发烧入门，电子管功放与晶体管功放哪个更适合

晶体管放大器是在低电压大电流下工作，功放级的工作电压在几十伏之内，而电流达几安或数十安。电路设计上多采用直耦式（OCL、BTL等）无输出变压器电路，输出功率可以做得很大，可达数百瓦，各项电性能都做得很高。

电子管放大器是在高电压、低电流状态下工作。末极功放管的屏极电压可达到400-500V甚至上千伏，而流过电子管的电流仅几十毫安至几百毫安。输入动态范围大，转换速率快。

电子管放大器大多是采用分立元件、手工搭线、焊接，效率低，成本高。而晶体放大器多是采用晶体管和集成电路相结合方式，广泛使用印刷电路板，效率高，焊接质量稳定，电性能指标高。

高保真放大器动态范围应做到120dB，这样才能满足声响从轻微到高潮顶峰的需要，放大器输出不削波，因此放大器要有足够的功率储备量。如果音频电压的动态范围为3：1，因功率与电压平方成正比，所以其功率动态范围即为9：1。也就是说功率为90W的功放，要达到高保真放音只能开到10W。因此，晶体管放大器需要有很大的功率储备，才不会出现过载失真，一旦过载，其失真几乎成垂直线上升，严重时能损坏晶体管。电子管放大器抗过载能力远比晶体管放大器强。如发生过载，其音乐信号巅峰只是变得比正常波形滑，声音听不出有多大程度的变坏。而对晶体管放大器来说，此时将出现削波，音质明显变坏。

开环指标与瞬态特性

电子管功放的开环指标优于晶体管，不需加深度的负反馈，不加相位补偿电容也能稳定地工作，因而其动态指标优于晶体管功放。晶体管功放的开环增益量（未加负反馈前的增益量）往往很大，它的优良的电声指标，是依靠加了很大量的负反馈来达到的，为了抑制寄生振荡，晶体管功放中又常常采用滞后补偿，这就带来了明显的瞬态互调畸变，严重地影响音质。

效率、寿命与成本

电子管放大器在重量、效率、寿命方面比晶体管放大器不占优势。电子管寿命较低，使用一两千小时后某些技术指标明显下降。而晶体管及集成电路寿命却要长得多。另外，电子管放大器耗电高，又常常工作在甲类状态，更降低了效率，但基不存在瞬态互调失真、开关失真及交越失真等有害音质的因素。在成本方面，对同一档次的放大器，电子管功放一般明显高于晶体管功放。主要原因是电子管、输出变压器成本高，及电子管功放生产工艺不易自动化，生产效率低等。这在发达国家尢为明显。

放大器与扬声器的匹配

晶体管放大器的输出内阻往往比电子管功放小的多，它的阻尼系数fd很大，可达到100-200以上，而电子管功放的fd最大也不过为10-20。因此功放类型不同，应搭配不同的扬声器。扬声器出厂时应标明fd，以便人们选配。如果把适合电子管功放阻尼系数的扬声器接在晶体管放大器上，则扬声器的电阻尼过大，瞬态响应会变劣，音质明显下降。反之，适合高阻尼系数的扬声器接在电子管功率放大器上，则由于欠阻尼，音质也不会好。总之，阻尼系数一定要合适，即要求放大器与扬声器得到合理匹配。

音质

由于以上提到的以及未提到的种种原因，电子管功放音质明显优于晶体管功放。晶体管功放听起来高频、中高频有偏多感觉，低频感觉偏少，晶体管功放听起来声音较硬，特别是低频声不够柔和，而高频声又显得尖刺、发燥，听起来有时感到高频段存在着交越畸变。当频率增高而音量又很大时，这些现象就更加明显。但晶体管功放的动态大、速度快，特别适宜于表现动态大一些的音乐。至于表现枪炮和雷电声当然更优于电子管功放了。

电子管功放的音质总的来说是柔和动听，具体一点说，电子管功放低频声柔和清晰，高频声纤细雨而洁净。表现人声是其强项，也因此更贵。

选购的考虑

既然电子管放大器能与晶体管放大器平分天下，那么其必有优越性存在。而晶体管放大器采用的新技术似乎明显优于电子管。因而到目前为止，晶体管放大器在声频领域仍然占有明显优势，而且由于其自身缺点的存在，而正在设法减少与回避这些自身的缺点。比如各种场效应管的越来越多的应用，甲类放大形式迅速地增多等都是与电子管放大器抗争的有效措施。

