对功放的一个全面的介绍（一）

武大郎 · 发表于 2005-4-12 02:07:00

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对功放的一个全面的介绍（一）
功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。

　　功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源（专业音响系统中则是来自调音台）的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
　　功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
功放分类
　　按功放中功放管的导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）和丁类
功放（又称D类）。
　　甲类功放是指在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。
　　乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
　　甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
　　丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号，具有效率高，体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。
　　按功放输出级放大元件的数量，可以分为单端放大器和推挽放大器。
　　单端放大器的输出级由一只放大元件（或多只元件但并联成一组）完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。
　　推挽放大器的输出级有两个“臂”（两组放大元件），一个“臂”的电流增加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状态轮流转换。对负载而言，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大，但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。
　　按功放中功放管的类型不同，可以分为胆机和石机。
　　胆机是使用电子管的功放。
　　石机是使用晶体管的功放。
　　按功能不同，可以前置放大器（又称前级）、功率放大器（又称后级）与合并式放大器。
　　功率放大器简称功放，用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。
　　前置放大器是功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度，提供输入信号选择，音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。
　　将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器，我们家中常见的功放机一般都是合并式的。
　　按用途不同，可以分为AV功放，Hi-Fi功放。
　　AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器，一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能，且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。
　　Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器，一般为两声道设计，且没有显示屏。
　　按照使用元器件的不同，功放又有“胆机”[电子管功放]，“石机”[晶体管功放]，“IC功放”[集成电路功放]。近年来由于新技术，新概念在胆机中的使用，使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩，它的优美的声音，令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。
　　功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
　　专业功放”一般用于会议，演出，厅，堂，场，馆的扩音。设计上以输出功率大，保护电路完善，良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时，声音干硬不耐听。
　　“民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。
　　“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了，它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美，高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。“HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来]，和“合并式”[把前级和后机做成一体]。一般的讲，在同档次的机型中“分体式”在信噪比，声道分割度等指标上高于“合并机”[不是绝对的]。且易于通过信号线较音。合并式机则有使用方便，相对造价低的优点，平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下，也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。
　　“AV”功放是近年脱缰而出的一匹黑马，随着大屏幕电视，多种图象载体的普及，人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨，于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。“AV”是英文AudioVideo即音频，视频的打头字母缩写。“AV功放”从诞生到现在，经历了杜比环绕，杜比定向逻辑，AC-3，DTS的进程，AV功放的与普通功放的区别，在于AV功放有AV选择杜比定向逻辑解码器，AC-3，DTS解码器，和五声道功率放大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路，为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放在电路的信号流通环节上，经过了太多而且复杂的处理电路，使声音的纯净度”受到了过多的“染色”，所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。
　　“KALAOK功放”也是近年发展起来的一种功放。它与一般功放的区别在于“KALAOK功放”有混响器从过去的BBD模拟混响发展到现在的DIGETAL数字混响]，变调器，话筒放大器。近年来一些厂家为了市场的需求，把包括AV功放，KALAOK功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”，这是一种大杂烩功放，什么都有，什么也做不好，是一种面向农村的抵挡功放。
　　“特殊功放”顾名思义就是使用在特殊场合的功放，例如警报器，车用低压功放等等，在此不再介绍。

武大郎 · 发表于 2005-4-15 04:28:00

性能指标

　　功放的主要性能指标有输出功率，频率响应，失真度，信噪比，输出阻抗，阻尼系数等。

　　输出功率：单位为W，由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率，最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率。

　　音乐功率：是指输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

　　峰值功率：是指在不失真条件下，将功放音量调至最大时，功放所能输出的最大音乐功率。

　　额定输出功率：当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率，一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。

　　频率响应：表示功放的频率范围，和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。

　　失真度：理想的功放应该是把输入的讯号放大后，毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较，往往产生了不同程度的畸变，这个畸变就是失真。用百分比表示，其数值越小越好。HI-FI功放的总失真在0。03%--0。05%之间。功放的失真有谐波失真，互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，瞬态互调失真等。

　　信噪比：是指信号电平与功放输出的各种噪声电平之比，用db表示，这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。

