Commonly found distortions in power amplifiers (3)


 

今天我們不如將轉換速率過低引起的失真和交流介面失真一起探討,提早完成一連三集對功率放大器常見的幾種失真的論述,雖然這類內容對大家來說會覺得較沉悶,但想了解功率放大器的質數和價值的高低甚有用處,可通過這三集的內容幫助大家判斷並作為選購器材時的參考。

 

轉換速率過低引起的失真

轉換速率指音響設備對突發聲訊號或脈衝訊號的跟蹤或反應能力,是反映功放電路瞬態應變能力的重要參數。轉換速率過低引起的瞬態失真是由於放大器輸出訊號的變化跟不上輸入訊號的迅速變化而引起的。如果給放大器輸入一個足夠大的脈衝訊號時,其電壓的最大變化速率應是電壓上升值與所需時間之比,單位是每秒上升多少伏,寫成數字運算式為SR=V/μs。SR對高傳真功放來說,它直接影響放大器的瞬態回應和反應速度,SR值高的功放,解析力、層次感及定位感都好,聽感佳,重放流行音樂更是如此。SR數值的大小與功放的輸出電壓和輸出高頻截止頻率等有關,輸出功率大,SR值就大;高頻截止頻率高的,SR值也大,優質功放的SR值可達100V/μs。為了提高功放的SR值,通常採用超高速、低雜訊的放大管,但SR值過高,易使電路自激,穩定性變差。此外,前級電路的SR值不應高於後級電路,否則易引起瞬態互調失真。功放的SR可用示波器來估測,方法是先給功放輸入方波訊號,觀察其輸出訊號波形前沿上升至額定值所需時間,所得的結果用V/μs表示便是轉換速率的大小。如果功放能夠很好處理方波訊號,表明它具有很好的轉換速率和較寬的頻率特性。

 

交流介面失真

交流介面失真是由揚聲器的反電動勢通過線路回饋到電路所引起的。改善這種失真的方法有:1)減少電路級數,適當加大電路的靜態工作電流;2)選擇適合的揚聲器,使阻尼係數更趨合理;3)採用大容量優質電源變壓器,並適當提高濾波電容的容量,在濾波電容上並聯小容量CBB電容。

此外,由於電路直流工作點選擇不當或元器件品質不高,還會出現另一些非線性失真,例如交叉失真和削波失真,它們均可以引起諧波失真和互調失真。交叉失真又稱為交越失真,它是對推挽功放而言,主要由乙類推挽功放中的功率管起始導通非線性而引起的,特別是在小電流的情況下,其輸出電流在交界處產生非線性失真,且訊號幅度越小,失真越嚴重。削波失真是功放管動態範圍不夠,由飽和導通引起大訊號被限幅削波而造成的,削波失真產生了大量超聲波,使聲音變得模糊而抖動,聽久了使人頭痛。減小交叉失真是適當提高推挽輸出管的直流工作點;而改善削波失真的措施,一般是適當加大電路的線性工作範圍。