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负反馈放大器的频响及相位

负反馈放大器的频响及相位

点击数:7432 次   录入时间:03-04 12:00:35   整理:http://www.55dianzi.com   电路基础知识
  加入合理的负反馈可以改善放大器的失真和频响,但当负反馈系统设计调试不合理时,也可能适得其反。
  
  从国产音响界对负反馈的运用现状可知,虽然负反馈在欧美已通行多年,时至今日似乎在国内还处于初级阶段,且不说负反馈运用几乎千篇一律大环路反馈,且几乎以20dB反馈量为经典,即使是在产品推介上也无任何有力的、能保持其产品优良性能的介绍。多年来一直的卖点似乎只有“发烧级元件”, “搭棚手工操作”等不是优势的“优势”,作为招揽顾客的手段。这也似乎是“胆机大国”。近年来无叫得响的名胆机之原因吧!
  
  上世纪的胆机大国,在五十年的负反馈浪潮中,负反馈的运用使欧美等国名胆机频出,而亚洲的中、日等国仍沉醉于“2A3”,甚至被805引入岐途,应该说此种落后是由于对负反馈理解不深,没有灵活运用的结果。日本上世纪末开发了马兰士-9,运用五极管推挽开发出名噪一时的优质胆机,得到世界胆机迷的推崇,这其中有发烧元件,使用三极功率管,其音效、测试数据都名列前茅,主要因为对负反馈技术的成功运用和精密的调试技术。
  
  当时国内兴起一股M-9热,国内胆机生产商纷纷仿制M-9,最后竞无一家得到轰动效果。M-9的最大特点在调试方面,其中马兰士发表的电路图中涉及负反馈电路及负反馈附属电路中,即使是最终公布的电路中也都还留下考虑、改动的余地,足见其成功不易。国产仿制机中尽管一丝不苟的照搬其数据,也难成HI-FI效果。
  
  负反馈是一把双刃剑,一台普通放大器不用负反馈达到当时78转唱片、AM广播的音质,频响也不难,如果采用了不规’
  
  范的负反馈措施,也可能连上世纪五十年代的Hi-Fi效果也尽失,甚至“惨不忍听”。负反馈电路运用之难处不在乎图纸上已成定数’的电路与元件数值,而在于放大器本身无反馈时的状态,以及放大器元器件分布参数及相关的指标。否则将无法对症下药,下错了“药”,必然适得其反了。因此,负反馈改善效果的前提是“先天素质”。
  
  本人多次强调,负反馈可以改善放大器的效果,但并非所有山寨版放大器都能通过负反馈变成Hi-Fi,对放大器的基本要求,起码有以下几点:
  
  1.电路设计合理,元器件使用规范,无明显“违规”现象。
  
  2.所有放大级工作点选择合理,必须避免不经严格设计“照抄”,另外胆机中元件数据随意设定板极负载电阻Ra,阴极自给栅负压电阻RK等。
  
  3.慎选输出级最佳负载阻抗,在输出管各极电压误差<±l0%的条件下,最佳负载阻抗应在要求值的±500Ω以内。
  
  4.不能忽视额定输出功率时输出级的变压器初级电感量导致的分流作用:由于输出级额定负载是由变压器变比和扬声器负载电阻反射到输出级板极电路的纯电阻性负载电阻,在此条件下负载上得到最大输出。但实际上变压器的初级电感与此并联,此电感量的感抗随信号频率而变,在低音频时感抗值随频率降低,甚至达到和负载纯电阻相近的程度,此并联效应使低音频输出功率减小,非线性失真增大,且负反馈无法改变。一般要求输出变压器有足够的初级电感,显然最佳负载阻抗越高的电子管初级电感应越大。起码的选择标准是在放大器频响的最低端频率的一半时(如20Hz~20kHz的放大器fo可选为10Hz),变压器初级电感不小于下式求得值:L=最佳负载电阻值/2πfo。此原则可确保低频输出功率和频响有相同特性,避免低端输出推动力上不去的现象。
  
  5.输出变压器除去一般要求以外(如:分布参数小,对称性好……),对推挽输出变压器还应特别注意两半个初级对共同次级之间有近似相同的互感。也即每管初级绕组对共用的次级之间有近似相同的漏感,实用中可在18kHz~20kHz时的电压分别从两半个初级馈电测出次级感应电压的差值,决定对称度。此法需用输出5W以上的标准信号发生器,无此条件也可单独对输出变压器的漏磁进行检测,方法是将输出变压器次级绕组充分短路,分别在初级一组绕组中测试电感量,如无漏感则电感量应为0,两组初级的漏感应越小越好,且应无明显的差别。漏感过大则需改进初次级绕组布局和绕法(以后本文将介绍马兰士-9的调整方式和次级的布局)。
  
  6.在放大器频响心中无底的情况下,慎用C或R+C串联的频率校正电路,切忌随意加入茹贝尔电路、抑制高音自激的旁路电容等(发生高频振荡应从布线、装配上解决),在没有进行诸如杨先生的初步测试之前,不能加入上述旁路或校正电路。
  
  7.在高输入阻抗放大级中(如阴极输出级,P-K分割倒相器之输入电路中),不能随意加入RC组成的高频校正电路。在加入多级放大器中的大环路负反馈中,反馈电路上的并联电容与输出级分布参数、高频特性关系极大。因与输出变压器分布参数相关,计算烦琐,难以准确,但也不能随便“照猫画虎”的加一只电容。实际可采用杨先生的频响测试方法,在管外附近测试高端频响予以选定。对此类受分布参数影响的元件数值选取难以准确计算,本文将另文详述其工作原理及要求,并以上述测试结果作为最后选定的原则。
  
  以上各点难以顾全要求的全部,但如认真对待,已可以DIY成完全正常工作的功放、虽不一定成为Hi-Fi,但确有改进升级的余地。曾有从业者说“胆机业不好做,因为门槛太低了,人人都可以做……”,其实只能说人人都作得响,按上述标准要求可以说“人人装得响的胆机”连改进性能的余地都没有,当然国内也难以出现被世界称道的名机了。以下分别对负反馈和上述问题的关系加以详述,并提出切实可行的选柽方法和原则。


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