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放大電路負反饋類型的選擇
來源: 日期:2013-12-5 10:33:10 人氣:標簽:
較理想的方式是在第一,二級電壓放大器中加入串聯負反饋,在第一級中附加的5db左右的電流負反饋.以改善大信號輸入的線性。而兩級間電壓負反饋可使驅動輸出thd<2%,第一級選高μ三級管增益可達’20~30倍的增益.第二級即使用lodb負反饋也足以改善效果。此方式中2a3完全無反饋也足以使音響效果盡善盡美。有的國內2a3功放采用兩級6sn7放大器.而且全無負反饋,從增益而言兩級可達170~196倍,2a3功放額定輸出3.5w時輸入靈敏度可達230mv,增益勉強滿足,也毫無加負反饋的余地,從輸出失真考慮則難理想。根據沙爾文實驗數據.6sn7單級rc耦合輸入0.5vrms,輸出7.4vrms時,增益14倍左右,諧波失真1.2%。此狀態說明第一級放大在小信號輸入狀態是較理想的。但當輸入達到lvrms時,諧波失真極易超過4%,所以第一級如改用高μ管加負反饋,本級閉環增益達到14倍以上是可能的。
關鍵是thd,可降至1%以下。至于6sn7組成驅動級,在額定輸出時,輸入不低于3vrms的大信號狀態方可能得到>45vp-p(有效值為31.8vrms)的驅動信號輸出,但其thd已達4.5%以上。加上2a3輸出級本級失真,將此功放失真度能作到7~8%已屬不錯了。
對多級管輸出級功放而言,加負反饋是不容置疑的。五極,四極束射功率管的高內阻,和極差的線性,以致不加負反饋時無論性能指標還是聽音效果都跟hi-fi要求甚遠。所以討論的中心不是要不要負反饋,而是負反饋的電路結構和負反饋量的劑量以何為限。
上世紀四十年代具有20db大環路負反饋的威廉遜放大器問世.取得了驚世的成就,自此之后大劑量的大環路負反饋在多極輸出管功放中風行全球.在音響界一度認為高效率的四、五極輸出管功放,只要施加足夠的負反饋量完全可以取代低內阻三極管。經六十余年后此論點卻遭到普遍質疑.以致出現了“no.nfb”(無負反饋)。上世紀八十年代用半導體eet管作輸出級的音響放大器已實現了“no.nfb”的輸出級,其實就輸出級no.nfb而言.膽功放是由來已久了。若多極管輸出級no.nfb顯然難達hi-fi水平,似乎加入適當的負反饋還是難以避免的。
負反饋遭到質疑的原因.主張no.nfb的一派主要論點有二:一日大劑量負反饋使放大器無特色,全篇一律的音色聽之令人乏味,語音重放變成毫無感情色彩的“大聲筒”。此說法不無道理,負反饋本身有衰減失真和噪音功能,凡是在放大過程中產生的成分都被抑制,使各種放大器特色盡失。發燒友貫稱某器材聲效中庸平和,華麗感好,聲音甜潤,透明……其實上述效果并非現場演奏所具特色,而是音響放大器的潤聲作用,其貶意詞可稱為“失真”。
三極管輸出級所具有的二次諧波本系失真,但稱之為頗有韻昧者大有人在。音樂信號中諧波成分不同,其比例放大后也有改變,給人以不同的感覺,有好也有壞。但是當負反饋量過大時,將部分諧波斬盡殺絕,也就只剩下形如棒子骨的感覺了。事物總是物極必反,抗菌素的濫用則使“超級細菌”問世。所以產生特色全無的罪魁禍首不是負反饋而是人們極力追求thd%≈0,而無止境增大反饋量的結果。二日負反饋如同味精.是人造的音色,聲音錄制從始至今都盛行人為的添油加醋,目的是取悅于人的聽感。在音樂廳現場聽過交響樂的人都有以下感覺,盡管一流音樂廳設計不俗,但無論在何位置聽耐,總感有的樂器聽不清,而有的樂器震撼心田。畢竟人的耳朵聽音范圍有限。而音樂軟件在錄音時往往不止一路麥克風,多通道麥克排成多路收音,然后由調音員以適當比例混合成為模擬現場的音樂。認為負反饋是味精者可能沒注意音樂錄制中已在多道工序中加了不知多少種味精,咖喱粉了。大量施加負反饋的結果不是使味精,咖喱味道更濃:而恰恰是消除了一定成分,使聽感覺得不真實而被騙了,其實還是大劑量負反饋導致部分信息丟失的結果。本人認為任何錄音軟件都非絕對現場的重現.如果用模擬人的雙耳錄下任何一點音樂的聲場,任伺人都不會感到保真。添油加醋,人為加工難以避免.關鍵加的是皮毛,保的是骨架。有人以為無負反饋就能欣賞到原汁原味的音樂,請你親臨音樂廳一試,恐怕會對錄音技巧有一番感概了。當然此說法不是說現場聽音一踏糊涂,現場的氣氛首先有助于情節的感染,再者現場聽音樂并不是關注某樂器音質如何.是否聽到小提琴的松香味(松香味之說即充分證明錄音產生的效果特點,現場絕不會聽到,只可有心靈上的感受)。上述個人觀點只供參考,以此質疑負反饋量越大越好的觀點。
大環路負反饋的特點是電路簡單,一路負反饋即可使環路內各級放大管的線性得到改善,自威廉遜以后應用日廣。但是大環路反饋也有其應用上的難點:
首先是相位移不易控制.大環路反饋包含的放大級數常在三級以上,而且由于電抗性元件的影響,其相位移也會隨信號頻率有較大變化。當相位移達到180°時,則會在相關的頻率范圍內產生臨界振蕩。其次,對持續的振蕩極易發覺而加以避免,但對臨界振蕩則易被忽視。當輸入信號幅度改變時產生,極大地破壞音質,負反饋量越大則越易產生。放大器的相移還與頻響曲線衰減斜率相關,在頻響高端和低端總有一定的衰減頻率,電路級數越多使基準頻率的衰減速度過快,當此衰減斜率超過12db/cct時,加入負反饋則極易產生低頻、超低頻,或者高音頻振蕩使負反饋效果前功盡棄。因此大環路負反饋電路簡單,但實現良好效果并不容易。欲順利施加較大反饋量的大環路負反饋.不僅需要對每級放大器頻響嚴密考慮,還需在電路介紹上使每級頻響基準頻率精密設計.以使總頻響曲線既有足夠的頻寬,又有不過陡的下降斜率。必要時還需對高頻和低頻衰減給予必要的補償,方能順利實現較大反饋量的施加,使放大器能穩定地工作。
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