電子管功放與晶體管功放對(duì)比

工作特點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)

晶體管放大器是在低電壓大電流下工作，功放級(jí)的工作電壓在幾十伏之內(nèi)，而電流達(dá)幾安或數(shù)十安。電路設(shè)計(jì)上多采用直耦式（OCL、BTL等）無(wú)輸出變壓器電路，輸出功率可以做得很大，可達(dá)數(shù)百瓦，各項(xiàng)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(dá)到400-500V甚至上千伏，而流過(guò)電子管的電流僅幾十毫安至幾百毫安。輸入動(dòng)態(tài)范圍大，轉(zhuǎn)換速率快。

電子管放大器大多是采用分立元件、手工搭線(xiàn)、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(jié)合方式，廣泛使用印刷電路板，效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，電性能指標(biāo)高。

功率儲(chǔ)備與抗過(guò)載能力

高保真放大器動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)做到120dB，這樣才能滿(mǎn)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(chǔ)備量。如果音頻電壓的動(dòng)態(tài)范圍為3：1，因功率與電壓平方成正比，所以其功率動(dòng)態(tài)范圍即為9：1。也就是說(shuō)功率為90W的功放，要達(dá)到高保真放音只能開(kāi)到10W。因此，晶體管放大器需要有很大的功率儲(chǔ)備，才不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載失真，一旦過(guò)載，其失真幾乎成垂直線(xiàn)上升，嚴(yán)重時(shí)能損壞晶體管。電子管放大器抗過(guò)載能力遠(yuǎn)比晶體管放大器強(qiáng)。如發(fā)生過(guò)載，其音樂(lè)信號(hào)巔峰只是變得比正常波形滑，聲音聽(tīng)不出有多大程度的變壞。而對(duì)晶體管放大器來(lái)說(shuō)，此時(shí)將出現(xiàn)削波，音質(zhì)明顯變壞。

開(kāi)環(huán)指標(biāo)與瞬態(tài)特性

電子管功放的開(kāi)環(huán)指標(biāo)優(yōu)于晶體管，不需加深度的負(fù)反饋，不加相位補(bǔ)償電容也能穩(wěn)定地工作，因而其動(dòng)態(tài)指標(biāo)優(yōu)于晶體管功放。晶體管功放的開(kāi)環(huán)增益量（未加負(fù)反饋前的增益量）往往很大，它的優(yōu)良的電聲指標(biāo)，是依靠加了很大量的負(fù)反饋來(lái)達(dá)到的，為了抑制寄生振蕩，晶體管功放中又常常采用滯后補(bǔ)償，這就帶來(lái)了明顯的瞬態(tài)互調(diào)畸變，嚴(yán)重地影響音質(zhì)。

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(shì)。電子管壽命較低，使用一兩千小時(shí)后某些技術(shù)指標(biāo)明顯下降。而晶體管及集成電路壽命卻要長(zhǎng)得多。另外，電子管放大器耗電高，又常常工作在甲類(lèi)狀態(tài)，更降低了效率，但基不存在瞬態(tài)互調(diào)失真、開(kāi)關(guān)失真及交越失真等有害音質(zhì)的因素。在成本方面，對(duì)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(chǎn)工藝不易自動(dòng)化，生產(chǎn)效率低等。這在發(fā)達(dá)國(guó)家尢為明顯。

放大器與揚(yáng)聲器的匹配

晶體管放大器的輸出內(nèi)阻往往比電子管功放小的多，它的阻尼系數(shù)fd很大，可達(dá)到100-200以上，而電子管功放的fd最大也不過(guò)為10-20。因此功放類(lèi)型不同，應(yīng)搭配不同的揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器出廠時(shí)應(yīng)標(biāo)明fd，以便人們選配。如果把適合電子管功放阻尼系數(shù)的揚(yáng)聲器接在晶體管放大器上，則揚(yáng)聲器的電阻尼過(guò)大，瞬態(tài)響應(yīng)會(huì)變劣，音質(zhì)明顯下降。反之，適合高阻尼系數(shù)的揚(yáng)聲器接在電子管功率放大器上，則由于欠阻尼，音質(zhì)也不會(huì)好。總之，阻尼系數(shù)一定要合適，即要求放大器與揚(yáng)聲器得到合理匹配。

