电吉他电子管音箱探讨(2)

2019-07-31 09:35

一样,甚至他们都在未发生消波失真之前就是这样了。 这是由于偏置点的不同以及负载线的不同而引起的。在满功率不指失真输出时,这种差别将更明显。 AB类放大器有交越失真而A类放大器没有。

A类放大器的平均屏流基本不因输出功率而改变,AB类放大器的输出管屏流在不同的输出功率下差别巨大。 因此A类不会发生电源电压因输出功率而变化的情况,因而导致音色的变化, 就拿EL34 来说吧,RCA手册说它的最大屏极热耗散为25瓦,那么在屏压400V屏流设置为60mA时屏极热耗散为24瓦,屏压300V屏流设置80mA是热耗散也是24瓦。这两种情况下看起来电子管工作状态相同,但是

19、实际的使用效果却很不一样。你对此如何解释?

你不能以最大屏极热耗散作为基准,随便取一个屏压就设置电子管到最佳的A类放大状态。 虽然电子管的静态屏极热耗散并没有超过极限值,看起来完全没有问题,但是这只是故事的一半而已。当吉他功放接收到输入信号以后,屏极热耗散将会偏离静态工作点。它可能大,可能小,也可能不变,这取决于栅极偏置电压。 这是因为决定屏极热耗散的因素很多,包括屏压,静态屏流以及屏极负载阻抗。电子管偏压保证它的静态工作点正好在截止/饱和居中位置的时候,我们称它工作在A类放大状态。 这个时候,屏极的静态工作平均电流应该等于最大输入信号时候的平均电流。 这一点很好理解,一列理想正弦波的输出平均值是0,因为上下半波的绝对值相等而符号相反而抵消了.

这种理想状态下,你当然可以选取静态工作点在屏极最大热耗散状态。注意屏极的静态热耗散将在施加信号以后降低,因为在理想状态下,屏极动态热功率是总输入功率减掉输出负载功率的。负载功率平均值一般是总输入功率的一半。 实际上,所有输入功率如果没有转化成输出负载功率的话,都将成为电子管屏极的热损耗功率。 在A类放大的静态工作点,由于没有输出功率,所有的输入功率全部转化成热量耗散在屏极。在最大不失真输出的情况下,一半输出,一半转变成热量耗散在屏极。 迄今为止,你把静态工作点设置为电子管最大屏极热耗散点还是没有错。但是加上输入信号以后,电子管通常都是先达到饱和点,后达到截止点的。也就是说,交流输入信号的高电平部分电压一般是要比低电平电压来得多一些,尽管这时候电子管还没有发生截止或者饱和。 这就会造成动态屏极热损耗高于静态。这样设置屏极偏流的电子管会在你开始弹奏吉他以后,屏极慢慢发红,当你停止弹奏后再慢慢复原。 voltage, 如果你是使用阴极电阻偏压的方式,增加的屏流也就是阴极电流会导致阴极电压升高,这是一个负反馈过程,反过来降低屏极电流以及热耗散,但是原来的静态工作点会发生很大的偏移。

如果你降额使用,比方说屏极热耗散只有极限值的70%,就不会有任何问题了。 在这种情况下,理论上放大器不再是一个A类放大器,因为静态工作点不是正中心点,而是偏下一些,屏流会先达到截止后达到饱和。 理论上说这是一种AB类放大状态。 在单端放大电路里,这根本对你没有什么影响,只有在你最使劲弹奏的时候会由于削波带来一些偶次谐波失真。 在推挽电路里,由于对面电子管的补偿,则根本不会产生消波。即使其中一个电子管

在完全截止的状态下也不会发生消波。 以前曾经提到过,大多数吉他功放都会因为栅极信号是通过电容交流耦合进来的,而发生偏置点漂移。 当栅极信号驱动电压超出了阴极电压的时候,信号会被阴极电位钳位而发生削波。 A当信号输入电位继续升高,但是输出依然停留在原来位置,不过栅极驱动信号的中心点却发生了向下的漂移。 这将会改变屏极波形的负载,继而改变屏极热耗散功率,而这又取决于输入信号的振幅。 你可以把电子管的负载线、伏安特性曲线,静态屏流以及负载阻抗等等曲线叠加在一起,来决定如何把A类放大静态工作点偏置到最佳状态。 前面提及的EL34,如果在A类放大下,不产生难以忍受的失真,那么屏压就不应该超过250V。 你可以在更容易产生噪音的负载下提升屏压,比方说提高负载阻抗,降低栅极偏置。 提高变压器初级阻抗会带来谐波失真以及非线性失真,而更高的屏压也会增加高压击穿变压器的可能性。 如果想知道得更多,你可以参考这篇文章中得另一篇专门关于栅极偏置的问答 —— 关于偏置的最后一句话。

20、在最大屏极热耗散限制下,AB类放大器静态工作点的负载线可以最高达到多少? 在下面两种情况时,你可以尝试一下超过最大屏极热耗散限制:1、功放不会在这种状态下工作多长时间2、平均下来屏极发热远小于最大热耗散功率。 在真实的演奏中,吉他信号总是在负载线的全部范围内变化着的,而不是总停留在一个水平,除非你什么也不弹或者在做反馈啸叫声。 如果在静态时负载线就已经进入了最大耗散区,那你就完蛋啦。如果负载线从中间某区域穿过,那么将会有一部分时间超过最大热耗散,而另一部分时间段内低于该极限值。 在AB类放大器里,由于有截止区域的存在,电子管的屏极负载总是趋向于超出极限的部分小于低于极限的部分。T 因此允许你把负载线适当的超过最大屏极热耗散极限的一定水平。很难精确计算出你能够超出这个极限值多高,因为此时的电压电流响应曲线不再是一个正弦曲线,而是削顶正弦曲线,或者甚至是方波。有三个主要因素决定了阳极的静态和动态热耗散功率:屏压、屏流以及输出变压器的初级阻抗。 但是一旦机器做好了,你唯一能够调节的就只有屏流。所以当你发现屏极发红的情况发生时,你除了降低屏流别无选择。

