如何保证胆机的输出功率

　　在扬声器不断改进的Hi～Fi年代，胆机的输出功率受到挑战。古老的低内阻三极管胆功放，甚至为选择灵敏度较高的音箱而颇伤脑筋。为适应此环境，胆功放输出功率也从常见15W、25W提高到30W、75W。但此标称输出功率如果缩水，则应用中难免出现小马拉大车的现象，其结果必然是声音轻飘，无力度，音乐魅力大减。因此，单级本不宽裕的输出功率成为必须关注的焦点，否则何谈Hi～Fi。

　　胆机输出功率有额定输出功率、最大输出功率之别，额定输出功率是指谐波失真在规定值以内时放大器输出的有效功率，也是放大器可正常连续使用的输出功率。而最大输出功率是放宽非线性失真指标，放大器可以输出的最大功率。实际上此时电子管已进入非线性区，输出非线性失真（THD%）常达10%以上。实质上已不属Hi～Fi放大器的范畴。

　　即使是普通欣赏音乐的胆机，最大允许THO%也以5%为限，名牌胆机在额定输出功率时，THD%在1%甚至以下者也不鲜见。胆机输出功率的选择取决于所用输出管的性能和输出级工作状态的选择，输出级电子管一旦选定，如何设计其工作状态是取得大输出、最低失真的关键。此设计过程不仅繁琐，还需要生产厂提供必要的资料，即使如此，也并非一蹴而就，测试、修订必不可免，得到理想设计结果颇为不易。因此，各电子管生产厂商在开发出输出管的同时，对音响专用输出管往往给出多种典型应用状态，其中详尽列出输出级工作类别，各级静态电压、电流僮，以及动态输出／输出特列（包括选定的动态负载线），使用者只要按照典型工作状态DIY，则有达到其设计的结果的基本保障。以下列出目前国内外音响界广为流行的专用音频输出管的典型应用状态的数据，供胆机DIY设计参放（以下附表的代表符号统一，且与本系列本章相同）。

　　一、符号含义及说明电
　　路程式A15指甲类单端功放，AB1p-p指AB1类普通推挽输出，A1pp为甲类推挽：

　　板极电压Ua：系指板极一阴极间实效电压V：

　　第二栅极电压Ug2：指第二栅G2与阴极间电压V：

　　基极电流I00：静态零信号板流，Iam为最大信号时板流：

　　第二栅电流IaO：零信号G2电流，Ig2m为最大信号时G2电流：栅负压U。：孤单栅负压值以电压V表示，自给栅负压则以阴极电阻Rk(Ω)表示：

　　栅负压U。：固定栅负压值以电压V表示，自给栅负压则以阴极电阻RK(Ω)表示，驱动信号E。：表列值以信号峰值表示，有时需用有效值，则可依Eo/2求得，此项数据可用于整机增益计算：

　　最佳负载ZL(KΩ)：对推挽输出表示值为输出两管板-板极负载阻抗即ZLpp；输出功率Po：指在下列THD%范围内最大输出功率：

　　谐波失真THD%指该管在此状态中能达到的最低失真度（也即其最大线性程度仅指输出级失真）。

　　二、典型状态应用提示
　　
　　首先必须明确，因胆输出级A、AB1类效率低，取得较大PO颇为不易，因此作为生产者自然希望其输出管有较高效率，因而在其推出的典型应用数据中，总是竭尽全力提高PO值，减少THD%值。因此认为表中Po，THD%已属此管在该状态下的极限。普通应用者与超越此极限可能性以近似为0，表中PO值在板耗、第二栅功耗不超标的条件下，为保持起码的线性已属极限。而THD%值由该管非线性特性所限，在不采用负反馈的条件下也似乎无改善的余地。在诸多输出管中也只有2A3在输出近乎满功率时达到TH05%的特性，足以证明输出管改善线性之艰难。从下列典型数据中可证明，输出级特性使THD＜5%者，除2A3、300B以外尚无先例。以此而言，可知负反馈技术之重要，不采用负反馈则胆输出级THD≤5%者将永无可能。故典型应用数据给出的有两点重要内容，其一是输出管特性线性度，其二是输出管的先天输出能力（由其结构决定的输出能力），显然输出管一开发问世便决定了相关P0值和与之并属的THD。

　　由此可见，对胆机功放的最大输出功率进行考核，是极为必要的。方法是按入标准电阻代替扬声器作为纯电阻负载，输入正弦波信号，检测输出最大功率和THD%,将此结果与典型应用状态的PO、THD%进行比较。如果Po低于表列值20%，THD%高于10%则说明放大器工作状态。、输出管质量有检测的必要。一般对最大输出功率疏于检测，似乎Hi～Fi放大器极少用于此状态，单词PO值减小足以说明输出管潜能未能发挥，当然使输出效率大减，线性区未得充分利用，结果导致额定输出功率同比减小，THD%也同时升高。其实，对典型应用数据的实际含义的理解不严密，继而形成输出管线性区被缩水。仅举常见两例：

　　1．实效板压的不足属常见原因之一，例如对栅负压较高的输出管，以检测板极对地电压值作为实效板压，使真正实效板压降低为其典型值的50%，甚至以下。2A3的标准A类应用数据是Ua250V，U。-45V，A1S输出3.5W，THD为5%。当采用自给栅负压时，灯丝对地间接入750ΩRK，其压降为45V，实效板压只有250V-45V=205V，必然导致输入信号45V时失真增大，功率降低。再一导致Ua实效值不足的原因是，高压供电内阻过高，使用者只在空载时检测为250V，加入60mA负载后则＜250V。其实IP060mA是指静态板流，当2A3在上述状态输入信号Eg正峰期间，瞬时IP可达到IPO的两倍，如果电源内阻过高使板流上冲受阻，必然产生输出波形失真，导致PO降低，THD%增大。

　　2．负载阻抗过大的影响输出管负载阻抗专指扬声器阻抗经输出变压器变换后的阻抗，当输出变压器体积小，铁心磁滞损耗相对增大，初级线经细电阻也大，两者等于在输出变压器初级电路串联接入等效损耗电阻，使实际负载阻抗增大，变压器次级得到功率相对减小。变压器额定容量越小，此损耗越大，对输出功率较小的胆机影响也越大。仅上述两项，使人怀疑2A3AIS放大器能否达到3W的输出，不信可实测予以证明。

　　对2A3、300B等A1S类小功率功放，本来功率较小，而实际输出更小，对音质影响不言而明，其一是明显加剧小马拉大马的声场空虚现象，听感毫无力度可言，低音冲击力也无从谈起。改善效果的途径之一是对照输出管标准运用状态，检测的功放是否达到该型号输出管在同类输出级中的PO值和THD值，否则可连带发现功放的设计、DIY方面诸多欠缺之处。

　　以下附表收集现代国内常用专用音频输出管生产商提供的典型应用数据，以供装机、摩机之参数依据：
　　
　　2A3、300B、211生产商提供典型应用值。　

　
　　
　　束射四极/五极输出管应用数据。

本文关键字：如何  音频功率放大-放大器，单元电路 - 音频功率放大-放大器