层次感,控制力强,中频甜美,耐听,高频细腻,结像清晰。低于3MA时整个声像模糊不清,大于6.5MA时声音变厚,听感较差。

本级静态工作点的调整:调整RK的阻值,或适当改变阳极工作电压,以取得不同静态电流的工作点(工作点不同音色也不同)。Ia=Uk/Rk

三、功率放大是将输入的信号电压,通过功率管的作用,把电源供给直流电功率的一部分,转换为随着信号变化的音频电功率。

功率级的选管则要求要有较高的音频输出电压,而且还要输出较高的音频电流。

目前使用在推挽电路里较为主流的胆管有6P14、6P3P、EL34、KT88等。6P14和EL34音质非常接近,属于清凉型,整个频带平衡度好,解析力强、透明度高、中频甜美靓丽只是低频延深稍浅。6P14输出功率较小,只适合推一些灵敏度高的小书架箱,没有被大量采用。而EL34由于输出功率适中,音色靓丽被广大的同行们所接受。 KT88以其输出功率大,低频强劲而著称。 6P3P则以温柔恬美,胆味浓郁而著名所以常被一些成品机及焊级一族使用。这三种功率管均为束射、四极功率八脚GT管。在电路使用的元器件功率允许的情况下,适当改变阳极和栅极电压后可直接插换。这些管子的音色各有

不同,使用者应根据自己的口味和放声设备的需求来确定。

另外,还有一只曾在电子专业报刊介绍过,现在使用量非常小,音质、音色更为全面,价格更为便宜的束射四极管FU-7。它本是一只高频功率振荡调幅管,震荡频率高达60兆赫、输出功率达33瓦、跨导6毫安/伏、阳极电压600伏、阳极电流36毫安、最大阳极耗散功率25瓦。有这样的电参数把它用来做为功率管绝无问题。在使用时,以标准接法,输出变压器P—P5.5千欧时它以壮士的豪情、美女的温柔、沁人心脾的韵味形成自己独有的性格。其声音的品质绝对不是其它电子管声音的品质可以与它相提并论的。当阳极电压为480伏,阳极电流45毫安时它既有KT88的力度和猛劲,但又比KT88的低频有层次,弹跳力比KT88要好的多,空气感好,堂音十分丰富,中频要比EL34,6P14的齿音,口型更清晰,通透靓丽。高端则有晶体管机的解析力,但比晶体管机温柔、自然、悦耳动听,声场开阔,定位准确,仿佛是在欣赏一幅恬雅的画面。FU-7在三极管状态时,声音则变的较细,不够豪放。而超线性接法较三极管接法声场开阔,但没有标准接法自然顺畅。美中不足的是,该管阳极在管子的外部顶端,通过阳帽相连,在安装时稍有不便。不过,这也许正是因为阳极在管子的外上端,才能出如此的好声的原因吧。

本级静态工作点的调整:如果是固定删偏压的电路,用电压表测RK上端对地电压,调整本管删极负压的可调电阻(负压越大阳极电流就越小,反之负压越小阳极电流就越大),Ia=Uk/Rk就是本管的静态电流。如果是自给栅极偏压,调整Rk的阻值可改变两功率管的阳极静态电流Ia=(Uk/Rk)/2 。

四、电源工作电压及电流的取向:在《电真空器件手册》(专业书店有新版出售)中,每一只电子管已给出详细参数和曲线图,曲线图只是阳极电压阳极电流和栅极电压的比值关系,是管子在不同工作点静态的基本数据。它的曲线状态并不会决定声音的某一音色。使用时,只要不超出手册给出的基本参数或者适当的超出基本参数,均可以长期稳定的工作。

在实用中,工作电压一般取其极限参数的80%。以FU-7管为例,最大阳极耗散功率25瓦最大帘栅极耗散功率3.5瓦(总计28.5瓦)。按80%的使用情况来计算,阳极工作电压为480V。当电流取45毫安(允许最大电流超值但工作电压相对要降低,两者的积数不得超过最大阳极耗散功率),此时最大阳极耗散功率为22瓦左右。此时,功率管处在最佳的工作状态。声音最饱满、通透,控制力最好。如果高于550伏(阳极电流要相对减小)时声音发硬,有热噪音,听感稍差。如果功率管长期工作在接近它的极限状态

下,将会导致电子管老化过快,影响管子的使用寿命,而且在电源电压波动时,工作电压容易超出极限参数,动态时声音会发劈,严重时还会出现阳极发红,此时,阳极电流也随着急剧增大,如不及时关机将会导致烧毁功率管或输出变压器。当工作电压低于350伏时,声音明显疲软,控制力变弱,整个声场镜像变差。

放大的工作状态有甲类放大、乙类放大、和甲乙类放大。甲乙类放大又分为甲乙1类放大、甲乙2类放大。由于这几种放大类型工作在不同的放大状态,对于声音的表现、输出功率、失真度等一些指标差别较大。所以在不同的使用场合,应选不同类型的放大器。

(1)甲类放大也称甲1类、A类或A1 类放大(注脚 1 则表示功率管工作在无栅极电流状态即,Ug

由于它工作在动态曲线负区的直线部分所以非线性失真很小。它工作的范围只限定在负区的直线部分,静态阳流较大或动态时阳极直流分量大,所以阳极电流变化幅度小,因此阳流和阳压的变化幅度小,输出功率也小。由于静态工作点在负区部分的中央同时也限制了功率管阳极对直流电功率转换效率(功率管在栅极输入信号电压的作用下,直流电源供给的电功率转换成功率信号的转换过程中,有一部分直流电功率被功率管的内阻转化为热能消耗掉,使功率管输出的功率信号小于直流电源供给的直流电功率。将输出的功率信号与电源供给直流电功率的比值,也称为阳极转换效率。)只有30%左右。所以甲类放大输出的信号电流和信号电压的有效值较小。

也许用曲线示意解释起来可能不是很容易理解。其实,对甲类放大用通俗的解释就是:功率管阳极的动态工作电流包括输出最大值时始终没有超出功率管阳极静态电流的范围。这样就限制了功率管对信号波幅的扩展,同时也就限制了功率管的输出功率。因为功率管动、静态时一直处在放大状态(无截止区),所以甲类放大无交越失真。

甲类放大分为单端甲类放大和推挽甲类放大两种种类。

甲类单端放大的特点:它可以用多只同型号并联或选用大功率阴极直热式三极管放大管以克服单端甲类输出功率小的缺点。由于单端甲类放大电路输出变压器初级绕组有直流电流流过易产生磁饱和引起失真,所以铁芯要顺插并留有磁隙增大磁阻同时要加大铁芯面积以磁化无用的直流成分(效率低)。由于功率管动态和静态时阳极电流的增减量基本无变化,它对于电源来讲是一个稳定的负载,所以对电源的有效内阻要求不高。但,对电源直流成分的纯净度则有非常高的要求,否则会有交流声出现。

