【正文】 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 2. V – MOS 管的基本電路 （ 1） 共源極放大電路 （ 2） 共柵極放大電路 V – MOS 共源極放大器是一種常用電路 ， 如圖 （ a） 所示 。 具有輸入阻抗高的特點 ， 有很高的電流增益和電壓增益 。 電路如圖 （ b） 所示 。 這種電路的源極與輸出的漏極之間有很好的絕緣 ， 常用作開關(guān)電路和阻抗變換放大 ， 其電壓增益與共源極電路相同 。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 2. V – MOS 管的基本電路 （ 3） 源極跟隨器 （ 4） 并聯(lián)使用 電路如圖 （ c） 所示 ， 有相當(dāng)高的電流增益 ， 常用于阻抗匹配和推挽放大電路 。 電路如圖 （ d） 所示 ， 為了輸 出更大電流，可把 多個 V – MOS 管直接并聯(lián)（ R R2也可不加 ）使用并聯(lián)后的跨導(dǎo)將是原跨導(dǎo)之和，還進(jìn)一步減小了導(dǎo)通電阻。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 2. V – MOS 管的基本電路 （ 5） 串聯(lián)使用 為了輸出高電壓 ， 亦可以把多個 V – MOS 管串聯(lián)使用 。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 3. V – MOS 管功率放大電路 輸出 40 W 的 V – MOS 管功率放大器電路如下 。 主要由輸入級 、 激勵級和功率放大三級組成 ，級間采用直接耦合 ， 屬 OCL 電路形式 。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 3. V – MOS 管功率放大電路 輸入級 VT VT2 是典型的差分放大電路 ， 采用 50 V 電源供電 ，有利于提高該級的動態(tài)范圍 。 發(fā)射極電阻 R R4 的接入 ， 引入了負(fù)反饋 ， 擴(kuò)展了頻帶寬度 。 差分級的電流由恒流源 VT3 供給 ， 使本級能穩(wěn)定工作 。 該級采用了雙端輸出的方式 ， 通過負(fù)載 R R8 把倒相的信號送至下一級 。 VT VT5 組成第二級差分放大器 ， 作為電路的中間電壓激勵放大 。 射極接有負(fù)反饋電阻 R1 R13 ， 保證了該級增益的穩(wěn)定 。 R1R15 分別是 VT VT5 的集電極負(fù)載電阻 ， 其直流壓降作為 VT VT7 的柵極偏壓 ， 而交流信號電壓便是 VT VT7 的柵極激勵電壓 。 第三節(jié) 功率放大器 五、 V MOS 場效應(yīng)管功率放大電路 3. V – MOS 管功率放大電路 VT VT7 是末級功放電路 。 由于 V – MOS 管的優(yōu)異特性 ， 使有關(guān)電路大為簡化 。 注意：一般 V – MOS 管的柵 、 源極間耐壓只有 30 ~ 40 V， 為使它能安全工作 ， 電路在管子的柵 、 源極間加入了穩(wěn)壓管 VD VD3 起保護(hù)作用 ， 一般選擊穿電壓為 10 ~ 12 V 的穩(wěn)壓管即能滿足要求 。 R1 R17 用于抑制高頻自激 ， 因為 V MOS管需要的柵流極小 （ 可以忽略 ） ， 故 R1 R17 的取值可以較寬 ， 一般在 1 k? 至幾十 k ? 之間選取 。 C C R1 R RP2 構(gòu)成大環(huán)路的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò) ， 使放大器獲得合適的增益與最小的失真 ， 其閉環(huán)增益與負(fù)反饋量均由 R1 R10的比值來決定 ， RP2 是調(diào)節(jié)中點電位 （ 應(yīng)為零 ） 的電位器 ， C C5是超前補(bǔ)償電容 ， L 是超音頻抑制線圈 。 一、 擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 二、 高保真擴(kuò)音機(jī)整機(jī)電路分析 三、高保真擴(kuò)音機(jī)典型故障分析 第 四 節(jié) 擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo)、整機(jī) 電路及典型故障分析 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 1. 輸出功率 PM 簡稱最大輸出功率 ， 一般是指當(dāng)擴(kuò)音機(jī)配接額定的負(fù)載時 ，在輸出信號的總諧波失真系數(shù)小于 1 % 的條件下 ， 擴(kuò)音機(jī)所能輸出的最大功率 。 輸出功率是擴(kuò)音機(jī)的最基本指標(biāo) ， 常見的有最大不失真輸出功率 、額定輸出功率 、 使用功率和音樂功率等 。 