制作电子管功放的技巧及要领
时间：2010-06-17 21:31:17来源： 作者：
一)内部噪声干扰 当功放机内的电源变压器、输出变压器、高压阻流圈等内部层间绝缘不良，高压电通入后，由于电位差增大，而产生级间跳火，引起整机的噪声干扰。 功放所选用的电子管，如属珍藏品、陈旧品，日久真空度不良，阴极与灯丝间出现漏电等均会引起噪声干扰。 当采用质量不佳的碳质电阻时，该电阻由于内部阻值不均、接触不良而造成阻值不稳定 时，通电工作后会产生断续的噪声。 当功放机内所选用的耦合电容、滤波电容等内部绝缘性能不良或严重漏电时，均会导致产生各种噪声干扰。 二)外部噪声干扰 图8—18是功放外部噪声干扰示意图。  在灵敏度较高的电路中，如MIC传声与AUX拾音输入端，经常会受到外来高频电磁波干扰，干扰信号通过输入管栅极经逐级放大后，即会形成严重的杂声干扰。 现代各种大功率的电器设备、调光调速等设备，还可以通过交流电网窜入功放机的电源内，造成各种电磁波的干扰。 功放机中的电源变压器、输出变压器等，当电源接通后，也会产生各种电磁场的辐射干扰。 此外，如输入插座接地不良、布线与布局不当也会使外来的各种杂波信号通过信号线与机内高压线串入功放机各级，经逐级放大后，形成干扰噪声。 三)噪声的抑制措施 图8—19为抵抗杂波干扰的示意图。  为防止高灵敏度的功放机受内部与外部的各种杂波干扰，以提高功放机的信噪比，可采取如下措施： - 输入级加屏蔽装置。对高灵敏度传声器输入的卡农插座，其外壳与机箱及机内母线接地，信号地线应在输入管外接地。并可采用低阻抗、平衡式的输入方式，这样即可有效地杜绝噪声电平及各种杂波信号的干扰。
- 为防止电磁场的辐射，电源变压器与输出变压器，应加上隔离罩或封闭式外壳、并将屏蔽罩接地。
- 接地线可采用母线接地方式。对高灵敏度的前级元件应采用一点接地的方式，这样可减少电位差，防止噪声电平干扰。
- 高压走线应尽量避开各电子管的栅极。采用高压元件的架空接法，并加强高压直流电源的滤波与去耦。
- 机内所用的电容、电阻器宜选用质量可靠产品，并在上机以前进行仔细的检测。
- 为防止外来电磁波通过电源网络串入机内，有条件的可采用成品电源滤波器，也可在交流电源进线回路内串入自制的抗干扰网络线圈。线圈简单的制法是用高频磁芯两只，用直径0.2-0.5mm的漆包线各绕30-50匝，分别串接在交流进线的回路中，即可有一定的抑制外来干扰作用。第五节 自制功放的性能测试与提高
一、输出功率的测试与调整
1 输出功率的简易测试法
功放机装配调试好以后，总想了解一下本机的输出功率大小。在无正规测试仪表的情况可借助万用表来进行简单的估测。
图8-20是用万用表估测输出功率的示意图。
将CD、VCD、录音卡座等的音频信号，由新装好的功放机输入端注入，音量电位器置于最大位置。
将万用表拨到交流电压25V或50V档上。由于所测是交流信号电压，故表笔不分正负。测量时将两只表笔并联在功放机输出端子上或音箱两端。此时万用表针在不停地随着音频信号的强弱摆动，记下表针摆动最大时的电压数值。
计算方法如下：
额定输出功率 P＝V2/Z
式中：V为所测得输出电压，Z为负载阻抗值。
在4Ω负载下，如测得的最大交流电压值为10V或12V时，则功放的额定输出功率分别为：
P1＝V2/J＝102/4＝25W
P2＝V2/J＝122/4＝36W
在8Ω负载下，如测得的最大交流电压值为12V或16V时，则功放的额定输出功率分别为：
P1＝V2/Z＝122/8＝18W
P2＝V2/Z＝162/8＝32W
因CD、VCD等音乐信号的输出电平，比音频信号发生器连续正弦波信号偏弱。用万用表测得的数值与交流电压有效值相接近，故可认为其数值为额定输出功率。如果用峰值功率来衡量时可加大4倍，即额定功率如为30W+30W时，而峰值功率即可达120W+120W。
2 增强输出功率的措施
如经上述简单的估测后，功放机的输出电压达不到要求的数值或输出电压较高，但失真与噪声显著偏大，则可进行如下的调试：