单端甲类放大还有着线路简单,保真度高、声音甜美、“胆”色迷人。甲类单端输出放大多在家庭使用,由于它自身的原因比较适合推动一些灵敏度较高的书架式音箱。一般

情况下它失真在 5% 以内时用耳朵很难觉察,这就是电子管放大的特殊性,这也是平常流行的“温柔”失真。目前在HI-FI 高级电路使用较多。

甲类单端输出分为,三极管单端输出,四极管单端输出(将帘栅极接到阳极上构成的准三极管,图7.1)。三极管单端输出它的内阻小、无交越失真、线路简单、性能稳定、音乐重放表现好。在选管时应挑选左特性、低内阻、阳极耗散功率大、动态特性曲线线性范围大的阴极直热式三极管。经常使用的左特性阴极直热式三极管有848、211、2A3、300B等,还有象811、805(FU-5)等右特性三极管它要求有较高的输入激励功率,应使用输入变压器激励或用功率管阴极输出偶合,以提高推动功率。使用时要注意的是,由于阴极电位不同,所以两声道不可共用阴极(灯丝)。如用KT88、807(FU-7)、EL34等右特性、功率较大的束射四极管做单端输出的电路则更简单,往往只要一级电压放大,阻容偶合就能满足功率管的推动要求,由于放大器外围电路使用的元件极少,由元件引起的非线性失真非常小。

甲类推挽放大的两功率管输出的基波成分在输出变压器初级绕组中同相相加,两功率管所产生的偶次谐波成分在输出变压器的初级绕组中反相相加而相互抵消。减小了有本级产生的非线性和偶次谐波的失真。由于两功率管阳流通过输出变压器初级的两绕组是等量而反向的,所以能够抵消由于电源滤不良产生的直流脉动成分,它对于输出变压器次级绕组的作用等于零,所以不会产生交流声。由于两管的静态阳流等量反向通过输出变压器的初级所产生磁通的方向也是等量相反的,所以铁芯没有直流磁化的作用。即,铁芯可以对插(效率高)。但是由于推挽的工作方式是一种叠加方式,所以它客观上存在一定量(很小)的失真。

甲类推挽输出分为:三极管推挽输出、束射四级管推挽输出(图7.2)。三极管推挽输出大多使用大功率阴极直热式三极管,它有着内阻小(放大系数小)、阻尼系数好、电路简单,开环增益低。目前使用阴极直热式三极管推挽放大并以输入变压器偶合的多数是顶级电子管功放。由于使用了输入变压器,到相的波形对称性好,外围的元件更少,开环增益极低,因此由元件引起的噪音及非线性失真的几率大大降低。只要使用的元器件质量上乘,无须使用大环路负反馈。其声音的表现辉煌高雅的确能让人达到如痴如醉的地步。但,上乘的输入变压器在制作工艺及性能指标上比输出变压器要求还要高,在业余条件下自行绕制困难较大,市售成品的价格也不低,所以这类胆机的制作技术、工艺成本较高。

束射四极管甲类推挽的特点:动态范围较大、控制力好、保真度高并且有着很好的声音表现。功率管大多选用KT系列、6P3P、EL34、FU-7等。

(2)乙类放大器又称B2类放大(注脚2则表示动态部分时间栅极有栅流通过即,Ug≥0)。它的工作点Q是选在阳流的截止点。输入信号在负半周时允许功率管截止,栅极输入信号在正半周峰值时允许部分进入动转线的正区。

由于功率管在静态时阳流很小或为零,在栅极有信号输入时功率管只在半个周期导通,另半周截止。所以,这种放大类型只能工作在推挽电路。由于动态工作范围部分时间进入了动转线的正区,这就引起了在动态与静态时的阳极电流相差很大,所以信号波幅也得到扩大,阳极转换率得以提高,输出功率就大,它充分利用了功率管尽可能的利用的动态范围,输出功率甚至能超过功率管的极限功率,效率可达 70% 左右。它的两

只功率管是交替工作,在波形的交汇处会造成偏移,因此会引起较大的失真,这种失真就是平常所说的“交越失真”。由于B2类放大功率管栅极有栅流,所以必须采用功率激励,输入变压器偶合。它的特点是:功率管阳极转换效率高,输出功率大,失真大。

这种放大一般使用在较大功率的定压式或定阻式功放中。主要在学校、厂矿、及企事业单位做有线广播使用,使用的电子管大多是FU-5推挽或FU-7并联推挽等。

(3)甲乙1类放大又称AB1 类放大。它的静态工作点Q是选在负区直线部分的中点与弯曲点之间。也就是说,静态时阳极始终有一定的阳流,动态时的工作电流会超出静态电流。这样,放大的信号波形就会不对称,会产生波幅交越失真。但,输出波形扩展的幅度较大,功率管阳极对直流电功率的转换效率提高了,输出功率就较大。由于它的波形不对称,则必须使用推挽式功率放大,使上下两功率管输出的信号叠加,以抵消失真部分的波形。不过,在波形的衔接处总不能处于绝对的圆滑,会产生一定的交越失真。由于它只限在动态曲线负区(动转线左边),所以栅极不会产生栅流即,Ug

这种放大类型的特点是:功率管工作在无栅流状态,栅极不消耗输入信号功率,所以只须采用电压放大推动,阻容偶合即可。功率管在静态、动态阳极电流变化不大,使用固定栅偏压或自给栅偏压均可。它还有输出功率较大,非线性失真小,工作稳定可*,阳极的转换效率在 40% 左右。它是目前使用最多的放大类型,广泛应用于商品机或土炮机的推挽电路。AB1类放大不适宜工作在单端放大输出否则,会产生很大的非线性失真

(4)甲乙2类放大也称AB2 类放大。它的工作点选在动态曲线负区接近弯曲点至阳流截止点。它的正半周信号波峰值允许部分时间进入动转线的正区,栅极回路会有一定的栅流流过Ug≥0 。由于信号负半波的波幅有部分被切除失真,所以AB2类放大也只能工作在推挽电路里。阳极的转换效率在 50% 左右。

它的特点是:功率管在动态时,部分时间栅极有栅流,这样栅极电路就要消耗一定的信号功率。为了满足对功率管的推动要求,推动管不仅要使用功率管,而且还应将四极管改接成三极管使推动级成为自身内阻小、失真小以推动变压器到相、激励偶合。由于功率管动态、静态阳极电流变化很大,使用自给栅偏压会引起功率级的工作不稳定,所以必须使用固定栅偏压。

以上四种放大类型, A1 类和 AB1 类应属于一个大的放大类型。它们的共性是,功率管阳极电流变化小,栅极无栅流只须电压信号激励即可;AB2 类和 B2 类也应属于一个大的放大类型,它们的共性是,阳极电流变化大,栅极部分时间有栅流在输入电路需要功率信号激励。

