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涨知识了!胆机产生失真的原因和消除的方法

首先,胆囊机经常会产生谐波失真。通过频谱分析发现,大多数胆囊机的低谐波较强,主要是二次谐波,每次谐波降低功率减弱。高谐波非常小,听力丰满明亮,充满活力,透明度好,声音底部安静,这是一个有益的一面。然而,如果我们造胆囊机时,由于调整不当或使用的部件质量不好,也会产生其他部件Hi-Fi格格不人的失真现象。那怎样才能扬长避短,打造精品呢?

非线性失真主要是由电子管在特性曲线的弯曲部分工作引起的。有两种情况。一是工作点选择不当(高或低),二是信号电压过大。

如图1所示,非线性失真(a)工作点负压过大(Q)过低使电子管工作到动特性曲线下端的弯曲部分,导致阳极电流的负半周变平,产生明显的失真。(b)格栅负压过小,使电子管工作到动态特性曲线上端的弯曲部分,导致阳极电流的前半周变平,导致失真。(c)虽然格栅负压选择正确,但信号电压过强,因此阳极电流在正半周和负半周变平,失真。(d)格栅负压和信号振幅选择合适,失真小。

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图1

从上面可以看出,当放大器有非线性失真时,如果输入正弦波,放大信号将成为非正弦波,而非正弦波可分解为直流、基波和高谐波。因此,非线性失真的特点是放大器输出端有新的频率成分。

实验表明,只要低频放大器的非线性失真系数不超过一定范围,人耳就不易察觉。一般来说,放大器的非线性失真系数不得超过10%,最大不得超过15%。

根据以上分析,我们可以肯定非线性失真对音质有害。实践证明,这种失真使放大器在放大语言时音质变差,声音嘶哑,语言模糊。为了减少非线性失真,必须正确选择工作遗憾点(Q)信号电压使放大器在电子管动特性曲线的直线部分工作,即A类工人的羞耻状态(这对初学者尤其重要),B类和A类和B类会产生较大的非线性失真,必须减少推拉电路才能应用。

放大器放大信号在许多情况下不是简单的正弦波,如语言,是由许多不同频率的正弦波按一定比例叠加,使放大波和输入波,要求放大器对所有频率组件有相同的放大倍数,如果不同频率组件放大倍数不同,则频率组件之间的原始比例关系发生变化,使输出波和输入波不一致。如图2所示:频率失真(a)表示栅极输入信号包括基波和二次谐波,图2(b)表示放大后的输出信号也有基波和二次谐波。然而,由于放大器对二次谐波的放大倍数超过了对基波的放大倍数,放大后的合成波变形产生频率失真。

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图2

我们常用频率特性曲线来表示放大器的频率失真,所谓频率特性曲线就是放大器的放大倍数K与频率f关系曲线。无频率失真的理想放大器,频率特征曲线是平行横轴的直线,如图3所示。Hi-Fi放大器的实际频率特征曲线,如图3所示。这条曲线显示在(fn-fm)在音频范围内,放大倍数均匀,放大器产生的频率失真非常小。然而,变压器耦合的电压放大器的频率特性并不是一条平坦的直线,如图4所示。随着频率的降低,变压器主线圈的感应阻力将会降低。随着变压器主线圈两端的电压和次线圈电压的降低,放大器的放大倍数也会降低。随着频率的增加,在一定的频率下,可以使Co(等效电容器不仅包括输入电容器和下级电子管接线的分布电容器,还包括二次线圈的分布电容器)与漏电感器串联谐振,因此输出电压增加,放大倍数增加,峰值。由于频率再次上升Co阻抗很小,放大很快就会下降。

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由于放大器的实际负载不是纯电阻,而是含有电感成分。因此,实际负载阻抗ZL随着信号频率的增减,阳极负载阻抗会增减Za也随着信号频率的增减而增减。这将导致两种不良现象:

(1)频率失真增加;

(2)非线性失真增加(因为阳极负载阻抗不等于电子管所需的最佳负载阻抗)。

当放大器频率严重失真时,放大后的语言会模糊不清。如果语言中低频部分不能很好地放大,声音就会变得尖锐、刺耳、不耐用。为了克服上述缺点,通常使用一个RC电路并联在输出变压器的初始端,如图5所示,使放大器的总负载阻抗尽可能不随频率变化。

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图5 放大器频率失真严重的方案

RC常用值为:

C=0.001 uF~0.01uF

R=(1.5~2)Za最佳

有时在输出变压器的初级端,只有一个(0.001uF~0.005uF)在高频时,电容器还可以补偿负载阻抗的增加。

在电阻耦合放大电路中,一般采用高质量大容量(3).3uF~10uF)铜膜或银膜最好的电容(如丹麦)JENSEN电容)作为耦合电容,为了增强低频信号的驱动能力,使其频率特性曲线趋于直线,确保Hi-Fi放大。

三、相位失真

由于放大器中存在电抗元件,非正弦波信号中频率组件之间的相位关系发生变化,导致输出波形与输入波形不一致,如图6所示。

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图6 相位失真波形

图6相位失真(a)输入信号波形,图6(b)是输出信号波形。输入时,信号中的基波和二次谐波相位从零开始,但输出时相位关系发生变化,二次谐波相移,因此合成波形与原始不同,导致相位失真。解决方案:与频率失真的解决方案基本相同。

以上分析了非线性失真、频率失真和相位失真。它们的一个共同点是输出波形产生失真。它们之间的本质区别是:

(1)失真的原因不同。频率失真和相位失真是由电路中的电抗元件(电感和电容)引起的,而非线性失真是由电路中的非线性元件(电子管、铁芯变压器等)引起的。

(2)放大器输出信号中的频率成分不同。频率失真和相位失真只能改变信号中频率成分的范围和相位关系,而输出信号的频率成分与输入信号相同,没有改变。非线性失真需要在输出信号中产生新的频率成分。

在了解了它们之间的差异后,我们可以根据各种失真的特点和原因来减少或消除失真。

事实上,三种失真可能出现在同一放大器中,哪种失真对放大器工作影响最大,必须进行具体分析,如语言信号放大,人耳对相位失真没有明显感觉,是非线性失真和频率失真,人耳感觉不同,人耳对非线性失真更敏感。因此,在音频放大器中,应特别注意减少非线性失真,然后考虑减少频率失真,一般不需要注意相位失真。

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