我们知道，一般声频放大器的输出功率有最大输出功率和最大不失真输出功率两个指标。最大输出功率表明功放的最大负载能力；最大不失真输出功率，表示功放的不失真放大能力。对于电子管功放，了解最大不失真功率更值得关注；所以在增强输出功率的同时，要照顾到整机失真度指标及其他性能参数。一味追求加大输出功率并不可取。 在保证失真度不致下降太多的前提下，提高输出功率的方法有以下可考虑的措施： 减小功率管的阴极电阻的阻值，使输出电流增大，输出功率可以有一定幅度的增大。但由于阴极电阻负反馈作用的减小，放大器的稳定性及其他性能指标要受到一定影响。 - 适当提高功率放大级的屏极电压，则可使输出功率加大。但必须考虑到功放管的极限运用值，而且要相应考虑到电源滤波电容器耐压是否够大，直流高压回路的降压电阻的耗散功率是否能满足要求。
- 适当加大推动级的推动电压，也能使整机输出功率相应提高。其措施是减小推动放大管阴极电阻的阻值。由于推动级的阴极电阻具有电流负反馈作用，阴极电阻减小会降低反馈量，对整机的失真系数及频率响应等性能会有一定影响。
- 适当调节整机的负反馈量，亦能有效地增加或减小整机的输出功率。即调节由输入管阴极至输出变压器未级的整机负反馈电阻的阻值。加大负反馈电阻，会使负反馈量减小，输出功率增大，但放大器的工作稳定性和性能指标会有所下降；减小负反馈电阻，会使负反馈量加大，输出功率会相应减小，但放大器稳定性提高，频响、信噪比、失真度会有所改善。过量的深度负反馈会使整机的转换速度降低，瞬态响应变差。
- 更换电子管
以上措施均有利有弊，不能两全。较可靠的方法是更换性能更好的电子管。如输出功率放大管由6P3P更换为EL34、6CA7、KT88等。更换电子管，必须考虑到原来的电源变压器、输出变压器等是否符合设计要求。如变压器功率余量的大小、高压电流的大小、滤波电容的耐压高低等各项性能是否符合要求。管脚的排列也要对应。
二、施加负反馈改善放大器的性能
对现代高保真功率放大器来说，如何减小功放的非线性失真，提高放大器的信噪比，拓宽频率响应，是至关重要的。
采用施加负反馈来改善与提高放大器工作的稳定性和各项性能指标，在国内外高保真功放系统中得到了广泛的应用。所谓“反馈”，就是把输出信号的电流或电压的一部分回送到输入端去调节输入信号的一种方法。反送回输入端的信号削弱了输入情号，使放大器放大倍数降低，称之为“负反馈”，反之，称为“正反馈”。根据反馈信号正比于输出电压还是电流，对于放大器来说则有电压反馈和电流反馈之分。要提出的是，功放整机加了深度的大回环负反馈以后，虽然放大器的性能提高不少，但对放大器瞬态响应、转换速率等性能却带来了不利的影响。所以负反馈的运用必须恰如其分、适可而止。 1，对放大器施加负反馈的好处
对放大器施加负反馈主要有如下作用 - 提高了放大器的稳定性
放大器的稳定性主要反映在放大倍数上。放大器的放大倍数会出于电压波动、温度变化等原因而随之变化。加入负反馈后，当放大倍数升高时，负反馈电压加在输入端使输入信号减小，放大倍数随之降低；反之，输入信号回升，放大倍数增高。由于控制信号取自输出信号，所以放大器可以作到输出、输入“相辅相承”，保持在一个相对稳定的工作状态下。 - 改善了放大器的频率特性
放大器的频率响应，反映了放大器的放大倍数随信号频率的不同而有所变化。负反馈可以使放大器因频率变化引起的放大倍数变化相对减小；尽管加入负反馈会使放大倍数减小，但却改善了放大器的频率特性，即频响展宽。 - 减小了放大器的非线性失真
电子管是一种非线性器件。所谓非线性是指电子管输出电压与输入电压之间的关系不是直线关系，也就说其输出、输入特性曲线不是一条直线。当你在输入端输入一个正弦波信号时，输出信号不是与输入信号波形一样的正弦波，而是发生了畸变，这就是说产生了非线性失真。加入负反馈后，输出信号的波形失真反馈到输入端，但由于失真的波形与输入端的波形相位相反，补偿了放大器的失真，使输出波形得到改善。
此外，负反馈对放大器的输入、输出阻抗也有一定影响。
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