　　输出阻抗：对扬声器所呈现的等效内阻，称做输出阻抗。

　　一台功放的性能指标完好不一定证明有好的音色，这是初烧友必须认识到的。这也是众多发烧友苦苦探索追求的。

故障维修

　　HI-FI音响与AV放大器的常见故障有整机不工作、无声音输出、音轻、噪声大、失真、啸叫等。

　　下面介绍各种故障的检修思路与检修技巧。

　　一、整机不工作

　　整机不工作的故障表现为通电后放大器无任何显示，各功能键均失效，也无任何声音，像未通电时一样。

　　检修时首先应检查电源电路。可用万用表测量电源插头两端的直流电阻值(电源开关应接通)，正常时应有数百欧姆的电阻值。若测得阻值偏小许多，且电源变压器严重发热，说明电源变压器的初级回路有局部短路处；若测得阻值为无穷大，应检查保险丝是否熔断、变压器初级绕组是否开路、电源线与插头之间有无断线。有的机器增加了温度保护装置，在电源变压器的初级回路中接人了温度保险丝(通常安装在电源变压器内部，将变压器外部的绝缘纸去掉即可见到)，它损坏后也会使电源变压器初级回路开路。

　　若电源插头两端阻值正常，可通电测量电源电路各输出电压是否正常。对于采用系统控制微处理器或逻辑控制电路的放大器，应着重检查该控制电路的供电电压(通常为+5V)是否正常。

　　如无+5V电压，应测量三端稳压集成电路7805的输入端电压是否正常，若输入端电压不正常，应检查整流、滤波电路。若7805输入端电压正常，而输出端无十5V电压或电压偏低，可断开负载看+5V电压能否恢复正常。若+5V电压正常，则故障在负载电路；若+5V电压仍不正常，则故障在7805本身。

　　若系统控制电路的+5V供电电压正常，应再检查微处理器的时钟及复位信号是否正常、键控与显示驱动电路有无损坏。

　　二、无声音输出

　　无声故障表现为操作各功能键时，有相应的状态显示，但无信号输出。

　　检修有保护电路的放大器时，应看开机后保护继电器能否吸合。若继电器无动作，应测量功放电路中点输出电压是否偏移、过流检测电压是否正常。若中点输出电压偏移或过流检测电压异常，说明功率放大电路有故障，应检查正、负电源是否正常。若正、负电压不对称，可将正、负电源的负载电路断开，以判断是电源电路本身不正常还是功放电路有故障所致。若正、负电源正常，应检查功放电路中各放大管有无损坏。

　　若功放电路中点输出电压和过流检测电压均正常，而保护继电器不吸合，则故障在保护电路，应检查继电器驱动集成电路或驱动管有无损坏、各检测电路是否正常。若继电器触点能吸合，但无声音输出，应先检查扬声器是否正常、继电器触点是否接触良好、静噪电路是否动作。

　　若上述部分均正常，再用信号干扰法检查故障是在功放后级还是前级电路。用万用表的R×1挡，将红表笔接地，黑表笔快速点触后级放大电路的输入端，若扬声器中有较强的“喀喀”声，说明故障在前级放大电路；若扬声器无反应，则故障在后级放大电路。

　　对于未采用外设保护电路的集成电路功放电路(通常在集成电路内部有热保护)，可先测量其供电电压正常与否。若供电电压正常，再用信号干扰法检查：在功放集成电路的信号输入端加入直流断续信号，若扬声器有较强的“喀喀”声，说明功放集成电路正常，故障在前级放大电路；若无“喀喀”声，而且检查有关外围元件也正常，则故障在功放集成电路本身。

　　电子管功放无声音输出，也应先检查其电源，观看灯丝是否亮，管壳温度是否正常。若灯丝不亮，管壳很凉，应检查功放管灯丝及屏极电压正常与否。若电压不正常，再进—步检查电源电路，必要时应断开电源负载电路，以确定是电源电路故障还是负载有短路。若各电压正常，可在音量电位器的中心头加入直流断续干扰信号，若有较强反应，说明后级放大电路正常，故障在前级放大电路；反之，故障在后级放大电路。可分别在推动管的栅极和输入放大管的栅极加入干扰信号，在哪—级加干扰信号无反应，说明该级后面的电路工作不正常。对可疑元件(如电子管)可用代换法检修。

　　具有杜比环绕声解码功能的AV放大器，若在杜比环绕声状态肘各声道均无声而直通状态下主声道声音正常，在电源电路正常的情况下，通常是杜比环绕声解码电路或系统控制电路工作不正常。若在环绕声和直通模式下各声道均无声，应检查系统控制电路、信号选择电路和总音量控制电路。

　　三、音轻

　　所谓音轻故障，是指音频信号在放大传输过程中，因某个放大级放大量变化或在某个环节被衰减，使放大器的增益下降或输出功率变小。

　　检修时，首先应检查信号源和音箱是否正常，可用替换的办法来检查。然后检查各类转换开关和控制电位器，看音量能否变大。

　　若以上各部分均正常，应判断出故障是在前级还是在后级电路。对于某一个声道音轻，可将其前级电路输出的信号交换输入到另一声道的后级电路，若音箱的声音大小不变，则故障在后级电路；反之，故障在前级电路。