怎样延长电子管功放使用寿命

在使用上，电子管要有良好的通风散热，温度的过热必然缩短电子管寿命，所以要尽可能使电子管保持较低的温度。电子管怕振动，所以采取防震措施尽量避免振动也是很重要的。若做到这两点，电子管的使用寿命至少可提高一倍。为此，电子管设备的周围要有适当的空间，尤其是它的上方，以便有良好的对流通风，可能的话可用风扇帮助散热。

电子管阴极在尚未达到要求温度即加上高压电源时，它的阴极将受到损害，同样会缩短电子管寿命。所以电子管设备若有预热装置的话，一定要使用，例如先开灯丝低压电源预热，后开高压电源。假如没有预热装置，那你不要急着将输入信号接入，可将音量关到最小，待先开机20～30分钟进行温机再使用。如果使用旁热式整流管供给整机高压，那正好提供了简单又有效的高压延时。另外，在正常使用时，不要频繁开关电源。

当然，如果对电子管电路进行正确的设计，避免错误运用，就能使电子管不致"英年早逝"，电子管使用数以千计的聆听时数应是正常的。电路设计中最常见的错误有电子管灯丝与阴极间的电位差过高、电子管屏极或帘栅极电压运用至最大值、电子管灯丝电压过低或过高、电子管安装位置不当造成电极过热及高压电源没有延时装置等。

三极管、场效应管、运算放大器基本放大电路的结构特点与电路分析

基本放大电路是放大电压或电流的电路。

基本放大电路的结构特点

根据工作条件和电路的不同，基本放大电路的结构也有所差异，根据电路的结构和放大元件的不同，大体可将基本放大电路分为晶体管放大电路、场效应管放大电路、多级放大器和负反馈放大器、差动放大电路、运算放大电路等。

1、晶体管放大电路的结构特点与电路分析

晶体管最基本的作用之一就是放大，因此，使用晶体管制成的电路具有放大作用。

下图是晶体管放大电路的功能示意图。

在对晶体管放大电路进行识读前，应首先了解电路的结构组成。

下图是典型的晶体管放大电路。

由上图可知，晶体管放大电路主要是由晶体管、电阻器和电容器等组成。

晶体管是一种电流放大器件，当输入信号加至晶体管基极时，基极电流随之变化，进而使集电极电流产生相应变化。由于晶体管本身具有放大倍数，根据电流的放大关系，是经过晶体管后的信号放大了一定倍数，输出信号经耦合电容阻止直流后输出，这时在电路的输出端便得到了放大后的信号波形。

2、场效应管放大电路的结构特点与电路分析

场效应管与晶体管一样，也具有放大作用，场效应管是电压控制器件，它具有输入阻抗高，噪声低的特点。

场效应管的三个电极分别是栅极、源极、漏极，分别相当于晶体管的基极、发射极、集电极。由其构成的放大电路可分为三种：共源、共漏和共栅极放大器。

场效应管三种组态电路见下图。

图a)是共源放大器，相当于三极管中的共射极放大器，是一种最常见电路。

图b)是共漏放大器，相当于三极管共集电极放大器i，输入信号从漏极与栅极之间输入，输出信号从源极与漏极之间输出，这种电路又称为源极输出器或源极跟随器。

图c)是共栅放大器，相当于三极管共基极放大器，输入信号从栅极与源极之间输入，输出信号从漏极与栅极之间输出。这种放大器的高频特性比较好。

典型的场效应管放大电路见下图。

.在场效应管的漏极和源极之间加上一定电压，并串接一个电阻，那么改变或调整Ugs，就可改变Id的大小，进而改变输出电压，实现电压放大。

3、运算放大器电路的结构特点与电路分析

标准的运算放大器由三种放大电路组成：差动放大器、电压放大器和推挽式放大器。

运算放大器的基本构成见下图

基本运算放大电路有很高的电压放大倍数，因此在作为放大运用时，总是接成负反馈的闭环结构；否则电路是非常不稳定的。运算放大器有两个输入端，因此输入信号有三种不同的接入方式，即反相输入、同相输入和差动输入。无论是哪种种输入方式，反馈网络都是接在反相输入端和输出端之间。

利用运算放大器构成的温度检测电路见下图。

MC1403为基准电压产生电路，其2脚输出经电阻和电位器等元件分压后加到运算放大器的同相输入端，热敏电阻饥饿在运算放大器的负反馈环路中。环境温度发生变化，热敏电阻的阻值随之发生变化，IC1的输出加到IC3的反相输入端，经IC3放大后作为温度传感信号输出，IC1相当于一个测量放大器，IC2是IC1的负反馈电路，RP2，RP3可以微调负反馈量，从而提高测量的精度和稳定性。

