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電子管與晶體管功率放大器有什么不同?

發(fā)布時間: 2016-06-30 10:43:23    關(guān)注量:1940

  60年代以前,在聲頻領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的一直是用電子管裝置的各種音響設(shè)備,放大器也不例外。60年代后期,特別是70年代,可說是電子管不幸的年代。由于其自身的缺點(diǎn)(體積大、功耗高等),使其漸成淘汰狀態(tài),尤其是在國內(nèi)更是如此。70年代末期,在國外電子管又開始活躍起來。進(jìn)入80年代電子管放大器越來越盛行。特別是高音質(zhì)的音源CD機(jī)發(fā)明后,隨著制約電子管放大器的輸出變壓器技術(shù)的進(jìn)步,電子管放大器能“中和”CD唱機(jī)生硬的“數(shù)碼聲”,電子管放大器的地位在提高。加之老年發(fā)燒友當(dāng)年均領(lǐng)略過其優(yōu)美的放聲,它的復(fù)出首先得到了這些人的歡迎。在國內(nèi)外,電子管放大器有時甚至是一種身份的象征。

  晶體管放大器即相對于膽機(jī)的石機(jī),通過晶體管放大。

  下面從以下具體幾點(diǎn)來談這兩種放大器的不同?

  1、工作特點(diǎn)與電路結(jié)構(gòu)

  晶體管放大器是在低電壓大電流下工作,功放級的工作電壓在幾十伏之內(nèi),而電流達(dá)數(shù)安或數(shù)十安。電路設(shè)計上多采用直耦式(OCL、BTL等)無輸出變壓器電路,輸出功率可以做得很大,可達(dá)數(shù)百瓦,各項電性能都做得很高。

  電子管放大器是在高電壓、低電流狀態(tài)下工作。末級功放管的屏極電壓可達(dá)到400V-500V甚至上千伏,而流過電子管的電流僅幾十毫安至幾百毫安。輸入動態(tài)范圍大,轉(zhuǎn)換速率快。

 

  電子管放大器均采用分立元件,手工搭線、焊接,效率低、成本高。而晶體管放大器是采用晶體管和集成電路相結(jié)合方式,廣泛使用印制電路板,效率高,焊接質(zhì)量穩(wěn)定,電性能指標(biāo)高。


  2、功率儲備與抗過載能力

  高保真放大器動態(tài)范圍應(yīng)做到120dB,這樣才能滿足聲響從輕微到高潮頂峰的需要,放大器輸出不削波,因此放大器要有足夠的功率儲備量。如果音頻電壓的動態(tài)范圍為3:1,因功率與電壓平方成正比,所以其功率動態(tài)范圍即為9:1。也就是說功率為90W的功放,要達(dá)到高保真放音只能開到10W。因此,晶體管放大器需要有很大的功率儲備,才不會出現(xiàn)過載失真,一旦過載,其失真幾乎成垂直線上升,嚴(yán)重時能損壞晶體管。

  電子管放大器抗過載能力遠(yuǎn)比晶體管放大器強(qiáng)。如發(fā)生過載,其音樂信號巔峰只是變得比正常波形圓滑,聲音聽不出有多大程度的變壞。而對晶體管放大器來說,此時將出現(xiàn)削波,音質(zhì)明顯變壞。

  3、開環(huán)指標(biāo)與瞬態(tài)特性

  電子管功放的開環(huán)指標(biāo)優(yōu)于晶體管,不需加深度的負(fù)反饋,不加相位補(bǔ)償電容也能穩(wěn)定地

  工作,因而其動態(tài)指標(biāo)優(yōu)于晶體管功放。晶體管功放的開環(huán)增益量(未加負(fù)反饋前的增益量)往往很大,它的優(yōu)良的電聲指標(biāo),是依靠加了很大量的負(fù)反饋來達(dá)到的。為了抑制寄生振蕩,晶體管功放中又常常采用滯后補(bǔ)償,這就帶來了明顯的瞬態(tài)互調(diào)畸變,嚴(yán)重地影響音質(zhì)。

  4、效率、壽命與成本

  電子管放大器在質(zhì)量、效率、壽命方面比晶體管放大器不占優(yōu)勢。電子管壽命較低,使用一兩千個小時后某些技術(shù)指標(biāo)明顯下降。而晶體管及集成電路壽命卻要長得多。另外,電子管放大器耗電多,又常常工作在甲類狀態(tài),更降低了效率,但其不存在瞬態(tài)互調(diào)失真、開關(guān)失真及交越失真等有害音質(zhì)的因素。在成本方面,對同一檔次的放大器,電子管功放一般明顯高于晶體管功放。主要原因是電子管、輸出變壓器成本高及電子管功放生產(chǎn)工藝不易自動化、生產(chǎn)效率低等。這在發(fā)達(dá)國家尤為明顯。

  5、放大器與揚(yáng)聲器的匹配

  晶體管放大器的輸出內(nèi)阻往往比電子管功放小得多,它的阻尼系數(shù)fd很大,可達(dá)到100-200以上,而電子管功放的fd最大也不過為10-20。因此功放類型不同,應(yīng)搭配不同的揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器出廠時應(yīng)標(biāo)明fd,以便人們選配。如果把適合電子管功放阻尼系數(shù)的揚(yáng)聲器接在晶體管放大器上,則揚(yáng)聲器的電阻尼過大,瞬態(tài)響應(yīng)會變劣,音質(zhì)明顯下降。反之,適合高阻尼系數(shù)的揚(yáng)聲器接在電子管功率放大器上,則由于欠阻尼,音質(zhì)也不會好??傊枘嵯禂?shù)一定要合適,即要求放大器與揚(yáng)聲器得到合理匹配。

 

  6、音質(zhì)


  由于以上提到的以及未提到的種種原因,電子管功放音質(zhì)明顯優(yōu)于晶體管功放。晶體管功放聽起來高頻、中高頻有偏多感覺,低頻感覺偏少,晶體管功放聽起來聲音較硬,特別是低頻聲不夠柔和,而高頻聲又顯得尖刺、發(fā)燥,聽起來有時感到高頻段存在著交越畸變。當(dāng)頻率增高而音量又很大時,這些現(xiàn)象就更加明顯。但晶體管功放的動態(tài)大、速度快,特別適宜于表現(xiàn)“聲音沖”一類的音樂。至于表現(xiàn)槍炮和雷電聲當(dāng)然更優(yōu)于電子管功放了。

 

  電子管功放的音質(zhì)總的來說是柔和動聽,具體一點(diǎn)說,電子管功放低頻聲柔和清晰,高頻聲纖細(xì)而潔凈。


  7、選購時的考慮

  既然電子管放大器能與晶體管放大器平分天下,那么其必有優(yōu)越性存在。而晶體管放大器采用的新技術(shù)似乎明顯優(yōu)于電子管。因而到目前為止,晶體管放大器在聲頻領(lǐng)域仍然占有明顯優(yōu)勢,而且由于其自身缺點(diǎn)的存在,而正在設(shè)法減少與回避這些自身的缺點(diǎn)。比如各種場效應(yīng)管的越來越多的應(yīng)用,甲類放大形式迅速地增多等都是與電子管放大器抗?fàn)幍挠行Т胧?/span>

  與此同時,電子管放大器更不甘落后,除以音質(zhì)取勝外,它常常以不銹鋼的銀光裸露的姿態(tài)而招徠顧客,在微弱照明下,電子管發(fā)出一團(tuán)團(tuán)橙紅色的光芒實(shí)在可增加不少溫馨氛圍。
 


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