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功放管

鎖定
功放管,主要種類包括雙極性場效應管與雙結性晶體管以及電子管。功放管是一種對聲音進行低損放大的電子元件,因此要求失真較小性能優良。功放管分主要兩種,一種是小功率功放管,一種是大功率功放管,一般情況下大功率功放管會採用大功率金封三極管,大功率塑封三極管,或大功率場效應管以及大功率電子管。對於小功率功放管要求並不大,例如日產2sk(場效應管)系列、國產3DG、3AX、3AG系列(雙極性晶體管:三極管),國產2P2(電子管)。電子管由於其獨特的失真,所以聲音經放大後會有甜美獨到的聽覺享受,在Hi-fi膽機中經常會用到。 [1] 
中文名
功放管
外文名
power-amplifier tube (功率放大管)
別    名
功率放大管
保    持
傳導電流

功放管器材分類

功放管 功放管
1、A類功放(又稱甲類功放) A類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠處於導電狀態,説明無論是否有訊號輸入它們都保持傳導電流,並使這兩個電流等於交流電的峯值,這時交流在最大訊號情況下流入負載。當無訊號時,兩個晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓,故無電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極,線路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流,下方的輸出晶體管則相對減少電流,由於電流開始不平衡,於是流入揚聲器而且推動揚聲器發聲。 A類功放的工作方式具有最佳的線性,每個輸出晶體管均放大訊號全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不使用負反饋,它的開環路失真仍十分低,因此被稱為是聲音最理想的放大線路設計。但這種設計有利有弊,A類功放放最大的缺點是效率低,因為無訊號時仍有滿電流流入,電能全部轉為高熱量。當訊號電平增加時,有些功率可進入負載,但許多仍轉變為熱量。 A類功放是重播音樂的理想選擇,它能提供非常平滑的音質,音色圓潤温暖,高音冰涼空靈,這些優點足以補償它的缺點。A類功率功放發熱量驚人,為了有效處理散熱問題,A類功放必須採用大型散熱器。因為它的效率低,供電器一定要能提供充足的電流。一部25W的A類功放供電器的能力至少夠100瓦AB類功放使用。所以A類機的體積和重量都比AB類大,這讓製造成本增加,售價也較貴。一般而言,A類功放的售價約為同等功率AB類功放機的兩倍或更多。
2、B類功放(乙類功放) B類功放放大的工作方式是當無訊號輸入時,輸出晶體管不導電,所以不消耗功率。當有訊號時,每對輸出管各放大一半波形,彼此一開一關輪流工作完成一個全波放大,在兩個輸出晶體管輪換工作時便發生交越失真,因此形成非線性。純B類功放較少,因為在訊號非常低時失真十分嚴重,所以交越失真令聲音變得粗糙。B類功放的效率平均約為75%,產生的熱量較A類機低,容許使用較小的散熱器。
3、AB類功放 與前兩類功放相比,AB類功放可以説在性能上的妥協。AB類功放通常有兩個偏壓,在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用A類工作模式,獲得最佳線性,當訊號提高到某一電平時自動轉為B類工作模式以獲得較高的效率。普通機10瓦的AB類功放大約在5瓦以內A類工作,由於聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦,因此AB類功放在大部分時間使用A類功放工作模式,只在出現音樂瞬態強音時才轉為B類。這種設計可以獲得優良的音質並提高效率減少熱量,是一種頗為合乎邏輯的設計。有些AB類功放將偏流調得甚高,令其在更寬的功率範圍內以A類工作,使聲音接近純A類機,但產生的熱量亦相對增加。
4、C類功放(丙類功放) 這類功放較少聽説,因為它是一種失真非常高的功放,只適合在通訊用途上使用。C類機輸出效率特高,但不是HI-FI放大所適用。
5、D類功放(丁類功放) 這種設計亦稱為數碼功放。D類功放放大的晶體管一經開啓即直接將其負載與供電器連接,電流流通但晶體管無電壓,因此無功率消耗。當輸出晶體管關閉時,全部電源供應電壓即在晶體管上,但沒有電流,因此也不消耗功率,故理論上的效率為百分之百。D類功放放大的優點是效率最高,供電器可以縮小,幾乎不產生熱量,因此無需大型散熱器,機身體積與重量顯著減少,理論上失真低、線性佳。但這種功放工作複雜,增加的線路本身亦難免有偏差,所以真正成功的產品甚少,售價也不便宜。有一些D類功放集成塊音色音質很好,不過它們應用在汽車音響中,一些有興趣的DIY高手把它們改制到了家用音響中。 一部功放從外表雖然不能斷定音質,但如能觀察到供電變壓器和濾波電容的大小,便已先對此機的性能或素質略知一二。A類功固然需要巨大的供電器,即使AB類機也是愈大愈好。許多功放已經採用環形變壓器,效果優良,取其效率較方形變壓器高而漏磁少。濾波電容等於水塘,儲水量越多,供水量越足,功放的供電充足穩定,才能保證輸出晶體管輸出最大時仍有取之不盡的電能。許多英國製造的合併式功放雖然功率並不太大,但卻有一個非常充沛的供電器,配合簡單的訊號通道可以達成優異的聲音。有些產品的面板上除了音量、平衡、訊源選擇和電源車外,其它的控制全部取消,令訊號通道盡量縮短。為追求聲音純美,不惜犧牲控制功能。 電子管功放俗稱膽機,素以聲音陰柔見長;晶體管功放俗稱石機,則以陽剛著稱。晶體管機的長處在於大電流、寬頻帶、低頻控制力、處理大場面時的分析力、層次感和力度要比電子管功放優越,但電子管機的高音較空靈,有足夠的空氣感,具有一種相當一部分人所喜歡的聲染色,儘管聲音細節和層次少了些,但那種柔和的聲音卻是美麗的。