了解以上四种放大类型和它的工作状态(表1)后,可以看出,我们常用的A1类和 AB1 类这个大的类型它的工作点很接近,在实际应用中想变通则较容易。

如果喜欢甲类工作状态对声音的表现同时放大器的输出功率与音箱功率搭配尚可的情况下,则可以将 AB1 类状态的工作点即功率管的静态电流(在变压器高压绕组电流许可的情况下),调整为甲类放大状态所需的电流值。当然,阳极的工作电压也要相对降低。要注意的是,甲类放大状态功率管静态电流和功率管工作电压的乘积不准超过功率

管的最大阳极耗散功率。反之,想要得到较大的输出功率而不计较失真等其它参数或性能时,可通过调整功率管阳极静态电流下降、阳极电压上升均可以达到目的。它们之间的关系是:Ua↓Ia↑=Ia↓Ua↑

在实际应用中,这几种类型放大的工作状态以及它的曲线图,只是把它做为参考不能左右某一工作点直接的绝对数据。每一种放大类型的工作点都有它的一定使用范围,在这个范围内电流每变化一次,工作点也变化一次,所以工作点不是绝对值,同时每改变一次工作点对于声音的表现也是不尽相同的、放大器的性能指标也相应的发生了变化。对于胆机工作点的设置要灵活运用,既要放大器在整机上有理想的硬性指标外又要考虑到它对于音乐表现产生的音效同时还要让听觉得到最佳的效果。

6,栅极偏值电压:电子管控制栅极相对于阴极具有的直流电压叫栅偏压。它是用来控制电子管阳极吸收阴极发射电子的数量以调整阳极静态电流的大小。在其它电极电压不变时,改变这个电压就可以改变电子管的工作点(电流值)。按极性它可分为正偏压、零偏压、负偏压。按其供给的方式它又分为固定栅偏压和自给栅偏压。

(1)自给栅偏压:在功率管阴极对地串接一只电阻( Rk ),当有阳流通过时,就会在 Rk 两端产生阴极为正,地端为负的电压降(UK)。由于栅极通过栅极电路回路与RK的负端连接,所以在栅极上就得到了负于阴极的电压(Ug)。RK 的阻值越小,栅极负压越小(正),栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越低,阳极得到的电子数目就多,阳极电流就越大。反之, RK 的阻值越大,栅极负压越大(负),栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越强,阳极得到的电子数目就少,阳极回路的电流就小。

自给栅偏压电路的特点是:电路简单,动态范围稍小,稳定度稍差,适合于甲类和甲乙1类功率管阳极电流变化不大的电路里。

(2)固定栅偏压:它是由电源部分专有一组供给栅极工作的负电压。电压的高低由功率管自身的性能及工作状态而定。栅极负压越大(负)栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越强,阳极得到的电子数目就越少,阳极回路的电流就就小;反之,栅极负压越小(正)栅极控制电子的能力就越低,阳极吸收阴极的电子数目增多,阳极回路的电流就增大。

固定栅偏压的特点是:动态范围比自给栅偏压大,工作稳定(负压调整电位器应用多圈式,以免接触不良。导致功率管失去负压引起阳极过流发红烧毁)听感好。但,电路较复杂,适用于甲乙2类和乙类功率管阳极电流变化较大的电路里。

7,功率管屏栅极的三种接法:束射四极功率管屏栅极(也称帘栅极)的工作状态不同,对阳流的大小、失真度、输出功率、声音的表现等都有影响。

(1)三极管接法(图8.1):它是将屏栅极接在阳极上让屏栅极 100% 的接受输出电压的反馈。这种接法的特点是:内阻低、谐波失真小、阻尼系数高、声音恬美。但阳极的转换效率低,输出功率小。

(2)标准接法(图7.2):是将屏栅极接在电源供给电路里(称为次高压电源)。这种接法失真较三极管接法大,阻尼系数稍差,输出功率大。由于失真大的原因,这种电路在现在的商品机中极少使用。其实标准接法的缺点通过调整电路可以解决。

分析其原因是:束射四极管在使用时,一般是将屏栅极的工作电压取自阳极高压,通过电阻降压,为其提供工作电压。而屏栅极在动态时有几瓦的输出功率,所以它的电流变化较大,在降压电阻两端会产生随动态屏栅流变化较大的电压降。这样供给屏栅极电源的内阻增大所以,在动态时帘屏栅极信号电压瞬态互调失真陡增。由于屏栅极对于阳极来讲是一个控制栅极(帮助阳极吸收电子),屏栅极使用工作电压的高低对阳流影响极大,它的失真直接影响了阳极电流的变化并且它对于直流电源的纯净度要求也非常高。瞬态互调失真在感觉上类似于交越失真甚至感觉到高端出现了尖峰的脉冲信号,它给人烦躁、吵闹、“金属声”等不愉快的感觉,它的变化使动态时输出的波形有毛刺、不圆滑,这就是平常所说的标准接法不好听及失真大的主要原因,它是把标准接法直接打入“冷宫”的“罪魁祸首”。目前对于怎样使用束射四极管、五极管屏栅极的概念非常模糊,有的烧友焊了几年的机子、用了几年的管子竟不知帘栅极的作用。所以正确选取帘栅极的工作点非常重要(尤其是标准接法)。

解决的办法是:专用一组次高压以CLC型滤波较好,用稳压电源或者取直流高压用稳压电源接一适量的退偶电容为其供电。使用这种电源,放大器的性能有了很大的提高,失真减少、反映速度加快、控制力和阻尼系数都有了很大的改善。

超线性接法(图8.2):它是将阳极电压取部分通过输出变压器反馈给帘屏栅极。由于三极管接法功率管阳极转换效率低,标准接法波幅失真较大,这样就又出现了中庸的超线性接法,它对声音的表现和功率管阳极转换效率介于三极管接法和标准接法之间,目前被广泛应用。超线性接法的出现的确在胆界掀起了对胆机又一次改进高潮,使人们对电子管放大器有了新的认识。但随着时间的推移,电子管放大电路的进一步成熟、元器件质量的更新、软件录制水平的提高,HI-FI的标准已经满足不了当前发烧友们对放声设备指标更高素质的追求,不得不对超线性接法又有了新的认识,它的动态欠佳、反映速度慢、镜像也不如另外两种接法的清晰度高,解析力稍差等问题也暴露出来了。

对于这些问题也许是由于每个人对音乐的理解不同,感受不一样,对放大器声音表现的接受程度也不相同,对一些电路的认识自然也不相同。对于电子管放大器来讲指标只是某一参数的数据,它的实际听感与指标数据相差很大。电子管放大器的总体指标不及晶体管放大器而正是它对声音表现有着独有的韵味表现,取得了大家的一致赞同。而有些人则认为胆机的低频就应该是懒洋洋、松塌塌的感觉。其实这种理解应该是错误的,这是因为放大器的控制力、阻尼系数差,甚至是二次谐波产生的失真。而一台上好的电子管放大器的低频控制力、中频的通透度、高频的解析力绝不会差于晶体管放大器。一位真正明智的发烧友应该在电路上多下工夫,充分利用电子管自身特性发挥其长(比如:给屏栅极用固定稳压的纯净电源),克服其短。