衡量一臺擴(kuò)音機(jī)質(zhì)量的好壞 ， 需要有一些客觀評價的指標(biāo) ,如輸出功率 、 增益 、 頻率特性 、 諧波失真 、 信號噪聲比 、 互調(diào)失真 、 相位失真 、 瞬態(tài)響應(yīng) 、 瞬態(tài)互調(diào)失真 、 左右聲道串音衰減和不平衡度等 。 （ 1） 最大不失真輸出功率 （ PM ） 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 1） 最大不失真輸出功率 （ PM ） 這是擴(kuò)音機(jī)能連續(xù)正常輸出信號的功率，即設(shè)計電路時擴(kuò)音機(jī)的輸出定額，又稱作標(biāo)稱功率。其值比最大輸出功率低，一般約為最大輸出功率的 50 % ~ 70 % 。使用擴(kuò)音機(jī)時，一般不允許擴(kuò)音機(jī)的輸出功率超過額定功率。 （ 2） 額定輸出功率 （ RMS ） 它是衡量擴(kuò)音機(jī)最大輸出能力的指標(biāo) ,并不是擴(kuò)音機(jī)正常使用的功率 。 在測量時往往是通過輸入 1 000 Hz 的正弦波信號 ， 在輸出端用示波器測出最大不失真的正弦信號電壓 ， 再進(jìn)行功率的換算： PM = ， 因而又稱作正弦波輸出功率 。 負(fù)載阻抗（輸出電壓） 2 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 3） 使用功率 指擴(kuò)音機(jī)的瞬間最大輸出能力，分為音樂功率（ MPO） 和音樂峰值功率（ PMPO）。 此時放大器已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)。只有用額定功率來衡量電聲指標(biāo)才合理。一般音樂功率往往是額定功率的 4 倍左右，而另一指標(biāo)音樂峰值功率則為額定功率的 8 ~ 10 倍。 指擴(kuò)音機(jī)和揚(yáng)聲器都在低失真狀態(tài)下工作的平均使用功率 ， 常常只用到最大輸出功率的 1 / 10 左右 ， 亦即要求擴(kuò)音機(jī)必須有 10 倍以上的功率儲備量 ， 才能適應(yīng)音樂信號的動態(tài)變化 ， 不至于出現(xiàn)瞬時的過荷失真 ， 使聲音層次不清 ， 甚至出現(xiàn)難聽的怪聲 。 所以 ， 為了高保真地放音 ， 擴(kuò)音機(jī)往往要具有幾十 W 甚至上百 W 的輸出功率 。 （ 4） 音樂功率 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 2. 增益 擴(kuò)音機(jī)的增益又稱作放大倍數(shù) ， 它是衡量擴(kuò)音機(jī)放大能力的指標(biāo) ，其值的大小等于擴(kuò)音機(jī)輸出量與輸入量之比 。 由于人耳對音量大小的感覺并不和聲音功率的變化成正比 ， 而是近似成對數(shù)關(guān)系 ， 所以放大器的增益也常用分貝 （ dB） 來表示 ， 放大器各種增益的表達(dá)式見表 。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 3. 失真度 失真包括非線性失真和線性失真兩大類 ， 其中 ， 非線性失真有諧波失真 、 互調(diào)失真 、 瞬態(tài)失真 、 瞬態(tài)互調(diào)失真等；線性失真又有相位失真和頻率失真等 。 擴(kuò)音機(jī)輸出額定功率時所需要的輸入信號電壓的大小稱作輸入靈敏度 。 從上述各式可以看到 ， 只要擴(kuò)音機(jī)的增益為一定值 ， 則輸出量與輸入量之間便成一一對應(yīng)的正比關(guān)系 。 失真是信號波形在傳輸和放大過程中產(chǎn)生了不應(yīng)有的變化 ， 從而使信號中夾雜了虛假的成分 ， 而失真度則是表示失真的程度 。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 1） 諧波失真 （ THD） 通常諧波失真用輸出電壓中各次諧波的總均方根值和純正弦波輸出電壓的有效值的百分比來表示。 諧波失真也稱作諧波畸變 （ THD） ， 它是評價擴(kuò)音機(jī)質(zhì)量的一個常用技術(shù)指標(biāo) ， 是指擴(kuò)音機(jī)的輸出信號與輸入信號不呈線性關(guān)系 ，輸出電壓的波形或多或少地產(chǎn)生畸變 ， 出現(xiàn)失真 。 這是由于擴(kuò)音機(jī)中的非線性元件所引起的 ， 失真的結(jié)果是在輸出信號中產(chǎn)生新的諧波成分 ， 使重放的聲音失去原來的音色 ， 嚴(yán)重時聲音破裂刺耳 ， 甚至無法收聽 。 音響系統(tǒng)的失真大小，應(yīng)以整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總諧波失真來衡量。