[原创]从晶体管的IC--HFE曲线图谈为什么要多管并联

天意

先说两个灯泡和音箱的事：
1、无源动态扩张器    说是将一个（或几个）白炽灯泡与音箱（或扬声器）并联，就能起作用。
2、音箱保护器    说是将一个（或几个）白炽灯泡与音响（或扬声器）串联，就能起到保护作用。
以上两则都是在一些杂志上看见过的。本人没有实验过，但是从理论上讲，是有道理的：利用灯泡的电阻随电流（温度）变化而变化--电流增大-温度升高-电阻增大，反之，则变小。
大家如果能够理解上面的，下面的就好理解了。
多管并联，常见于专业功放中，一般的解释是因为增大功放的输出电流，以及减小输出电阻。但是，本人认为更重要的原因是减少晶体管的非线性失真。
以大家常用的A/1943/C5200为例来说：
其参数为IC=15A，PC=150W
用一对A1943/C5200组装的功放和用十对/1943/C5200组装的功放做比较，分别输出10A的电流，会有什么差别？肯定后者的效果要好！我想大家都会这样回答。为什么呢？仅仅是因为后者的输出电阻小吗？
我以为，一个重要的的原因，这就是晶体管的IC--HFE特性曲线！
前几天在网上查到了C5200的IC--HFE特性曲线图。从图中可以看出，C5200的确可以输出15A的电流，而且还有放大能力,但是，此时HFE已是急剧减少。事实上，C5200的IC--HFE曲线的平坦部分在IC小于3A的时候，而在IC大于3A之后，HFE急剧下降。IC增大，HFE下降。(想想音箱保护器的例子)。也就是说，当C5200的输出电流大于3A后，功放的动态范围被压缩了。
再说一个例子，MJ11032/33对管，有网友对它的评价是低频凌厉。从此对管的IC-HFE曲线来看，是有道理的。和A1943/C5200比较起来，MJ11032/33的IC-HFE曲线很不平坦。但是不平坦有不平坦的好处。总体上看，MJ11032/33在IC小于10A之前，HFE是随着IC增大而增大的，而在IC大于10A之后着恰恰相反。而且因为是达林顿管的缘故，其HFE随IC的变化相当厉害。在IC从1A到10A的变化过程中，HFE从2K变化到了15K了。和前面的无源动态扩张器相比，这已经是很厉害的有源动态扩张器了（当然这也是一种失真）。
说到这里，我想大家已经明白我的意思了。为什么要多管并联？----尽量让晶体管工作在线性放大区。
所以大家在选择晶体管设计制作功放的时候，不要只看他的极限参数，更应该看看IC—HFE曲线图。
一家之言，还请各位指正。

天涯羽飞

<>期待更多这种评论各个晶体管不同的文章。</P>
<>比如MJ15003/4,MJ21193/4 的区别。</P>

小钳子

<>这次到广州,我碰到了CWW11兄!其中就提到了MJ11032 11033对管!其说32 33要发挥好会很好!其说要进行双重温度补偿!</P>
<>CWW11兄看见了也上来说说你的详细心得!</P>

laovo

LZ有没有考虑到多管并联的弊病？[em03]

hzr917064

搂主视角独特，见解新颖，看后受到启发。[em17]

xingwb

<>还没说到点子上</P>
<>如果功放有大环负反馈，hfe的下降不会造成失真，因为功率输出级是射级跟随器，100%的电压负反馈</P>

西风瘦马

<>正确是正确</P>
<>不过应该没人会让5200在10几安下面工作</P>[em03]

机器人

当然了~那标称150W的5200。。还不是经常只用到20多W~难道真的到150W？？谁见到做A类机器只要一对管的？

magic-jw

<>容易被忽律的哈</P>

漓江船夫

好文！

locky_z

上一点实际管子的Hfe-Ic测量曲线图
<>2SC3281，Ic=0-1.8A下，Vce恒定10V</P><><img src="attachments/dvbbs/2006-3/200632815453255838.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2006-3/200632815453255838.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /><br>曲线起伏不大，红色框内是程序问题，但从紫色拟合线可以看出较平滑，Ic=5mA时，Hfe=100,Ic=1.78A时，Hfe=127，比小功率管还好.</P><>再上国产3DD15,Ic=0-1.8A，Vce=10V,</P><> <img src="attachments/dvbbs/2006-3/200632815554450226.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2006-3/200632815554450226.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" /></P><>Hfe变化较大，Ic=5mA时，Hfe仅仅7，Ic=1.78A时，Hfe才到78<br></P>

njyd

<>好文，学习了。</P>

zysblm

仅从大功率管的角度来说楼主说的很有道理!!!但功放设计是个系统工作,<STRONG>晶体管的IC--HFE曲线图是个考虑因素!!!!这就是为什麽用同样的功率管,有的低音好,有的不好的原因!看看那些电流反馈.无大环路反馈功放尽管功率不大还要用好多管并连,就是楼主说的原因</STRONG>[em03][em03][em03]

天涯羽飞

<p>这么好的文章怎么没有下文了？</p><p></p>

jlw5202

大功率管并联使用肯定对降低失真有利,但大多数DIY情况下因条件有限,很难配好对.

laozhang

<div class="quote"><b>以下是引用<i>小钳子</i>在2006-3-25 22:23:00的发言：</b><br/><p>这次到广州,我碰到了CWW11兄!其中就提到了MJ11032 11033对管!其说32 33要发挥好会很好!其说要进行双重温度补偿!</p><p>CWW11兄看见了也上来说说你的详细心得!</p></div><p>老大详细说说阿？</p><p>我很感兴趣的，嗬嗬，手头上还有不少33/32，已经因为温度的问题搞掉了不少了</p>

小鬼头

金田明彦对三极管,有"伸长特性"的说法.

庆仔

<p>再看了一遍，</p><p>深深地记住了。。</p>

清水ljk

学习了

hifiaudio

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一个人可以担40KG的货物,给他担15KG,应该够轻松了.然而功放于扬声器阻抗,就像担物者与所走的道路,道路有平有陡,扬声器对不同的频率也会出现不同的阻抗力.如果在陡坡时,两个人扛着走,会不会比较轻松呢?</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 比喻也许不是那么恰当,抛开负面影响不说,功率管并联推动的确可以减小内阻,大大增加输出阻尼,有效地吸收扬声器的反电动势,推力更足,收放自如.</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 但是,多管并联对各管的配对要求就相对提高了,这是一个难点.配不好,对微弱的音频信号管与管之间相互抵消,即所谓的多管并联高频稍暗.配好了,高低频都不错,动态凌厉,韧性特好,绝对优于单管推动的.</p><br/>