功放管功放管參數

功放管的分類-場效應管、雙極性晶體管、電子管
電壓 - 0.7-600V(電子管,若為晶體管則0.7-200V)
電流 - 依照電路參數,多數情況下1mA-5A
功率 - 最大 125W

功放管功放管辨別

1.從印刷的字體來看:正品字體勻稱清秀,字跡不易被擦拭掉,而假品的字體如同寫上那樣,用手指甲輕輕刮拭便會使字跡顏色變淺、甚至掉漆看不清。
2.從封裝按壓的烙印來看:在靠近管子上部堅固螺孔旁的兩邊分別印有英文字母和數字,下部靠近管腳的中間則印有不同廠家或國家的封裝的字樣,如SK(三肯)、PHILIPPINES(菲律賓)、MALAYSIA(馬來西亞)等。而假品則並無印字,或是上面兩點的印字臃腫難看,而下面一點由於字位多幹脆不印。當然也有一部分合資管此處無印字,但其他方面都與原裝管並無明顯的差別。
3.從功放管的封裝及加工工藝來看:正品自身所帶的散熱片與封裝塑料粘合處界線清晰、邊角平整,而假品的粘合處界線彎曲不清甚至有縫隙(現市場最易見的假品有小東芝管A1491/C5198、D817/D1047,表面則如拉絲處理過那樣有粗糙感(這是假品最易露餡的地方))。某些型號的進口管其散熱片表面做過磨砂工藝處理,而假品及個別的合資管則沒有這一工序。
4.從測量的結果來看:用指針式測管子的放大倍數β時,正品(特別是進口管)的一致性非常好,而假品的一致性普遍較差。
5.假品裝機使用時的表現:由於管子的耐壓普遍偏低,所以極易造成管子在開機時燒燬;或發熱比正品嚴重,此時管子的c,e極電阻已比未裝機時小得多,而β的偏差則更大,正品則無這種現象。
參考資料
  • 1.    殷瑞祥.電路與模擬電子技術.北京:高等教育出版社,2017.1(2018.12重印):179-248 348-363