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电子管功率放大器
电子管功放的发展历程，60年代以前，在声频领域占统治地位的一直是用电子管装置的各种音响设备，放大器也不例外。60年代后期，特别是70年代，可说是电子管最不幸的年代。由于其自身的缺点体积大、功耗高等缺点，使其渐成淘汰状态。 进入80年代中期，音源CD机发明后，发烧级的电子管放大器开始复兴，电子管放大器能“中和”CD唱机生硬的“数码声”，电子管放大器得到音响“发烧友”的钟爱，堪称一种身份的象征。 近20万元的顶级单声道电子管功放，立体声就必须用两台 图片：eb23bd08d556dc208654b4815fd21214_640_wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg  图片：88e21127e64091dbd52ce2614b7cecff_640_wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg  电子管与晶体管放大器的特点比较 晶体管放大器是在低电压大电流下工作，功放级的工作电压在几十伏之内，而电流达几安或数十安，无输出变压器电路，输出功率可以做得很大，可达数百瓦，各项电性能都做得很高。 电子管放大器是在高电压、低电流状态下工作。末极功放管的屏极电压可达到400-500V甚至上千伏，而流过电子管的电流仅几十毫安至几百毫安。输入动态范围大，转换速率快。 电子管放大器大多是采用分立元件、手工搭线、焊接，效率低，成本高。 而晶体放大器多是采用晶体管和集成电路相结合方式，广泛使用印刷电路板，效率高，焊接质量稳定，电性能指标高。 功率与抗过载 高保真放大器动态范围应做到120dB，这样才能满足声响从轻微到高潮顶峰的需要，放大器输出不削波，因此放大器要有足够的功率储备量。 如果音频电压的动态范围为3：1，因功率与电压平方成正比，所以其功率动态范围即为9：1。也就是说功率为90W的功放，要达到高保真放音只能开到10W，这就是懂音响的玩家，不会把音量开到超过50%聆听。 （1）晶体管放大器需要有很大的功率储备，才不会出现过载失真，一旦过载，其失真几乎成垂直线上升，严重时能损坏晶体管。 （2）电子管放大器抗过载能力远比晶体管放大器强。如发生过载，其音乐信号巅峰只是变得比正常波形滑，声音听不出有多大程度的变坏，对输入的电平（信号）有极大的包容度，基本不存在互调失真。而对晶体管放大器来说，此时将出现削波，对输入的电平（信号）包容度低，容易出现互调失真，音质明显变坏。 开环与瞬态 电子管功放的开环指标优于晶体管，不需加深度的负反馈，不加相位补偿电容也能稳定地工作，因而其动态指标优于晶体管功放。 晶体管功放的开环增益量（未加负反馈前的增益量）往往很大，它的优良的电声指标，是依靠加了很大量的负反馈来达到的，为了抑制寄生振荡，晶体管功放中又常常采用滞后补偿，这就带来了明显的瞬态互调畸变，严重地影响音质。 效率寿命成本 电子管放大器在重量、效率、寿命方面比晶体管放大器不占优势。电子管寿命较低，使用一两千小时后某些技术指标明显下降。而晶体管及集成电路寿命却要长得多。另外，电子管放大器耗电高，又常常工作在甲类状态，更降低了效率，但基本不存在瞬态互调失真、开关失真及交越失真等有害音质的因素。 在成本方面，对同一档次的放大器，电子管功放一般明显高于晶体管功放。主要原因是电子管、输出变压器成本高，及电子管功放生产工艺不易自动化，生产效率低等。这在发达国家尢为明显。 音质 由于以上提到的以及未提到的种种原因，电子管功放音质明显优于晶体管功放。 晶体管功放听起来高频、中高频有偏多感觉，低频感觉偏少，晶体管功放听起来声音较冷、硬，特别是低频声不够雄伟，而高频声又显得冰冷，听起来有时感到高频段存在着交越畸变。当频率增高而音量又很大时，这些现象就更加明显。 但晶体管功放的动态大、速度快，特别适宜于表现动态大一些的音乐。至于表现枪炮和雷电声当然更优于电子管功放了。 电子管功放的音质总的来说是柔和动听，低频声圆润清晰，高频声纤细如雨而洁净，表现人声和管乐是其强项，也因此更贵。 车用电子管功放，目前有几款，安装车上，对安装要求苛刻，需要处理散热和震动。 麦博特 车载全电子管功放 图片：f28928dcf9462c65c910436b82726544_640_wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg  如何延长电子管功放的使用寿命 在使用上，电子管要有良好的通风散热，温度的过热必然缩短电子管寿命。