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本帖最后由 zh6600 于 2013-9-25 18:16 编辑
配对与不配对的争论,其本质就是对放大器失真度如何处理的争论。
先说说放大器包括哪些失真。
放大器按失真的性质来分主要包括频率失真和非线性失真两种。其中,引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化,仅出现波形失真,不增加新的频率成分,属于线性失真。而可产生新的频率成分,或各频率分量的调制产物,如:谐波失真、互调失真等这些失真属于非线性失真。
1.线性失真
放大线路中,由于零件的生产受生产材料及生产工艺水平等人为因素的影响,产品的一致性存在差异, 而且由于三极管为非线性原件、对电流、电压、温度的变化敏感,加上噪音的干扰以及其他种种原因,使信号在被放大器放大的同时,无可避免地被加入各种各样的失真,而功率放大器并非由单一晶体管组成,特别是现在大多采用推挽放大方式,信号的上下波由不同的晶体管来放大完成,对对称性提出了很高的要求,所以要求担任同一信号上下波放大的晶体管尽可能的配对。以达到最大化的避免出现失真或者说将产生失真的条件降低,如不配,因原件的对称性不佳,加剧了产生失真的内在条件,只能用各种办法来对已发生的失真量进行减量,所以配对是治本。这是放大器本身的性质对配对提出来的客观要求,并非没有必要.
2.非线性失真
分为谐波失真、互调失真、瞬态互调失真、交流接口失真等。
1谐波失真
谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分,叠加在原信号上,形成了波形失真的信号。将各谐波引起的失真叠加起来,就是总谐波失真度。
减少谐波失真的办法
1) 施加适量的电压负反馈或电流负反馈;
2) 选用fT高、NF小、线性好的放大元器件;
3) 尽可能地提高各单元电路中对管的一致性;
4) 采用甲类放大方式,选用优秀的电路程式;
5) 提高电源的功率储备,改善电源的滤波性能。
要做到2-3项.就要求元件尽可能配对也是治本,过分强调1。4。5的作用并不可取。
2互调失真
两种或多种不同频率的信号通过放大器后或扬声器发声时互相调制而产生了和频与差频以及各次谐波组合产生了和频与差频信号,这些新增加的频率成分构成的非线性失真称为互调失真。显然,互调失真度的大小与输出功率有关,由于新产生的这些频率成分与原信号没有相似性,因而较小的互调失真也很容易被人耳觉察到,听起来感到又尖、又刺耳,且伴有“声染色”现象。也就是说,互调失真带来的影响,会使整个重放系统的声场缺乏层次感,清晰度下降。
减小互调失真的方法,常见的有:
1)采用电子分频方式,限制放大电路或扬声器的工作带宽;
2)在音频功放的输入端增设高通滤波器,消除次低频信号;
3)选用线性和一致性好的管子或电路结构。
而第三项的要求也需要管子尽可能配对。
3瞬态失真
瞬态失真是功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力,故又称为瞬态反映。发生瞬态失真的高保真系统,输出的音乐信号缺少层次感和透明度。一般地,发生瞬态失真的原因有:电路内元器件的频率范围不够宽,元器件动作跟不上瞬变电信号的变化。
瞬态失真的主要表现形式有两种,即瞬态互调失真和转换速率(SR)过低引起的失真。
瞬态互调失真
在输入脉冲性瞬态信号时,因电路中电容、管子极间电容等的存在使输出端不能立即得到应有的输出电压(即相位滞后)而使输入级不能及时获得应有的负反馈,放大器在这一瞬间处于开环状态,使输入级瞬间过载,此时的输入电压比正常时要高出好几十倍,导致输入级瞬间的严重削波,这一削波失真称为瞬态互调失真。它实质上是一种瞬态过载现象。一般晶体管放大器都采用了大环路深度负反馈网络来满足低失真、宽频带的要求。音乐在零信号电平附近的时间变化率最大,会使声音变得不完全清晰,往往出现在高频部分,产生尖硬、刺耳的感觉,即所谓的“晶体管声”。
减少瞬态互调失真常采用的方法有:
1)将放大器的开环增益和负反馈量分别控制在50dB和20dB左右;
2)选用高fT的管子,前级采用fT大于100MHz的管子,末级功率管的fT应大于20MHz,尽量拓宽电路的开环频响,并加大各级自身的电流负反馈,取消或减少大环路负反馈。
3)采用全互补对称电路,用极间电容小的对管,提高功率输出级的工作电流,并在输出级前增设缓冲放大级,改善电路的瞬态响应;
4)取消相位滞后电容,改滞后补偿为超前补偿,即不用滞后补偿电容,而在大环路反馈电阻上并联一只适当容量的小电容;
5)适当加大输入级的静态电流,增大其动态范围,并在其输入电路中设置低通滤波器,消除80kHz以上的高频杂波信号,防止高频干扰信号导致输入级瞬间过载。
此外,由于电路直流工作点选择不当或元器件质量不高,还会出现另一些非线性失真,诸如交叉失真和削波失真,它们均可以引起谐波失真和互调失真。交叉失真又称为交越失真,它是对推挽功放而言的,主要由乙类推挽功放中的功率管起始导通非线性而引起的,特别是在小电流的情况下,其输出电流在交界处产生非线性失真,且信号幅度越小,失真越严重。削波失真是功放管动态范围不够,由饱和导通引起大信号被限幅削波而造成的,削波失真产生了大量超声波,使声音变得模糊而抖动,听久了使人头痛。减小交叉失真常用的方法,是适当提高推挽输出管的直流工作点;所用元器尽可能配对以提高元器件一致性质量.
所以说配对对减少失真是至关重要的,绝非是可有可无. |
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