超线性接法只能说是对于屏栅极的使用技巧,没有真正达到改变屏栅极失真的目的。这只是笔者以个人的制作经验和对超线性接法的听觉感受及身边部分同行对超线性接法的认识(仅代表个人意见)。再此,绝对没有贬低超线性接法的意思。毕竟它是多年来使用的一个成熟电路,也许是笔者对它使用经验不足的问题而产生接受上的不同。 8,输出电路:功率放大输出端是变压器偶合至负载。由于功率管的输出阻抗很高,负载阻抗很低,两者的阻抗相差甚远。如果直接将功率输出接到负载上,将会出现严重的阻抗失配,所以必须使用变压器来变换阻抗传递功率。要使功率放大的最大输出完全传递给负载,则必须达到两者的阻抗匹配值。输出变压器初级反射的阻抗是否是功率管阳极的最佳负载阻抗值,它取决于输出变压器初级与次级的匝数比及次级所接负载的阻抗值。它们之间阻抗是否匹配及变压器绕制的工艺、取材是否良好,对于整机的性能指标起着很大程度的作用。

输出变压器的品质对整机性能指标及听感均有很大的影响,目前制作上乘输出变压器的频宽在10Hz-30KHz,失真在0.5%以下应该是没有什么问题,这也就是说输出变压器在目前已不是影响胆机指标的关键器件。但是变压器绕制的工艺及使用的材料对整机声音的影响还是较大的。输出变压器频带适当的超出HI-FI(20HZ-20KHZ)标准对于频响的扩展是有利的。但是,输出变压器的指标超过一定的范围后,就无须再过于追求更高的指标范围。如果放大器在电路设计和制作时元器件及引线的摆位有缺陷或电路存在自激振荡现象,则因输出变压器过低下限频率就很可能出现低频震荡,造成放大器的阻尼系数及控制力差。过高的上限频率则容易出现超声频寄生震荡,严重时还会烧毁输出变压器或音箱高音单元。现在有许多厂家对输出变压器公布的参数指标已经从5赫兹至100K赫兹,这是由于测试的标准不同以及商业上的需要,所以在购置或使用时应加以区别。 9,反馈(回输):将放大器输出的信号电压或电流取其部分值,通过一定的电路返回到输入电路。反馈有电压反馈、电流反馈。电压反馈是:反馈信号强度、大小与输出信号电压成正比。电流反馈是:反馈信号强度、大小与输出的信号电流成正比。它们又分为正反馈和负反馈两种形式。反馈信号与原输入信号相位相同,称正反馈,它能够使输入的有效信号增强,提高了放大器的放大倍数但,反馈量达到一定值时,会使放大器产生自激震荡,啸叫,严重时会损坏放大器及音箱;反馈信号与原输入信号的相位相差180度,称为负反馈。它能使输入的有效信号减弱,减小了放大器的放大倍数。在音频放大器内所使用的大多是负反馈。

负反馈的特点:能减小因非线性元件引起的非线性失真,能减小放大器的放大倍数,能提高放大器的工作稳定度,能改变放大器的输入输出阻抗,能改善放大器的幅频特性,能减小躁声电压减小幅频失真。在一定范围内负反馈越深,改善放大器的性能指标越明显,但超过一定的范围内(过深)的负反馈一样能引起放大器的自激、振荡或其他不稳定的情况。

其实,使用负反馈主要是用来对付由于电路设计是的先天性不足,主要是由元器件引起的非线性失真,印刷电路板或搭棚时的线路走向之间相互干扰,级间增益失配等人为存在的问题。这些问题可以通过调整电路,改善放大管电路周围的工作环境,使其工作在无人为的恶劣工作环境,这对于改善放大器性能指标有着积极的意义。虽然负反馈能够改善、提高放大器的某些指标值但,它对声音的表现则出现了相反的一面,负反馈越深声音的瞬态表现、开阔度、清晰度越差,低频打结缺少层次感,高端细小微弱信息丢失越多,难怪“能听失真5%的无负反馈放大器不听失真1%的有负反馈放大器。所以在引用负反馈时应尽量先在电路上下工夫调整其最佳工作状态,尽可能使用少量或不用负反馈。

胆机放大电路的几种类型

一,电压放大电路是将微弱的信号电压按一定的倍数放大至下一级所需信号电压的推动值。

目前较流行的是SRPP电路,它具有输入阻抗高,输出阻抗低,以其动态好,分析力强,音质通透,底声温暖等特点,它更有其线路简单,可*性高。在使用不同的放大管、不同的工作点、会有不同的音色表现。因此深受同行们的喜爱。使用也比较普遍。

SRPP电路的选管的要求:

1,应选用J级或T级、高跨导、高频电压放大管。跨导系数越大信号电压引起的阳极电流变化就越大,相对噪音就小,信躁比得以提高。这样会提高整机的转换速率,扩宽整机的通频带,增强解析力。

2,尽量使用中u(放大系数)放大管。当使用三极管6N4和五极管等一些高倍放大管时(放大倍数越大、噪音越大、失真越大),则需要使用较深的本级或大环路负反馈。否则,会引起由级间偶合失配引起的失真。

3,选用阳极电压底,阳极电流适中的双三极管。阳极电压越高,噪音就会越大,失真也会随着增加。由于本级输入的信号电压很低,所以本级不会因为工作电压低,而产生动态信号的失真。同一管内的双三极管,参数一致,对称性好,音色也相同,老化程度接近,电路调整方便,并且共用一组灯丝即可。

4,静态工作点应设计在接近甲类或甲类状态以杜绝信号波形产生交越失真。

能够满足这些参数要求的电子管当属6N11,6N3。这两只小九脚拇指管是中U、高S(跨导mA/V)、高频放大、低躁声的双三极管,非常适合做SRPP电路。

经过多次实验对比试听,在SRPP电路里,当6N11阳极电压为230V阳极电流为4.5MA时,整个频带非常平滑、低频延伸长、弹性好、有层次感,中频甜美靓丽、解析力高、声场开阔、定位准。当阳极电流在5.5MA以上时,低频肥而打结、中频变厚、声音发干、发硬。当阳极电流低于2MA以下时,低频松塌控制无力、中高频灰暗、声场变窄、定位不准。6N3阳极电压为260V阳极电流为3.5—4MA时,音色和6N11非常接近,只是在中高频,6N3比6N11细腻一些。这两款电子管的听感都非常不错,只是音色稍有不同。在使用时要注意的是,这两只管子的脚位不同不可直接插换。

