[原创]换个角度看功放

white

换个角度看功放
论坛里大家对功放的讨论一直都没有停止过，讨论的角度有各种各样，从电路结
构到元件选择，信号传递到接地方法。。。。但是我觉得如果换个角度来看，撇
开各种具体的形式，只从功放具备那些条件了，才能够有好的表现，可能反而更
容易找到好的电路，作出好的功放。个人认为，以下几点，才是决定功放好坏的
关键：

1，功放的开环增益，大部分论坛兄弟在玩的功放，不加补偿，一般频率响应在1
00-300KHZ左右，这个参数是在闭环的情况下测出来的，，那么大家关心过开环
的情况吗？？以大家玩的最多的LM3886来说，按照国半提供的资料，开环增益是
80-115DB，平均是97DB，增益带宽是2-8MHZ，平均是5MHZ，那么，LM3886的开环
增益是多少呢？？？仅仅75HZ而已，也就是说，对LM3886功放而言，75HZ以上的
信号幅度保证，非靠负反馈来帮助才能做到，，，据说，LM3886还是块比较出色
的IC呢，，呵呵
2，转换速率，功放的转换速率和频率响应没有什么必然的关系，转换速率比频
率响应更加重要，为什么？因为音频信号是复合型的信号，高频信号是叠加在低
频信号上面的，当低频信号的幅度很大的时候，上升沿会变的很陡峭，如果功放
的转换速率不够，将会使得低频上升沿上叠加的高频信号受到损失。。。频率响
应窄点，损失的是谐波成分，转换速率低了，连基频都会遭到破坏，转换速率多
少大才够呢，根据资料，不小于30V/US，在50W输出的时候，由于转换速率造成的失
真，将不可闻。还是以LM3886为例子，单片的LM3886输出是65W，资料给的数据
是8-19V/US，平均14V/US，实际试听，在大动态的时候，转换速率不足造成的失
真明显可闻，而接成BTL的方式后，转换速率上升了1倍，转换速率造成的失真在
听音过程中变得很不明显了，对了，这个转换速率造成的失真，有个专门的名字
，叫瞬态频响失真。
3，容性负载能力，对功放，输出接的的是个号称4欧姆/8欧姆的负载，这个东西
一会儿会变成2欧姆，一会儿又会变成20欧姆，这个倒问题不太大，功放对电阻/
电感型的阻抗倒还基本搞的定，问题是容性负载呢？？谁让功放要伺候的是个复
合阻抗呢？那些连接的线啊喇叭啊什么的，合起来的分布电容的数值可不是个小
数目。如果不相信容性负载对功放稳定性的破坏，大家可以去试验一下，在功放
的输出上并联1个0。01UF的电容，开大音量，呵呵，爆了功率管，烧了喇叭可别
找我。。。电压型，大环路，深反馈的功放，在输入1KHZ方波信号，输出10VP-P
。接标准电阻负载的情况下，并联个0.01UF的电容，输出的方波上升沿顶端只出现1
个振铃，并且幅度不超过整个方波幅度的1/20，，不知道有几台能够做到？？象
我做的LM3886，在上面的条件下，方波顶端有5个振铃，第1个振铃的幅度是整个
方波幅度的1/5。

4，谐波失真，哎，这个真是个问题，失真到底是小好还是大好呢？个人觉得，
只要不是太离谱，比方说，1W/20-20KHZ的总谐波失真不大于1%，最好在0。3%里
面就可以了，我更加关心的是失真的成分和比例，2次，3次，4次，5次谐波所占
的比例是多少，频谱分布情况如何，这个具体可以去看看单端，推挽，或则A类
，B类的谐波失真的成分和频谱的分布有什么不同，以及不同的结构的谐波失真
的成分和频谱的分布对声音有什么影响。适量的谐波失真，反而可以改善听感，
呵呵，我要LM3886到底了，大家知道，LM3886做的好了，可以获得比较甜美的声
音，很多人认为甜美的声音是偶次谐波所赋予的，问题是LM3886的电路构架是出
不了多少偶次谐波的，实际上，适量的3次谐波，才是声音甜美的功臣。

