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,而電流達幾安或數十安。電路設計上多采用直耦式(OCL、BTL等)無輸出變壓器電路,輸出功率可以做得很大,可達數百瓦,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。末極功放管的屏極電壓可達到400-500V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,轉換速率快。
電子管放大器大多是采用分立元件、手工搭線、焊接,效率低,成本高。而晶體放大器多是采用晶體管和集成電路相結合方式,廣泛使用印刷電路板,效率高,焊接質量穩(wěn)定,電性能指標高。
2.功率儲備與抗過載能力高保真放大器動態(tài)范圍應做到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,才不會出現過載失真,一旦過載,其失真幾乎成垂直線上升,嚴重時能損壞晶體管。電子管放大器抗過載能力遠比晶體管放大器強。如發(fā)生過載,其音樂信號巔峰只是變得比正常波形滑,聲音聽不出有多大程度的變壞。而對晶體管放大器來說,此時將出現削波,音質明顯變壞。
3.開環(huán)指標與瞬態(tài)特性電子管功放的開環(huán)指標優(yōu)于晶體管,不需加深度的負反饋,不加相位補償電容也能穩(wěn)定地工作,因而其動態(tài)指標優(yōu)于晶體管功放。晶體管功放的開環(huán)增益量(未加負反饋前的增益量)往往很大,它的優(yōu)良的電聲指標,是依靠加了很大量的負反饋來達到的,為了抑制寄生振蕩,晶體管功放中又常常采用滯后補償,這就帶來了明顯的瞬態(tài)互調畸變,嚴重地影響音質。
4.效率、壽命與成本電子管放大器在重量、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,使用一兩千小時后某些技術指標明顯下降。而晶體管及集成電路壽命卻要長得多。另外,電子管放大器耗電高,又常常工作在甲類狀態(tài),更降低了效率,但基不存在瞬態(tài)互調失真、開關失真及交越失真等有害音質的因素。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,及電子管功放生產工藝不易自動化,生產效率低等。這在發(fā)達國家尢為明顯。
5.放大器與揚聲器的匹配晶體管放大器的輸出內阻往往比電子管功放小的多,它的阻尼系數fd很大,可達到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,應搭配不同的揚聲器。揚聲器出廠時應標明fd,以便人們選配。如果把適合電子管功放阻尼系數的揚聲器接在晶體管放大器上,則揚聲器的電阻尼過大,瞬態(tài)響應會變劣,音質明顯下降。反之,適合高阻尼系數的揚聲器接在電子管功率放大器上,則由于欠阻尼,音質也不會好。總之,阻尼系數一定要合適,即要求放大器與揚聲器得到合理匹配。
6.音質由于以上提到的以及未提到的種種原因,電子管功放音質明顯優(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。當頻率增高而音量又很大時,這些現象就更加明顯。但晶體管功放的動態(tài)大、速度快,特別適宜于表現動態(tài)大一些的音樂。至于表現槍炮和雷電聲當然更優(yōu)于電子管功放了。
電子管功放的音質總的來說是柔和動聽,具體一點說,電子管功放低頻聲柔和清晰,高頻聲纖細雨而潔凈。表現人聲是其強項,也因此更貴。
電子管功放使用壽命在使用上,電子管要有良好的通風散熱,溫度的過熱必然縮短電子管壽命,所以要盡可能使電子管保持較低的溫度。電子管怕振動,所以采取防震措施盡量避免振動也是很重要的。若做到這兩點,電子管的使用壽命至少可提高一倍。為此,電子管設備的周圍要有適當的空間,尤其是它的上方,以便有良好的對流通風,可能的話可用 風扇 幫助散熱。
電子管陰極在尚未達到要求溫度即加上高壓電源時,它的陰極將受到損害,同樣會縮短電子管壽命。所以電子管設備若有預熱裝置的話,一定要使用,例如先開燈絲低壓電源預熱,后開高壓電源。假如沒有預熱裝置,那你不要急著將輸入信號接入,可將音量關到最小,待先開機20~30分鐘進行溫機再使用。如果使用旁熱式整流管供給整機高壓,那正好提供了簡單又有效的高壓延時。另外,在正常使用時,不要頻繁開關電源。
當然,如果對電子管電路進行正確的設計,避免錯誤運用,就能使電子管不致“英年早逝”,電子管使用數以千計的聆聽時數應是正常的。電路設計中最常見的錯誤有電子管燈絲與陰極間的電位差過高、電子管屏極或簾柵極電壓運用至最大值、電子管燈絲電壓過低或過高、電子管安裝位置不當造成電極過熱及高壓電源沒有延時裝置等。
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