本级工作点的调整: 改变Rk(阴极电阻)的电阻值或适当的调整Ua(阳极电压),

都能改变阳极静态电流的变化Ia=UK(阴极电压)/RK 。

二、推动倒相级是为了同时给推挽放大管的两只功率管分别输入幅值相等而相位相反的信号电压。在目前使用最多,性能较稳定的是长尾式到相电路。到相级的选管也非常重要。

1,选用跨导和放大系数适中,阳极工作较高电压的管子。本级使用的电子管只有在较高的工作电压下,才能保证信号电压在大动态时,不会产生过荷失真。

2,选用有较大的阳极电流,较底的内阻,两管参数一 致的双三极管。较大的阳极电流,较低的内阻,是保证驱动功放级信号电压的保障。使用同一管内的双三极管可以减小由于参数的原因引起信号波形畸变。

能够在本级使用的放大管有6N1、6N2、6N4、6N6、6N8、6N9、6N10等。6N2、6N4因放大系数高、内阻大、信躁比低、激励功率小,6N6则是一只阴极输出管,使用的阳极电压较低(在大动态时信号电压时易产生波形削顶失真),6N9,6N10音质较平所以它们没有被广泛应用。6N1,6N8音质较为接近,音色略有不同,平衡度较好。从听感上,当6N8阳极电流在5.5MA时,低频醇厚,弹跳力好,有层次感,控制力强,中频甜美,耐听,高频细腻,结像清晰。低于3MA时整个声像模糊不清,大于6.5MA时声音变厚,听感较差。

本级静态工作点的调整:调整RK的阻值,或适当改变阳极工作电压,以取得不同静态电流的工作点(工作点不同音色也不同)。Ia=Uk/Rk

三、功率放大是将输入的信号电压,通过功率管的作用,把电源供给直流电功率的一部分,转换为随着信号变化的音频电功率。

功率级的选管则要求要有较高的音频输出电压,而且还要输出较高的音频电流。

目前使用在推挽电路里较为主流的胆管有6P14、6P3P、EL34、KT88等。6P14和EL34音质非常接近,属于清凉型,整个频带平衡度好,解析力强、透明度高、中频甜美靓丽只是低频延深稍浅。6P14输出功率较小,只适合推一些灵敏度高的小书架箱,没有被大量采用。而EL34由于输出功率适中,音色靓丽被广大的同行们所接受。 KT88以其输出功率大,低频强劲而著称。 6P3P则以温柔恬美,胆味浓郁而著名所以常被一些成品机及焊级一族使用。这三种功率管均为束射、四极功率八脚GT管。在电路使用的元器件功率允许的情况下,适当改变阳极和栅极电压后可直接插换。这些管子的音色各有

不同,使用者应根据自己的口味和放声设备的需求来确定。

另外,还有一只曾在电子专业报刊介绍过,现在使用量非常小,音质、音色更为全面,价格更为便宜的束射四极管FU-7。它本是一只高频功率振荡调幅管,震荡频率高达60兆赫、输出功率达33瓦、跨导6毫安/伏、阳极电压600伏、阳极电流36毫安、最大阳极耗散功率25瓦。有这样的电参数把它用来做为功率管绝无问题。在使用时,以标准接法,输出变压器P—P5.5千欧时它以壮士的豪情、美女的温柔、沁人心脾的韵味形成自己独有的性格。其声音的品质绝对不是其它电子管声音的品质可以与它相提并论的。当阳极电压为480伏,阳极电流45毫安时它既有KT88的力度和猛劲,但又比KT88的低频有层次,弹跳力比KT88要好的多,空气感好,堂音十分丰富,中频要比EL34,6P14的齿音,口型更清晰,通透靓丽。高端则有晶体管机的解析力,但比晶体管机温柔、自然、悦耳动听,声场开阔,定位准确,仿佛是在欣赏一幅恬雅的画面。FU-7在三极管状态时,声音则变的较细,不够豪放。而超线性接法较三极管接法声场开阔,但没有标准接法自然顺畅。美中不足的是,该管阳极在管子的外部顶端,通过阳帽相连,在安装时稍有不便。不过,这也许正是因为阳极在管子的外上端,才能出如此的好声的原因吧。

本级静态工作点的调整:如果是固定删偏压的电路,用电压表测RK上端对地电压,调整本管删极负压的可调电阻(负压越大阳极电流就越小,反之负压越小阳极电流就越大),Ia=Uk/Rk就是本管的静态电流。如果是自给栅极偏压,调整Rk的阻值可改变两功率管的阳极静态电流Ia=(Uk/Rk)/2 。

四、电源工作电压及电流的取向:在《电真空器件手册》(专业书店有新版出售)中,每一只电子管已给出详细参数和曲线图,曲线图只是阳极电压阳极电流和栅极电压的比值关系,是管子在不同工作点静态的基本数据。它的曲线状态并不会决定声音的某一音色。使用时,只要不超出手册给出的基本参数或者适当的超出基本参数,均可以长期稳定的工作。

在实用中,工作电压一般取其极限参数的80%。以FU-7管为例,最大阳极耗散功率25瓦最大帘栅极耗散功率3.5瓦(总计28.5瓦)。按80%的使用情况来计算,阳极工作电压为480V。当电流取45毫安(允许最大电流超值但工作电压相对要降低,两者的积数不得超过最大阳极耗散功率),此时最大阳极耗散功率为22瓦左右。此时,功率管处在最佳的工作状态。声音最饱满、通透,控制力最好。如果高于550伏(阳极电流要相对减小)时声音发硬,有热噪音,听感稍差。如果功率管长期工作在接近它的极限状态

下,将会导致电子管老化过快,影响管子的使用寿命,而且在电源电压波动时,工作电压容易超出极限参数,动态时声音会发劈,严重时还会出现阳极发红,此时,阳极电流也随着急剧增大,如不及时关机将会导致烧毁功率管或输出变压器。当工作电压低于350伏时,声音明显疲软,控制力变弱,整个声场镜像变差。

放大的工作状态有甲类放大、乙类放大、和甲乙类放大。甲乙类放大又分为甲乙1类放大、甲乙2类放大。由于这几种放大类型工作在不同的放大状态,对于声音的表现、输出功率、失真度等一些指标差别较大。所以在不同的使用场合,应选不同类型的放大器。

(1)甲类放大也称甲1类、A类或A1 类放大(注脚 1 则表示功率管工作在无栅极电流状态即,Ug

由于它工作在动态曲线负区的直线部分所以非线性失真很小。它工作的范围只限定在负区的直线部分,静态阳流较大或动态时阳极直流分量大,所以阳极电流变化幅度小,因此阳流和阳压的变化幅度小,输出功率也小。由于静态工作点在负区部分的中央同时也限制了功率管阳极对直流电功率转换效率(功率管在栅极输入信号电压的作用下,直流电源供给的电功率转换成功率信号的转换过程中,有一部分直流电功率被功率管的内阻转化为热能消耗掉,使功率管输出的功率信号小于直流电源供给的直流电功率。将输出的功率信号与电源供给直流电功率的比值,也称为阳极转换效率。)只有30%左右。所以甲类放大输出的信号电流和信号电压的有效值较小。

