赞助论坛
  • 4775阅读
  • 0回复

也谈功放的“褒机” [复制链接]

楼层直达
pgs-02  
发帖
5
精华
0
金币
7
威望
2
贡献
0
好评
0
注册
2009-01-05
楼主    pgs-02 发表于: 2009-01-15 20:52:54 
也谈功放的“褒机”

  关于功放的“褒机”,主要是指AB类功放,A类功放(即甲类功放)其实是不需要“褒机”的。
  以笔者测试过的一台国产功放为例,冷机开机一分钟,高频小信号失真在频率10KHz处,输出电压1V=0.125W/8Ω时,谐波失真THD=1.5%,示波器上可见明显交越失真,10分钟以后,同样条件再测THD=0.7%,15分钟以后,同样条件再测THD=0.5%,示波器上交越失真基本消失。笔者没有兴趣再做同样的测试,但相信半小时以后,THD会达到0.4%以下。需要指出的是,测试间断时间内是采用1/4额定正弦波功率模拟音乐功率老化预热散热板的。
  那么为什么会出现上述结果呢。这主要是由于功放静态偏置电流的变化引起的。下面以目前最为流行的对称全互补高保真功放为例加以说明,其它类型的AB类功放,尽管电路形式不同,但其实质含义是一样的。
  做过功放的发烧友都知道,作为功放输出的大功率管的静态电流是由其前级的恒压源电路控制的,该恒压源电路通常主要有两种组成形式,一种是将两个二极管串联再串上一个100Ω左右的小电阻组成,一种是由一个小功率或中功率三极管加上接在其集基和射基间的两个上下偏置电阻组成。在设计该电路的参数或调整该电路的可调电阻时面临两种选择,一种是将该电路偏压调整至2.2到2.4V,这样功放的静态电流可达150mA以上,冷机也无交越失真,不需要“褒机”。但这也面临另一个问题,当功放正常工作散热板热起来以后,由于作为功率管输入射基结(PN结)的二极管特性曲线左移,如果恒压源输入偏置电压不下降去跟踪补偿功率管输入射基结的这种电压变化,功率管的静态电流就会急剧增加(增至1A以上是很常见的),一方面,它使功放的效率降低,另一方面,它可能引起恶性循环,最终使功放崩溃(烧坏)。于是出现了另一种选择,将该电路偏压调整至1.8到2V,功放的初始静态电流在50mA以下,冷机可见交越失真,需要“褒机”。这种选择利用功率管热起来以后,功率管射基结的电压变化使得静态电流增加,去补偿初始静态电流的不足。这种选择的好处是功放的可靠性增加了。这可能也是上世纪80年代中期国内晶体管高保真功放热刚刚兴起时,部分发烧友那么崇尚功放“褒机”的一个理由吧。
  所以AB类功放的褒机问题,实际上是恒压源偏置电路的热补偿问题。
在恒压源电路类型的选择上,笔者倾向于选用晶体三极管恒压源偏置电路,它的温度补偿有两种简单的方法。一种是将三极管直接紧靠散热板,第二种是在三极管下偏置电阻上并联一个合适的热敏电阻并将其直接紧靠散热板。笔者相信,无论采用那种方法,只要参数调试选择得当,都可以完善解决恒压源电路的热补偿问题。这样,将功率管的静态偏置电压调到2.2-2.4V(给出一个电压区间是考虑到机器的差异性和环境温度的变化),冷机时不见交越失真,热机后又能保持静态电流的基本稳定,实现了效率、可靠性和音质的完美统一。
  笔者前些时候还测试过一台送修的国产功放(牌号不记得了),测试的初衷是因为修后试听效果不错,音质清晰解析力好,音色圆润耐听。测试结果如下:冷机开机一分钟,高频小信号失真在频率10KHz处,输出电压1V=0.125W/8Ω时,谐波失真THD=0.35%,测试间断时间内同样采用1/4额定正弦波功率模拟音乐功率老化预热散热板,30分钟以后,同样条件再测THD=0.33%,基本没有变化,且失真度仪示波管上观察到失真指示形态始终是标准的8字形,这意味着失真波形是二次谐波。由于二次谐波能将正弦波微弱的的椭圆化,会产生类似胆机的效果。这也表明,测试结果和听音感觉是基本一致的。
  当然,影响功放音质和音色的参数除了失真,频响,信噪比这三大传统指标外,还有阻尼系数,互调失真等等,但除了受交越失真影响的谐波失真指标和“褒机”(即散热板的温度变化)有关外,其他参数指标和“褒机”都没有直接的或明显的关联。
  因此,笔者以为,传统的功放技术并不是很难,以现有的电子元器件的性能和一致性,国内的专业技术人员应该也可以设计出不需要“褒机”的优质AB类功放。
  基于上面的论述,笔者提出这样一种观点:需要“褒机”的所谓一“褒”就灵的功放,是一种病态的功放,而不“褒”就灵的功放,才是优质的功放。笔者的这种观点是否属于偏激,各位网友仁者见仁,智者见智,可以批评指正。
  最后,笔者仍然要大胆疾呼:“褒机”老朽了,“褒机”过时了,“褒机”论可以休矣。