音質(zhì)

由于以上提到的以及未提到的種種原因，電子管功放音質(zhì)明顯優(yōu)于晶體管功放。晶體管功放聽(tīng)起來(lái)高頻、中高頻有偏多感覺(jué)，低頻感覺(jué)偏少，晶體管功放聽(tīng)起來(lái)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(tīng)起來(lái)有時(shí)感到高頻段存在著交越畸變。當(dāng)頻率增高而音量又很大時(shí)，這些現(xiàn)象就更加明顯。但晶體管功放的動(dòng)態(tài)大、速度快，特別適宜于表現(xiàn)動(dòng)態(tài)大一些的音樂(lè)。至于表現(xiàn)槍炮和雷電聲當(dāng)然更優(yōu)于電子管功放了。

電子管功放的音質(zhì)總的來(lái)說(shuō)是柔和動(dòng)聽(tīng)，具體一點(diǎn)說(shuō)，電子管功放低頻聲柔和清晰，高頻聲纖細(xì)雨而潔凈。表現(xiàn)人聲是其強(qiáng)項(xiàng)，也因此更貴。

選購(gòu)的考慮

既然電子管放大器能與晶體管放大器平分天下，那么其必有優(yōu)越性存在。而晶體管放大器采用的新技術(shù)似乎明顯優(yōu)于電子管。因而到目前為止，晶體管放大器在聲頻領(lǐng)域仍然占有明顯優(yōu)勢(shì)，而且由于其自身缺點(diǎn)的存在，而正在設(shè)法減少與回避這些自身的缺點(diǎn)。比如各種場(chǎng)效應(yīng)管的越來(lái)越多的應(yīng)用，甲類(lèi)放大形式迅速地增多等都是與電子管放大器抗?fàn)幍挠行Т胧?/p>

怎樣延長(zhǎng)電子管功放使用壽命

在使用上，電子管要有良好的通風(fēng)散熱，溫度的過(guò)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(dòng)，所以采取防震措施盡量避免振動(dòng)也是很重要的。若做到這兩點(diǎn)，電子管的使用壽命至少可提高一倍。為此，電子管設(shè)備的周?chē)羞m當(dāng)?shù)目臻g，尤其是它的上方，以便有良好的對(duì)流通風(fēng)，可能的話(huà)可用風(fēng)扇幫助散熱。

電子管陰極在尚未達(dá)到要求溫度即加上高壓電源時(shí)，它的陰極將受到損害，同樣會(huì)縮短電子管壽命。所以電子管設(shè)備若有預(yù)熱裝置的話(huà)，一定要使用，例如先開(kāi)燈絲低壓電源預(yù)熱，后開(kāi)高壓電源。假如沒(méi)有預(yù)熱裝置，那你不要急著將輸入信號(hào)接入，可將音量關(guān)到最小，待先開(kāi)機(jī)20～30分鐘進(jìn)行溫機(jī)再使用。如果使用旁熱式整流管供給整機(jī)高壓，那正好提供了簡(jiǎn)單又有效的高壓延時(shí)。另外，在正常使用時(shí)，不要頻繁開(kāi)關(guān)電源。

當(dāng)然，如果對(duì)電子管電路進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)，避免錯(cuò)誤運(yùn)用，就能使電子管不致"英年早逝"，電子管使用數(shù)以千計(jì)的聆聽(tīng)時(shí)數(shù)應(yīng)是正常的。電路設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的錯(cuò)誤有電子管燈絲與陰極間的電位差過(guò)高、電子管屏極或簾柵極電壓運(yùn)用至最大值、電子管燈絲電壓過(guò)低或過(guò)高、電子管安裝位置不當(dāng)造成電極過(guò)熱及高壓電源沒(méi)有延時(shí)裝置等。

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