也许用曲线示意解释起来可能不是很容易理解。其实,对甲类放大用通俗的解释就是:功率管阳极的动态工作电流包括输出最大值时始终没有超出功率管阳极静态电流的范围。这样就限制了功率管对信号波幅的扩展,同时也就限制了功率管的输出功率。因为功率管动、静态时一直处在放大状态(无截止区),所以甲类放大无交越失真。

甲类放大分为单端甲类放大和推挽甲类放大两种种类。

甲类单端放大的特点:它可以用多只同型号并联或选用大功率阴极直热式三极管放大管以克服单端甲类输出功率小的缺点。由于单端甲类放大电路输出变压器初级绕组有直流电流流过易产生磁饱和引起失真,所以铁芯要顺插并留有磁隙增大磁阻同时要加大铁芯面积以磁化无用的直流成分(效率低)。由于功率管动态和静态时阳极电流的增减量基本无变化,它对于电源来讲是一个稳定的负载,所以对电源的有效内阻要求不高。但,对电源直流成分的纯净度则有非常高的要求,否则会有交流声出现。

单端甲类放大还有着线路简单,保真度高、声音甜美、“胆”色迷人。甲类单端输出放大多在家庭使用,由于它自身的原因比较适合推动一些灵敏度较高的书架式音箱。一般

情况下它失真在 5% 以内时用耳朵很难觉察,这就是电子管放大的特殊性,这也是平常流行的“温柔”失真。目前在HI-FI 高级电路使用较多。

甲类单端输出分为,三极管单端输出,四极管单端输出(将帘栅极接到阳极上构成的准三极管,图7.1)。三极管单端输出它的内阻小、无交越失真、线路简单、性能稳定、音乐重放表现好。在选管时应挑选左特性、低内阻、阳极耗散功率大、动态特性曲线线性范围大的阴极直热式三极管。经常使用的左特性阴极直热式三极管有848、211、2A3、300B等,还有象811、805(FU-5)等右特性三极管它要求有较高的输入激励功率,应使用输入变压器激励或用功率管阴极输出偶合,以提高推动功率。使用时要注意的是,由于阴极电位不同,所以两声道不可共用阴极(灯丝)。如用KT88、807(FU-7)、EL34等右特性、功率较大的束射四极管做单端输出的电路则更简单,往往只要一级电压放大,阻容偶合就能满足功率管的推动要求,由于放大器外围电路使用的元件极少,由元件引起的非线性失真非常小。

甲类推挽放大的两功率管输出的基波成分在输出变压器初级绕组中同相相加,两功率管所产生的偶次谐波成分在输出变压器的初级绕组中反相相加而相互抵消。减小了有本级产生的非线性和偶次谐波的失真。由于两功率管阳流通过输出变压器初级的两绕组是等量而反向的,所以能够抵消由于电源滤不良产生的直流脉动成分,它对于输出变压器次级绕组的作用等于零,所以不会产生交流声。由于两管的静态阳流等量反向通过输出变压器的初级所产生磁通的方向也是等量相反的,所以铁芯没有直流磁化的作用。即,铁芯可以对插(效率高)。但是由于推挽的工作方式是一种叠加方式,所以它客观上存在一定量(很小)的失真。

甲类推挽输出分为:三极管推挽输出、束射四级管推挽输出(图7.2)。三极管推挽输出大多使用大功率阴极直热式三极管,它有着内阻小(放大系数小)、阻尼系数好、电路简单,开环增益低。目前使用阴极直热式三极管推挽放大并以输入变压器偶合的多数是顶级电子管功放。由于使用了输入变压器,到相的波形对称性好,外围的元件更少,开环增益极低,因此由元件引起的噪音及非线性失真的几率大大降低。只要使用的元器件质量上乘,无须使用大环路负反馈。其声音的表现辉煌高雅的确能让人达到如痴如醉的地步。但,上乘的输入变压器在制作工艺及性能指标上比输出变压器要求还要高,在业余条件下自行绕制困难较大,市售成品的价格也不低,所以这类胆机的制作技术、工艺成本较高。

束射四极管甲类推挽的特点:动态范围较大、控制力好、保真度高并且有着很好的声音表现。功率管大多选用KT系列、6P3P、EL34、FU-7等。

(2)乙类放大器又称B2类放大(注脚2则表示动态部分时间栅极有栅流通过即,Ug≥0)。它的工作点Q是选在阳流的截止点。输入信号在负半周时允许功率管截止,栅极输入信号在正半周峰值时允许部分进入动转线的正区。

由于功率管在静态时阳流很小或为零,在栅极有信号输入时功率管只在半个周期导通,另半周截止。所以,这种放大类型只能工作在推挽电路。由于动态工作范围部分时间进入了动转线的正区,这就引起了在动态与静态时的阳极电流相差很大,所以信号波幅也得到扩大,阳极转换率得以提高,输出功率就大,它充分利用了功率管尽可能的利用的动态范围,输出功率甚至能超过功率管的极限功率,效率可达 70% 左右。它的两

只功率管是交替工作,在波形的交汇处会造成偏移,因此会引起较大的失真,这种失真就是平常所说的“交越失真”。由于B2类放大功率管栅极有栅流,所以必须采用功率激励,输入变压器偶合。它的特点是:功率管阳极转换效率高,输出功率大,失真大。

这种放大一般使用在较大功率的定压式或定阻式功放中。主要在学校、厂矿、及企事业单位做有线广播使用,使用的电子管大多是FU-5推挽或FU-7并联推挽等。

(3)甲乙1类放大又称AB1 类放大。它的静态工作点Q是选在负区直线部分的中点与弯曲点之间。也就是说,静态时阳极始终有一定的阳流,动态时的工作电流会超出静态电流。这样,放大的信号波形就会不对称,会产生波幅交越失真。但,输出波形扩展的幅度较大,功率管阳极对直流电功率的转换效率提高了,输出功率就较大。由于它的波形不对称,则必须使用推挽式功率放大,使上下两功率管输出的信号叠加,以抵消失真部分的波形。不过,在波形的衔接处总不能处于绝对的圆滑,会产生一定的交越失真。由于它只限在动态曲线负区(动转线左边),所以栅极不会产生栅流即,Ug