上面是我对功放的一些看法，个人觉得这个才是最主要的问题，这个是功放最基
本的素质，有了这些，才有变成1台好功放的潜质，在这个基础上，用好的材料
，考虑信号的传输，各级系统的配合，才有实际的意义。

wenyiwang

white兄写的非常认真，也很深刻。最难能可贵的是不难看出white兄将自己的心得毫无保留的合盘托出，可以说很高尚。这不但是小弟差white兄最远的地方，也是最敬佩white兄之处。对于谐波的测试，小弟是这样做的，献给大家参考。小弟找一个有稳定谐波失真的信号源（可以是方波，或正弦波），对信号源的频谱做一次测量，然后对放大器输出频谱做一次测量。进行比对，计算。对于五次谐波的看法，小弟与white兄非常一致，其余的比对工作，没有white兄做的深刻，认真。

white

下面引用由狂舞金蛇在 2004/06/29 08:05pm 发表的内容：
1、待我好好想想；
2、恕我眼拙，在帖中（不是回复）我无论如何找不到“互调”这两个字。你说楼主明明说是瞬态互调失真？但有关转换速率一段我看来看去都是在描述瞬态响应失真，只是打成瞬态频响失真而已。
3、　...

哎。。这个到是的，，，，想起以前的争论的情景，，个个象吃了火药一样的说，，哈哈哈

狂舞金蛇

下面引用由小鬼头在 2004/06/28 11:16pm 发表的内容：
1、你有机会找本示波器说明书看看，我刚看过TEK的就列有公式。我记得以前一本低频电路原理书也有这个，还记得有一种测量方法，通过观察方波的响应，大致估算功放的带宽。呵呵
2、楼主不是明摆着说瞬态互调失真吗 ...

1、待我好好想想；
2、恕我眼拙，在帖中（不是回复）我无论如何找不到“互调”这两个字。你说楼主明明说是瞬态互调失真？但有关转换速率一段我看来看去都是在描述瞬态响应失真，只是打成瞬态频响失真而已。
3、当然不是绝对，这点我同意。事实上我列举的也是有点极端的例子。
4、如果你是这里的老人，你就知道，其实这里的版主跟别处的版主的区别，就是不会把自己当是版主，所以不要觉得白版不能得罪。只要有理，连吴老大也不妨得罪一下的，呵呵！我的回复的语气可能有点生硬，这只是我的文风而已，请勿多虑。

white

下面引用由小鬼头在 2004/06/29 09:08am 发表的内容：
WHITE版主所说的这种失真应该是互调失真（IM），不是瞬态互调失真（TIM）。
另外，昨天晚上顺手翻到一本电子电路原理书，就找到带宽与转换速率（SR）的关系式——这书是N年前看的，看来我的记性并不是太差，嘿嘿 ...

今天看了一下书，小鬼头兄的说法是正确的，，
互调失真，是2个或多个不同的频率，经过放大器后，由于放大器的非线性，产生类似收音机混频的现象，就是有和频和差频的新频率出现而造成的失真.
瞬态互调失真，是TIM。另外一种失真，这个和开环带宽有直接的关系。
我在里说的瞬态响应失真，，精确点的说法，应该是瞬态失真，或则瞬态响应
http://dailynews.online.tj.cn/servlet/PreView2?UserName=hifi&id=530

小鬼头

下面引用由white在 2004/06/29 01:04am 发表的内容：
瞬态互调失真，是2个或多个不同的频率，经过放大器后，由于放大器的非线性，产生类似收音机混频的现象，就是有和频和差频的新频率出现而造成的失真，，大致是这个意思，，准确的说法要去翻书的说，，  ...