　　后级放大电路造成的音轻，主要有输出功率不足和增益不够两种原因。可用适当加大输入信号(例如将收录机输出给扬声器的信号直接加至后级功放电路的输入端，改变收录机的音量，观察功放输出的变化)的方法来判断是哪种原因引起的。若加大输入信号后，输出的声音足够大，说明功放输出功率足够，只是增益降低，应着重检查继电器触点有无接触电阻增大、输入耦合电容容量减小、隔离电阻阻值增大、负反馈电容容量变小或开路、负反馈电阻阻值增大或开路等现象。若加大输入信号后，输出的声音出现失真，音量并无显著增大，说明后级放大器的输出功率不足，应先检查放大器的正、负供电电压是否偏低(若只是一个声道音轻，可不必检查电源供电)、功率管或集成电路的性能是否变差、发射极电阻阻值有无变大等。

　　前级电路中转换开关、电位器所造成的音轻，采用直观检查较易发现，可对其进行清洗或更换。如怀疑某信号耦合电容失效，可用同值电容并联试之；放大管或运放集成电路性能不良，也可用代换法检查。另外，负反馈元件有问题，也会造成电路增益下降。

　　四、噪声大

　　放大器的噪声有交流声、爆裂声、感应噪声和白噪声等。

　　检修时，应先判断噪声来自于前级还是来自于后级电路。可把前、后级的信号连接插头取下，若噪声明显变小，说明故障在前级电路；反之，故障在后级电路。

　　交流声是指听感低沉、单调而稳定的100Hz交流哼声，主要是电源部分滤波不良所致，应着重检查电源整流、滤波和稳压元件有无损坏。前、后级放大电路电源端的退耦电容虚焊或失效，也会产生一种类似交流声的低频振荡噪声。

　　感应噪声是成分较复杂且刺耳的交流声，主要是前级电路中的转换开关、电位器接地不良或信号连线屏蔽不良所致。

　　爆裂声是指间断的“劈啪”、“咔咔”声，在前级电路中，应检查信号输入插头与插座、转换开关、电位器等是否接触不良，耦合电容有无虚焊、漏电等。后级放大电路应检查继电器触点是否氧化、输入耦合电容有无漏电或接触不良。另外，后级电路中的差分输入管或恒流管软击穿，也会产生类似电火花的“咔咔”噪声。

　　白噪声是指无规则的连续“沙沙”声，通常是由前、后级放大电路中的输入级晶体管、场效应管或运放集成电路的性能不良产生的本底噪声，检修时，可用同规格的元件代换试之。

　　五、失真

　　失真故障是某放大级工作点偏移或功放推挽输出级工作不对称所致。检修时，可根据放大器输出功率与失真的变化情况，来判断具体的故障部位。

　　电子管放大器若失真的同时输出功率变小(音轻)，应检查是否推挽功放中某一放大管衰老、工作点不对或输出变压器局部短路造成其工作不平衡；若失真的同时输出功率变大，多是负反馈电路中的电阻变值、电容失效或阴极自生偏压的旁路电容短路所致。

　　晶体管放大器若失真随着音量的增大而明显增大，应检查推动级某只晶体管的工作点是否偏移(通常发生在无保护电路的功放中)或反馈电路中的电容失真；若无论音量大小均有失真，则故障在前级放大电路，应检查各放大管的工作点有无偏移。

　　集成电路放大器的工作电压异常或功放集成电路内部损坏，也会造成失真(指无保护电路的机器)。

　　六、啸叫

　　啸叫故障是电路中存在自激所致，又分为低频啸叫和高频啸叫。

　　低频啸叫是指频率较低的“噗噗”或“嘟嘟”声，通常是由于电源滤波或退耦不良所致(在啸叫的同时往往还伴有交流声)，应检查电源滤波电容、稳压器和退耦电容是否开路或失效，使电源内阻增大。功放集成电路性能不良，也会出现低频啸叫故障，此时集成电路的工作温度会很高。

　　高频啸叫的频率较高，通常是放大电路中高频消振电容失效或前级运放集成电路性能变差所致。可在后级放大电路的消振电容或退耦电容两端并接小电容来检查。另外，负反馈元件损坏、变值或脱焊时，也会引起高频正反馈而出现高频啸叫。

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[专业功放] 对功放的一个全面的介绍（一）

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