这种放大类型的特点是:功率管工作在无栅流状态,栅极不消耗输入信号功率,所以只须采用电压放大推动,阻容偶合即可。功率管在静态、动态阳极电流变化不大,使用固定栅偏压或自给栅偏压均可。它还有输出功率较大,非线性失真小,工作稳定可*,阳极的转换效率在 40% 左右。它是目前使用最多的放大类型,广泛应用于商品机或土炮机的推挽电路。AB1类放大不适宜工作在单端放大输出否则,会产生很大的非线性失真

(4)甲乙2类放大也称AB2 类放大。它的工作点选在动态曲线负区接近弯曲点至阳流截止点。它的正半周信号波峰值允许部分时间进入动转线的正区,栅极回路会有一定的栅流流过Ug≥0 。由于信号负半波的波幅有部分被切除失真,所以AB2类放大也只能工作在推挽电路里。阳极的转换效率在 50% 左右。

它的特点是:功率管在动态时,部分时间栅极有栅流,这样栅极电路就要消耗一定的信号功率。为了满足对功率管的推动要求,推动管不仅要使用功率管,而且还应将四极管改接成三极管使推动级成为自身内阻小、失真小以推动变压器到相、激励偶合。由于功率管动态、静态阳极电流变化很大,使用自给栅偏压会引起功率级的工作不稳定,所以必须使用固定栅偏压。

以上四种放大类型, A1 类和 AB1 类应属于一个大的放大类型。它们的共性是,功率管阳极电流变化小,栅极无栅流只须电压信号激励即可;AB2 类和 B2 类也应属于一个大的放大类型,它们的共性是,阳极电流变化大,栅极部分时间有栅流在输入电路需要功率信号激励。

了解以上四种放大类型和它的工作状态(表1)后,可以看出,我们常用的A1类和 AB1 类这个大的类型它的工作点很接近,在实际应用中想变通则较容易。

如果喜欢甲类工作状态对声音的表现同时放大器的输出功率与音箱功率搭配尚可的情况下,则可以将 AB1 类状态的工作点即功率管的静态电流(在变压器高压绕组电流许可的情况下),调整为甲类放大状态所需的电流值。当然,阳极的工作电压也要相对降低。要注意的是,甲类放大状态功率管静态电流和功率管工作电压的乘积不准超过功率

管的最大阳极耗散功率。反之,想要得到较大的输出功率而不计较失真等其它参数或性能时,可通过调整功率管阳极静态电流下降、阳极电压上升均可以达到目的。它们之间的关系是:Ua↓Ia↑=Ia↓Ua↑

在实际应用中,这几种类型放大的工作状态以及它的曲线图,只是把它做为参考不能左右某一工作点直接的绝对数据。每一种放大类型的工作点都有它的一定使用范围,在这个范围内电流每变化一次,工作点也变化一次,所以工作点不是绝对值,同时每改变一次工作点对于声音的表现也是不尽相同的、放大器的性能指标也相应的发生了变化。对于胆机工作点的设置要灵活运用,既要放大器在整机上有理想的硬性指标外又要考虑到它对于音乐表现产生的音效同时还要让听觉得到最佳的效果。

6,栅极偏值电压:电子管控制栅极相对于阴极具有的直流电压叫栅偏压。它是用来控制电子管阳极吸收阴极发射电子的数量以调整阳极静态电流的大小。在其它电极电压不变时,改变这个电压就可以改变电子管的工作点(电流值)。按极性它可分为正偏压、零偏压、负偏压。按其供给的方式它又分为固定栅偏压和自给栅偏压。

(1)自给栅偏压:在功率管阴极对地串接一只电阻( Rk ),当有阳流通过时,就会在 Rk 两端产生阴极为正,地端为负的电压降(UK)。由于栅极通过栅极电路回路与RK的负端连接,所以在栅极上就得到了负于阴极的电压(Ug)。RK 的阻值越小,栅极负压越小(正),栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越低,阳极得到的电子数目就多,阳极电流就越大。反之, RK 的阻值越大,栅极负压越大(负),栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越强,阳极得到的电子数目就少,阳极回路的电流就小。

自给栅偏压电路的特点是:电路简单,动态范围稍小,稳定度稍差,适合于甲类和甲乙1类功率管阳极电流变化不大的电路里。

(2)固定栅偏压:它是由电源部分专有一组供给栅极工作的负电压。电压的高低由功率管自身的性能及工作状态而定。栅极负压越大(负)栅极控制阳极吸收阴极电子的能力就越强,阳极得到的电子数目就越少,阳极回路的电流就就小;反之,栅极负压越小(正)栅极控制电子的能力就越低,阳极吸收阴极的电子数目增多,阳极回路的电流就增大。

固定栅偏压的特点是:动态范围比自给栅偏压大,工作稳定(负压调整电位器应用多圈式,以免接触不良。导致功率管失去负压引起阳极过流发红烧毁)听感好。但,电路较复杂,适用于甲乙2类和乙类功率管阳极电流变化较大的电路里。

7,功率管屏栅极的三种接法:束射四极功率管屏栅极(也称帘栅极)的工作状态不同,对阳流的大小、失真度、输出功率、声音的表现等都有影响。

(1)三极管接法(图8.1):它是将屏栅极接在阳极上让屏栅极 100% 的接受输出电压的反馈。这种接法的特点是:内阻低、谐波失真小、阻尼系数高、声音恬美。但阳极的转换效率低,输出功率小。

(2)标准接法(图7.2):是将屏栅极接在电源供给电路里(称为次高压电源)。这种接法失真较三极管接法大,阻尼系数稍差,输出功率大。由于失真大的原因,这种电路在现在的商品机中极少使用。其实标准接法的缺点通过调整电路可以解决。

分析其原因是:束射四极管在使用时,一般是将屏栅极的工作电压取自阳极高压,通过电阻降压,为其提供工作电压。而屏栅极在动态时有几瓦的输出功率,所以它的电流变化较大,在降压电阻两端会产生随动态屏栅流变化较大的电压降。这样供给屏栅极电源的内阻增大所以,在动态时帘屏栅极信号电压瞬态互调失真陡增。由于屏栅极对于阳极来讲是一个控制栅极(帮助阳极吸收电子),屏栅极使用工作电压的高低对阳流影响极大,它的失真直接影响了阳极电流的变化并且它对于直流电源的纯净度要求也非常高。瞬态互调失真在感觉上类似于交越失真甚至感觉到高端出现了尖峰的脉冲信号,它给人烦躁、吵闹、“金属声”等不愉快的感觉,它的变化使动态时输出的波形有毛刺、不圆滑,这就是平常所说的标准接法不好听及失真大的主要原因,它是把标准接法直接打入“冷宫”的“罪魁祸首”。目前对于怎样使用束射四极管、五极管屏栅极的概念非常模糊,有的烧友焊了几年的机子、用了几年的管子竟不知帘栅极的作用。所以正确选取帘栅极的工作点非常重要(尤其是标准接法)。