举例来说,一个理想的屏极热耗散11W的电子管,如果屏压设定为250V,负载阻抗875ohm(输出变压器为初级阻抗3k5的推挽型)不论你用何种波形激励,偏流都不可能超过32mA,否则肯定会超出热耗散极限。 最糟糕的情况是,峰值比静态250V还高110V的时候,或者峰-谷电压围绕静态工作点达到220V的时候。

21、 是不是说任何时候,只要一个管在推另一个管在挽,放大器就不是工作在A类状态? 不是这样的,一个A类推挽放大器里就是一个管子在推的同时另一个在挽,但是每一个管子都不发生截止或者饱和。

A类推挽与B类推挽真正的区别在于输出电子管的偏置状态不同。A类管偏置静态工作点在特性曲线的最中间线性部分,而B类则偏置在截止的状态。 一个A类放大器在没有输入信号的静态工作点,每个电子管屏流居于截止和饱和的中间状态。 假设这个静态屏流

100mA,屏压为250V,那么屏极静态热耗散功率为25W。 现在假设有一个输入信号从倒相级进入功放管,那么一个管子屏流增加,另一个管子屏流就会减小同样的电流 假设一个管子屏流增加到了150mA,那么另一个管子屏流这时候就应该为50mA。 极限的情况是,一个管子屏流增加到了199mA,而另一个管子屏流降低到了1mA,此时功放仍然在A类放大区运行良好,两个管子都没有发生削波失真。输出变压器初级线圈会把这两个管子输出的信号自动复合成为一个完整的但是电压却是两倍的正弦波形, 把一列正弦变化的电流取平均值就可以看出,峰和谷互相抵消,总的平均电流等于静态电流 100mA。 也就是说,动态和静态从电源那里取得的总电流没有变。 在A类放大电路里面,屏极耗散在动态下是要降低的,因为屏极耗散是屏压乘以屏流。极限的情况下,如果屏流为零屏压达到最大,或者屏压为零屏流达到最大,总的瞬时热耗散都是零。 由于动态屏极热耗散总是低于静态,所以可以把静态偏置取到屏极耗散的最大值。 I在B类放大电路里面,电子管总是偏置于0mA,而动态时总是一个管子工作,另外一个就截止。 一个管子的屏流增加,但是另一个屏流还是截止。 这两个半波的总和在变压器那里相加形成完整的波形。由于两个管子的性能不可能完全对称和线性,因此在两个管子工作交替之间会产生交越失真。因为总有一只管子工作在截止状态下,屏极热耗散为零,所以B类放大器的电子管屏极热耗散要比A类低得多,因此B类可以输出的功率也要大得多。

AB类放大器的偏置状态处于A类和B类之间。 f

在输入信号不大的情况下,两个管子几乎像A类状态下都处于导通状态,但是一个管子会再另一个饱和之前就发生截止。 这个时候另一个管子会继续增大屏极电流,然后回落到交越工作点,这个工作点通常会比截止稍微高一点点。最大输出功率比A类高但是比B类低一些。 失真度比B类小但是比A类要来得大一些。 大多数吉他音箱都是AB类工作的。 在AB类和B类工作时,屏极耗散会随着工作状态和输入信号而起伏。 这就是为什么我们把管子的静态工作点偏置到屏极热耗散只有极限值的70%。如果你偏置点已经达到极限值,那么他们静态没事,但是一旦你开始弹奏,屏极就会烧成灯笼。

22、你曾经建议把Intruder 30 瓦音箱头偏置在45 – 50 mV推动一对EL34,是这个箱子的特例还是别的箱子也必须这样?

是的,只有 Intruder 以及 Invader 30瓦音箱头是这样,因为他们的电路几乎是A类推挽,屏压大约是直流300 至 320 伏。 在不知道屏压的情况下,谁也不知道栅极应该偏置到多少合适,对于倒相级也是一样。 屏压高的时候一般屏流就要偏置得低,以免屏极热耗散超标。这也就通常意味着,高屏压的功放工作在AB类甚至是B类状态。 如果功放工作在A类状态,或者接近A类,你就必须偏置得低一些以免屏极过热,就像 Intruder 30 的情况。 另一个要考虑的因素是倒相级输出电压。当你调整偏置电压的同时,也会改变输出管栅极的基准电平。如果你的偏置导致屏流降低,也就会使栅极电压向地电压升高。

可是你升高这个栅压,实际上也就限制了信号的动态空间。因为一旦信号电平达到0V就会

发生削波。 如果倒相级本身设计的输出电压要就是动态范围很大,那么就会因此而发生严重的失真。 这种声音听起来很浑浊。你必须降低偏压以补偿。在Intruder 30 的情况时,倒相级输出的动态空间要比同样类型的50瓦机子要低。所以你必须保守这样一个原则:在不知道电路是如何设计之前,不能武断地确定管子应该有多高的偏置电压。制造商应该对每一种音箱设计给出特定的偏置方案。


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