基本放大电路的分析实例

1、宽频带放大电路的分析实例

典型宽频带放大电路见下图，该电路是一种典型的共射极放大电路。

该电路是一种1-250MHz宽频带放大器电路。该电路采用两级放大器作为放大电路，VT3作为输出级放大器。

主要是由晶体管放大器VT1，VT2，VT3以及相应的分压电阻器，耦合电容器等组成，其中VT1，VT2，VT3主要用来对输入的信号进行三级放大，分压电阻器主要用来为晶体管提供工作电压，耦合电容器可用来将信号耦合后送往下一级的晶体管中。

在该电路中，其输入信号由接口J1输入，经电容C1耦合后送入三极管VT1的基极，有三极管放大后经其集电极输出，并经电容C5耦合后送往三极管VT2的基极进行放大，经集电极输出，经电容C9耦合后再送往晶体管VT3的基极上，最终由发射极送往输出口J2。

2、超小型收音机电路的分析实例

见下图，它采用两只晶体管，其中的场效应管放大电路采用了固定式偏置方式。

该电路主要是由场效应管VT以及晶体管2SC2001，耦合电容器C1和C4以及周围元器件组成。场效应管VT用来进行高频信号的放大。

由外接天线接收信号，经C1进入LC振荡电路。LC振荡电路由磁棒线圈和电容组成，谐振电路选频后，经C4耦合至场效应管VT的栅极，与栅极负偏压叠加，加到场效应管山脊上，使场效应管VT的漏极电流相应变化，并在负载电阻R1上产生压降，经C5隔离直流后输出，在输出端得到放大了的信号电压，放大后的信号送入三极管2SC2001的基极，该管还具有检波功能，将调制在高频载波信号上的音频信号检出，输出较纯净的音频信号到耳机。

3、电容耦合多级放大器电路的分析实例

典型的电容耦合多级放大器电路见下图。

该电路由两个共发射极晶体管放大器连接而成的电容耦合两级放大器，可获得较高的放大倍数。信号经过电容器C1耦合到共发射极晶体管VT1的基极，经集电极输出通过电容器C2耦合到后级共发射极晶体管VT2的输入端（基极）。

使用电容器C2耦合，就可以防止某极放大器的直流偏压影响下一级的直流偏压，但是交流信号能够通过耦合电容送入下一级电路。

4、小型录音机音频信号放大器的分析实例

见下图，该电路是一个由多级放大器和负反馈放大电路组成。可将话筒输入的音频信号放大，然后送入录音头，用来保存声音信号。

该电路主要由话筒、电位器、晶体管放大器以及周围的分压电阻器，耦合电容器，反馈回路中的电容器等组成。其中VT1，VT2，VT3组成多级放大器。

话筒信号经电位器RP1调整后加到晶体管VT1，R4接在VT1的发射极作为电流负反馈电阻稳定直流工作点，C3为去耦电容使VT1交流增益提高。音频信号经三级放大后加到变压器T1的初级线圈。VT3的集电极输出经R18，C16反馈到VT1的基极，用以改善放大器的频率特性。该放大器的输出采用变压的方式可以补偿高频信号。

5、OTL音频功率放大器电路的分析实例

见下图。该电路的输出级是一个典型的差动放大器电路，其输入级采用VT1和VT2组成的差动放大器进行音频信号的放大。

VT1、VT2构成差动输入级电压放大器，VT3是推动管，VT4和VT5为功放输出管的静态偏置二极管，VT6-VT9构成复合互补对称式OTL电路，是输出级电路，其中VT6和VT7为两只NPN型同极性复合管，等效成一个NPN型晶体管，VT8和VT9是PNP和NPN复合管。等效成一只PNP型晶体管。

输入信号经过耦合电容C1加到VT1的基极，经放大后从集电极输出，直接耦合到VT3的基极，放大后从集电极输出。VT3集电极输出的正半周信号经VT6和VT7放大，由C7耦合到SP1中，VT3管集电极输出的负半周信号经VT8和VT9放大，由C7耦合到SP1中，在SP1上获得正、负半轴一个完整的信号。

VT1和VT2构成单端输入、单端输出式差动电路，是一级电压放大器。VT1基极偏置由R1提供，VT2基极偏置由R7提供，R7的右端接输出端，其直流电压为1/2（+V）。

推动极VT3的基极电压取自VT1的集电极，这两极之间采用直接耦合方式。C5是VT3的高频电压并联负反馈式消振电容，它容量小，对音频信号而言呈开路，对高频信号容抗很小，具有大的负反馈作用，以抑制放大器可能出现的高频自激。

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