解决的办法是:专用一组次高压以CLC型滤波较好,用稳压电源或者取直流高压用稳压电源接一适量的退偶电容为其供电。使用这种电源,放大器的性能有了很大的提高,失真减少、反映速度加快、控制力和阻尼系数都有了很大的改善。

超线性接法(图8.2):它是将阳极电压取部分通过输出变压器反馈给帘屏栅极。由于三极管接法功率管阳极转换效率低,标准接法波幅失真较大,这样就又出现了中庸的超线性接法,它对声音的表现和功率管阳极转换效率介于三极管接法和标准接法之间,目前被广泛应用。超线性接法的出现的确在胆界掀起了对胆机又一次改进高潮,使人们对电子管放大器有了新的认识。但随着时间的推移,电子管放大电路的进一步成熟、元器件质量的更新、软件录制水平的提高,HI-FI的标准已经满足不了当前发烧友们对放声设备指标更高素质的追求,不得不对超线性接法又有了新的认识,它的动态欠佳、反映速度慢、镜像也不如另外两种接法的清晰度高,解析力稍差等问题也暴露出来了。

对于这些问题也许是由于每个人对音乐的理解不同,感受不一样,对放大器声音表现的接受程度也不相同,对一些电路的认识自然也不相同。对于电子管放大器来讲指标只是某一参数的数据,它的实际听感与指标数据相差很大。电子管放大器的总体指标不及晶体管放大器而正是它对声音表现有着独有的韵味表现,取得了大家的一致赞同。而有些人则认为胆机的低频就应该是懒洋洋、松塌塌的感觉。其实这种理解应该是错误的,这是因为放大器的控制力、阻尼系数差,甚至是二次谐波产生的失真。而一台上好的电子管放大器的低频控制力、中频的通透度、高频的解析力绝不会差于晶体管放大器。一位真正明智的发烧友应该在电路上多下工夫,充分利用电子管自身特性发挥其长(比如:给屏栅极用固定稳压的纯净电源),克服其短。

超线性接法只能说是对于屏栅极的使用技巧,没有真正达到改变屏栅极失真的目的。这只是笔者以个人的制作经验和对超线性接法的听觉感受及身边部分同行对超线性接法的认识(仅代表个人意见)。再此,绝对没有贬低超线性接法的意思。毕竟它是多年来使用的一个成熟电路,也许是笔者对它使用经验不足的问题而产生接受上的不同。 8,输出电路:功率放大输出端是变压器偶合至负载。由于功率管的输出阻抗很高,负载阻抗很低,两者的阻抗相差甚远。如果直接将功率输出接到负载上,将会出现严重的阻抗失配,所以必须使用变压器来变换阻抗传递功率。要使功率放大的最大输出完全传递给负载,则必须达到两者的阻抗匹配值。输出变压器初级反射的阻抗是否是功率管阳极的最佳负载阻抗值,它取决于输出变压器初级与次级的匝数比及次级所接负载的阻抗值。它们之间阻抗是否匹配及变压器绕制的工艺、取材是否良好,对于整机的性能指标起着很大程度的作用。

输出变压器的品质对整机性能指标及听感均有很大的影响,目前制作上乘输出变压器的频宽在10Hz-30KHz,失真在0.5%以下应该是没有什么问题,这也就是说输出变压器在目前已不是影响胆机指标的关键器件。但是变压器绕制的工艺及使用的材料对整机声音的影响还是较大的。输出变压器频带适当的超出HI-FI(20HZ-20KHZ)标准对于频响的扩展是有利的。但是,输出变压器的指标超过一定的范围后,就无须再过于追求更高的指标范围。如果放大器在电路设计和制作时元器件及引线的摆位有缺陷或电路存在自激振荡现象,则因输出变压器过低下限频率就很可能出现低频震荡,造成放大器的阻尼系数及控制力差。过高的上限频率则容易出现超声频寄生震荡,严重时还会烧毁输出变压器或音箱高音单元。现在有许多厂家对输出变压器公布的参数指标已经从5赫兹至100K赫兹,这是由于测试的标准不同以及商业上的需要,所以在购置或使用时应加以区别。 9,反馈(回输):将放大器输出的信号电压或电流取其部分值,通过一定的电路返回到输入电路。反馈有电压反馈、电流反馈。电压反馈是:反馈信号强度、大小与输出信号电压成正比。电流反馈是:反馈信号强度、大小与输出的信号电流成正比。它们又分为正反馈和负反馈两种形式。反馈信号与原输入信号相位相同,称正反馈,它能够使输入的有效信号增强,提高了放大器的放大倍数但,反馈量达到一定值时,会使放大器产生自激震荡,啸叫,严重时会损坏放大器及音箱;反馈信号与原输入信号的相位相差180度,称为负反馈。它能使输入的有效信号减弱,减小了放大器的放大倍数。在音频放大器内所使用的大多是负反馈。

负反馈的特点:能减小因非线性元件引起的非线性失真,能减小放大器的放大倍数,能提高放大器的工作稳定度,能改变放大器的输入输出阻抗,能改善放大器的幅频特性,能减小躁声电压减小幅频失真。在一定范围内负反馈越深,改善放大器的性能指标越明显,但超过一定的范围内(过深)的负反馈一样能引起放大器的自激、振荡或其他不稳定的情况。

其实,使用负反馈主要是用来对付由于电路设计是的先天性不足,主要是由元器件引起的非线性失真,印刷电路板或搭棚时的线路走向之间相互干扰,级间增益失配等人为存在的问题。这些问题可以通过调整电路,改善放大管电路周围的工作环境,使其工作在无人为的恶劣工作环境,这对于改善放大器性能指标有着积极的意义。虽然负反馈能够改善、提高放大器的某些指标值但,它对声音的表现则出现了相反的一面,负反馈越深声音的瞬态表现、开阔度、清晰度越差,低频打结缺少层次感,高端细小微弱信息丢失越多,难怪“能听失真5%的无负反馈放大器不听失真1%的有负反馈放大器。所以在引用负反馈时应尽量先在电路上下工夫调整其最佳工作状态,尽可能使用少量或不用负反馈。


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  • 声音音质评价专业术语 1.声音亮---在音质评价中,有时又称作明朗度或明亮度.整个音域范围内低音.中音.高音能量充足,并有丰富的谐音和高频上限谐音衰变过程较慢.同时,混响声比例合适,失真小.瞬态响应好.给人一种亲切.活跃感. 2.声音暗---这是缺少高频和中高频的一种反映,尤其是在5000~6000 ...

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  • 模电设计多级放大电路实验报告
  • 摘要 单级放大电路的电压放大倍数一般可以达到几十倍,然而,在许多场合,这样的放大倍数是不够用的,常需要把若干个单管放大电路串接起来,组成多级放大器,把信号经过多次放大,从而得到所需的放大倍数.在生产实践中,一些信号需经多级放大才能达到负载的要求. 可由若干个单级放大电路组成的多级放大器来承担这一工作 ...