音响中的功放是整个音响设备中的关键部件,所以声响发烧友们都在其上不惜破费人力物力财力停止"摩机",在电源局部,电路的整体规划,用料等方面停止不时改进.自己并不是超级发烧友,充其量算是一位声响喜好者吧,为此在这里我就以一个声响喜好者的身份谈一谈我对声响功放的见地.
功放分胆机与石机,先讨论石机.石机最初的功放为甲类功放,这类功放的功放管的工作点选在管子的线性放大区,所以就算在没有信号输入的状况下,管子也有较大的电流流过,且其负载是一个输出变压器,在信号较强时由于电流大,输出变压器容易呈现磁饱和而产生失真,另外为了避免管子进入非线性区,此类放大器常常都加有较深度的负反应,所以这种功放电路效率低,动态范围小,且频响特性较差.对此人们又推出了一种乙类推挽式功率放大器,这类功放电路其功放管工作在乙类状态,即管子的工作点选在微道通状态,两个放大管分别放大信号的正半周和负半周,然后由输出变压器合成输出.所以流过输出变压器的两组线圈电流方向相反,这就大大地减少了输出变压器的磁饱和现象.另外由于管子工作在乙类状态,这样不只大大的进步了放大器的效率且也大大的进步了放大器的动态范围,使输出功率大大进步.所以这种功放电路曾盛行一时.但人们很快发现,此种功电路由于其功放管工作在乙类工作状态,所以存在小信号交越失真的问题,而且电路需运用两个变压器(一个输出变压器,一个输入变压器),由于变压器是理性负载,所以在整个音频段内,负载特性不平衡,相移失真较严重.为此人们又推出了一种称为OTL的功率放大电路.这种电路的方式其实也是一种推挽电路方式,只不过是去掉了两个变压器,用一个电容器和输出负载停止藕合,这样一来大大的改善了功放的频响特性.晶体管构成的功放电路有了质的飞跃,后来人们又改进了此种电路,推出了OCL和BTL电路,这种电路将输出电容也去掉了,放大器与扬声器采取直接藕合方式,直到如今由晶体管组成的功放电路,其构造根本上是OCL电路或BTL电路.OCL电路与OTL电路不同之处是采取了正负电源供电法,从而能将输出电容取消掉.BTL电路是由两个完整独立的功放模块搭建组成,如图C所示.IC1放大输出的信号一局部经过IC2反相输入端,经IC2反相放大输出,负载(扬声器)则接在两放大器输出之间,这样扬声器就取得由IC1和IC2放大相位相差180度的合成信号了.
不管是OCL或BTL功放电路,由于其去除了输出变压器和输出电容器,使放大器的频响得到展宽。与扬声器配接方面，当功率放大器衔接一个标称阻抗低于其额定负载阻抗的音箱时,理论上将使输出功率增加,但这是有条件的,功放必需有足够小的输出内阻且必需有足够大的电流增益,电源能提供足够大的工作电流,否则不但不失真功率不能增加反而引致放大器性能降落。另一种情形是功率放大器衔接一个标称阻抗高于其额定负载阻抗的音箱,这时似乎功率放大器会轻松些,其实也不尽然,假如放大器的电源电压容量不够大,重放时可能未到其额定输出功率就发作电压过载失真。另外扬声器音圈会产生感生电动势,这个感生电动势对扬声器的运动有阻尼作用,放大器的输出阻抗对扬声器所产生的感生电动势有旁路作用,从而能有效地抑止扬声器的感生电动势.
综上所述,晶体管功放要得到好的放声效果,就必需要有较低的输出阻抗,较大的电流增益,电源方面要能提供足够大的工作电流和较高的电源电压且瞬态效应好。
为了使放大用具有较低的输出阻抗和较大的电流增益,功放的后级我们可用多对功率管并联来完成,并且选取耐压值尽可能高的功放管,使其能顺应不同阻抗的负载.不过此举就要增加推进功率了,一台好的功放对电源的请求的苛刻的,为了能进步瞬态响应和提供足够的电流整流管要采用大电流开关型整流二极管(有人称为高速整流二极管),另外滤波电容要采用万μF以上的.由于功放在工作时产生的瞬态电流达10安(视功放机的功率而定)以上,后级的接触电阻和连线电阻均不能疏忽,例如:电路存在0.1欧的交流阻抗,那么在10安电流的作用下就在其上产生1伏的交流电压,这个交流电压会藕合到前级,轻则产生交流干扰,重则会使放大器产生自激而损坏功放管.我们曾维修过多台大功率功放机,因整流二极管接触不良或滤波电容虚焊而形成烧坏功率管的.另外,由于大功率的功放机均具较高的增益,所以电源的去藕电路就十分重要,否则很容易产生交流声干扰.普通的功放机均要两级以上的LC滤波电路,且滤波电容的接地点的选取均有考究.最后就是电源变压器了,如今的功放机其总体效率大约在50%--60%左右,所以所选择的电源变压器的功率的选取应为: 扩音机的最大不失真功率/0.5 例如:一台最大不失真功率为100瓦的功放机其电源变压器的功率应是100/0.5=200瓦.另外为了减少电源内阻和漏感对放大器的干扰,在电源变压器的设计上应尽量减少每伏匝数和选用高磁通率的铁芯.环牛(环形铁芯变压器)就是一种性能较好的变压器.
在这里我还要提一提的是功放机的一个十分重要的参数---动态范围.我们晓得如今高档的数字化音源如CD机,DVD机由于采取了高比特率的数字量化,其输出的音源的动态范围达90db以上较传统录音机（40--70db)大.所以,功放机假如没有足够的动态范围与之相配就很容易产生切峰失真（削波效应）,在切峰失真的信号波形中包含了极丰厚的功率能量很大的高次谐波成份,它们参加到音箱中,其能量就极可能超越扬声器的接受功率而令其烧坏。所以在功率放大电路中，为了避免放大器进入削波状态，在电路上都参加了负反应电路。负反应电路固然有效地避免了削波的产生，但它也使信号产生线性失真（幅度失真）和非线性失真（相移惹起）。半导体器件制造在今天曾经有了很大的进步，大动态范围的半导体器件曾经问世，在此前提下，人们提出了无负反应功率放大器的概念，由于不存在负反应，放大器的保真度将进一步得到了较大的进步。
如今来谈一谈胆机（电子管机）以其音质温和悦耳而受众多声响喜好者的追捧。它与晶体管不同之处有下面几方面：1、晶体管的电路构造比电子管复杂；2、晶体管的集电极电流根本上不受集-射电压Vce的影响，而电子管的阳极电流和阳极电压根本上契合欧母定律；3、晶体管易受温度的影响，而温度对电子管影响较少；4、晶体管工作在低电压大电流状态，因而对电源的请求高；而电子管工作在高电压小电流状态对电源的请求相比照较低；5、晶体管是电流控制器件，输入输出阻抗低，而电子管是电压控制器件，输入输出阻抗高，因而电子管功放都必需要有一个输出变压器与负载匹配。由于输出变压器的电磁惯性和传输频带（特别是高频段）变窄的缘由，音频信号被柔化了，听起来音质温和（其实这并不是高保真）；6、电子管的过载才能比晶体管强，所以动态范围相比照晶体管高，因此声音听起来比拟悦耳。
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