电子管怕振动，所以采取防震措施尽量避免振动也是很重要的。若做到这两点，电子管的使用寿命至少可提高一倍,在正常使用时，不要频繁开\关电源。 纯甲类功放 《柏林之声》纯甲类功放（家用） 图片：bf44f6be463b7b07580b4c5276deab4a_640_wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.png  A类功放（中文名：甲类功放） 纯甲类功放的工作原理 甲类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流达到最大工作状态，无论有无信号输入，即使无连接喇叭负载，甲类功放通电后就以最大功率输出工作，使得功放在整个信号周期内都导通都有电流输出，大音响时失真度仍然非常低。 即使喇叭阻抗，不管是4欧姆还是8欧姆，在工作时它的动态阻抗会随频率变化的，时高时低，有时会低至1欧姆，这就要求功放的输出功率能随阻抗降低而倍增，也就是我们常看到的甲级数的功放所标输出功率指标，再看其耗电量是否超大和发热量高，就能判断是否100%的纯甲类功放。 声音特点 甲类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音通透空灵，中频醇厚，低频饱满，瞬态气势爆发，动态强劲，小音量时动态有力而细节丰富，大音量时听感几乎无失真，音域宽广，音乐线性是所有类型功放最优异的，这些优点足以补偿它与电子管功放的缺点，最大的优势--适合任何风格类型的音乐。 纯甲类功放的使用须知 “热机”比“冷机”好听。 开机时相当于低偏置的甲乙类或乙类，声音自然“好听”不起来，需要10分钟缓慢升高温度，当机器升温至甲类额定偏置状态后（70-85度），声音才是地道的“甲类声”。 深渊纯甲类车载功放（2X25W） 图片：c536b35cccb8d2edc192d6b478d640d3_640_wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg  裸装在后备箱，避免热聚集 图片：9229d2dbdd43ca93933db974fdc2d6a9_640_wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1.jpg  纯甲类功放对车上安装，有局限性 （1）纯甲类功率功放发热量惊人，为了有效处理散热，采用大型散热器，体积庞大，不适合车上安装。纯甲类功放产生的热量较大，A类功放效率低，一般不大于25%，大量电能变成热能，需要提供充足的电流。 （2）一台25W甲类功放，以不失真功率为标准，’耗电量超过150瓦AB类功放，其驱动力强于额定功率200瓦的AB类功放。 （3）纯甲类功放对元件品质要求苛刻，体积庞大，成本与200瓦功率AB类功放高几倍。 （4）目前车载纯甲类功放，用“凤毛麟角”如深渊那台2X25W的甲类功放，只算达到入门级的纯甲类功放。 车载的甲类功放，基本属于“偏甲类”功放 （1）偏甲类功放，偏甲类功放严格意义上属于AB类功放，属于甲乙类功放的高端机型，纯甲类放大器相比，整体指标要逊色一些，甲类功放本身功耗过大，车载12V电压和储备的电容量相对较小，电源难以满足纯甲类功放。 （2）AB类放大器，是A类和B类的结合，依赖于偏置电流的大小和输出电平。该类放大器的偏置按B类设计，然后根据偏置电流，使放大器进入A与B类转换工作状态。 （3）AB类工作状态，在没有信号的时候，两只晶体管都是导通的，但其中的电流很小，当有信号输入时，晶体管中的电流才会变大AB类放大器的偏置介于A类放大器与B类放大器之间。 （4）由于信号的作用使其中的一只晶体管截止的时候，另一只晶体管则一定是导通的，两只管子始终是轮流截止和导通，并且其中流过的电流几乎是全部送入扬声器，因此，甲乙类功放产生的热量较小，并且效率高了很多。 （5）而偏甲类功放加大电源供电，通过加大偏值，在AB转换时，70%以A类为工作状态，只有在较大的动态电平时才转入B类工作状态（或较大音量）。 而AB类功放在AB转换时，30%为A类工作状态，在常规动态电平时以转换为B类工作状态。 （6）效率在40-50%左右（甲乙类效率在70%左右），在总体音质体现上，理论上低于纯甲类20%，却高出AB类40-50%。 （7）偏甲类功放运用三级驱动线路设计，线路简约，采用音响发烧级专用音响电子元件，尽量减少元件数量达到降低内阻，获得更高效率。 |
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