WHITE版主所说的这种失真应该是互调失真（IM），不是瞬态互调失真（TIM）。


另外，昨天晚上顺手翻到一本电子电路原理书，就找到带宽与转换速率（SR）的关系式——这书是N年前看的，看来我的记性并不是太差，嘿嘿！:
带宽=转换速率/（2*3。14*Vop)
这里的带宽是大信号的带宽，准确的标示是功率带宽fM（其实部分运放、功放IC有这个参数给出，个人认为比那些运放经常给出的小信号带宽更有实际意义）， Vop好象是指输出的电压，3。14是圆周率（Pi).
BTW：TEK示波器说明书给出的是上升时间与带宽关系的估算式。

white

to white兄，关于最后一点说奇次谐波甜美，值得商榷。偶次谐波之所以悦耳，是因为把基波跟偶次波进行频率/音程的转换对应后，偶次谐波能一一对应上真实乐器发出的分布各音程的谐波，而奇波则不然，它是杂乱的，某个奇波对应的音高位置上并不存在真实乐器发出的该音高的谐波，所以它是“走调”的声音，会破坏听感。3886也许确能出甜美的声音，3886的架构也确实应该以奇次谐波为主，但我们不能就此作出断定。因为影响功放的因素太多，正如胆机音色甜美，我们不能就说转换速率低比高好，失真度高比失真度低好一样道理。不知道white兄以为然否？
狂兄，好久都没有看见你了，，呵呵，欢迎多回来指导！！
这个是这样的，，关于上面的说法，我在什么地方看过有关的资料的（记性不好，忘记了），然后呢，在做ZEN4 的时候，由于当时是用计算机分析来一步一步的试验的，，当时有这么个情况，当末级的电流在1A的时候，（ZEN4在大信号的时候会进入推挽的状态），7次谐波的分析，发现3次谐波的分量是2次谐波的分量只差了一半，这个时候的声音表现非常的甜美，甚至感觉上太过了，在末级的电流在2A的时候，2次谐波的分量大幅上升，而3次谐波的成分只占2次谐波的1/10，，这个时候的声音就不怎么甜美了，感觉偏中性，但是音乐感染力非常的好，对音乐的节奏的控制一流，这样映证下来，得到上面的结论，至于为什么会这样，具体原因不清楚，手上没有好的音频频谱分析仪，没办法研究，，，，还有个结论，就是5次谐波一定要控制，越低越好，，，
这个谐波失真的说法，现在的版本实在太多了，如果按PASS的说法，，他怎么也看不出偶次谐波对声音有什么影响，，，

white

晕倒，，怎么打了个瞬态频响失真啊，，，SORRY，，是瞬态响应失真，，谢谢小鬼头兄指出，，，
转换速率可以间接的估算瞬态响应失真（差点又打成频响，，呵呵），
瞬态互调失真，是2个或多个不同的频率，经过放大器后，由于放大器的非线性，产生类似收音机混频的现象，就是有和频和差频的新频率出现而造成的失真，，大致是这个意思，，准确的说法要去翻书的说，，

小鬼头

下面引用由狂舞金蛇在 2004/06/28 09:14pm 发表的内容：
1)你记错了吧，是不是记到增益带宽乘积公式去了？看看3886和7294，2030和1875的参数指标，就知道有没有必然的联系了。
2)小鬼头，互调失真归互调失真，瞬态响应失真（简称瞬态失真）归瞬态响应失真，是两码事；　...

1、你有机会找本示波器说明书看看，我刚看过TEK的就列有公式。我记得以前一本低频电路原理书也有这个，还记得有一种测量方法，通过观察方波的响应，大致估算功放的带宽。呵呵
2、楼主不是明摆着说瞬态互调失真吗？
3、是有这机会，但不绝对。因为楼主是版主，所以我苛刻点，提出来，别见怪——有些DIY友就用0。01U的电容来测试功放的，我没见到烧呀？

狂舞金蛇

1)你记错了吧，是不是记到增益带宽乘积公式去了？看看3886和7294，2030和1875的参数指标，就知道有没有必然的联系了。
2)小鬼头，互调失真归互调失真，瞬态响应失真（简称瞬态失真）归瞬态响应失真，是两码事；不过“瞬态频响失真”我倒没也没听说过。
3)功放自激不会烧？你去作块tda1541看看？线路设计不好，轻则发热重则烧IC；要说分立件的，也有。去买块30块钱的850功放板，弄到它自激去，看看烧不烧3DD15或是3055什么的。