高保真的音響系統(tǒng)的總諧波失真一般應(yīng)小于 %。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 2） 互調(diào)失真 （ IMD） 由于人耳對互調(diào)失真產(chǎn)生的新信號成分特別敏感，因此，高保真音響系統(tǒng)要求互調(diào)失真應(yīng)小于 %。 互調(diào)失真也稱作互調(diào)畸變 （ IMD） 。 當(dāng)兩個以上的信號輸入擴(kuò)音機(jī)時 ， 由于擴(kuò)音機(jī)的非線性 ， 使得兩個信號的頻率互相調(diào)制而產(chǎn)生多余的和頻與差頻以及各次諧波互相調(diào)制產(chǎn)生的和頻與差頻 ， 這種現(xiàn)象稱作互調(diào)失真 。 瞬態(tài)失真是檢驗擴(kuò)音機(jī)對脈沖型信號的跟隨能力的指標(biāo)，又稱作瞬態(tài)響應(yīng)。 （ 3） 瞬態(tài)失真 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 3） 瞬態(tài)失真 為了改善擴(kuò)音機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)，一般都把放音頻帶的高頻響應(yīng)展寬到超音頻段，如 30 ~ 50 kHz。 將方波信號輸入被測擴(kuò)音機(jī) ， 用示波器觀察其重放方波的畸變 。當(dāng)瞬態(tài)響應(yīng)不好時 ， 其輸出波形的前沿會變緩或上沖 ， 后沿有拖尾（ 阻尼振蕩 ） 。 這時若放送音樂則會使音樂的層次感和透明度降低 。 瞬態(tài)互調(diào)失真（ TIM） 是聲頻測量中的一項新技術(shù)指標(biāo)，它是指擴(kuò)音機(jī)輸入瞬變信號時，由于放大器的相移，輸出端便不能立刻得到應(yīng)有的輸出電壓，使輸入級也不能及時得到應(yīng)有的負(fù)反饋電壓。 （ 4） 瞬態(tài)互調(diào)失真 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 4） 瞬態(tài)互調(diào)失真 擴(kuò)音機(jī)在這一瞬間處于開環(huán)狀態(tài) ， 輸入級出現(xiàn)瞬時過載 ， 過載瞬間輸入電壓會比正常的輸入電壓大幾十倍 ， 于是便產(chǎn)生了瞬間電壓的嚴(yán)重削波 ， 從而出現(xiàn)很多不必要的互調(diào)產(chǎn)物 ， 形成瞬態(tài)互調(diào)失真 。 相位失真是指音頻信號通過擴(kuò)音機(jī)后，由于線性電抗元件（電感、電容）的存在，對不同頻率的信號有不同的響應(yīng)，使信號產(chǎn)生相位的偏移，這種偏移以其在工作頻段內(nèi)的最大相移與最小相移之差（度）來表示。 （ 5） 相位失真 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) （ 6） 頻率失真 擴(kuò)音機(jī) 的頻率失真又稱作頻率特性 ， 它是指擴(kuò)音機(jī)對各個頻率信號放大量的不均勻性 。 常用高 、 低頻的實際增益與中頻增益相比較 ，且用 dB 來表示 。 擴(kuò)音機(jī)的頻率特性不均勻，說明對各種頻率信號的放大能力不一樣，會使信號里的某些頻率成分失掉，從而產(chǎn)生頻率失真。一般的高保真擴(kuò)音機(jī)為了能真實反映各種信號，其頻率響應(yīng)通常在幾 Hz到幾十 kHz范圍內(nèi)都是平坦的。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 4. 動態(tài)范圍 5. 動態(tài)范圍 信號噪聲比簡稱信噪比 ， 用符號 S / N 表示 。 它等于輸出信號電壓與噪聲電壓之比 ， 并用 dB 表示 而擴(kuò)音機(jī)的動態(tài)范圍則是它的最大不失真輸出電壓與無信號時輸出噪聲電壓之比 ， 也用 dB 表示 。 動態(tài)范圍也是擴(kuò)音機(jī)的一個重要指標(biāo) 。 通常 ， 信號源的動態(tài)范圍是指信號中可能出現(xiàn)的最高電壓與最低電壓之比 ， 用 dB 表示 。 擴(kuò)音機(jī)的動態(tài)范圍必須大于節(jié)目信號的動態(tài)范圍 ， 才能滿足高保真聲音的重放 ， 一般要求高保真擴(kuò)音機(jī)的動態(tài)范圍應(yīng)大于 90 dB。 第四節(jié) 基本指標(biāo) 、 整機(jī)電路 、 故障分析 一、擴(kuò)音機(jī)的基本性能指標(biāo) 5. 動態(tài)范圍 信噪比越大 ， 表明混在信號里的噪聲越小 ， 擴(kuò)音機(jī)的放音質(zhì)量越高 。 輸出 式中 , Vo —— 擴(kuò)音機(jī)額定輸出電壓 。 VN —— 在額定條件下擴(kuò)音機(jī)輸出的噪聲電壓 。