在电子学上,效率甚高的B类放大是不适合音频放大器使用。由于输出级在无讯号时工作于截流点,完全没有偏流,故绝对不发热,也绝对不振荡,但交越失真就不能避免。按理,音频放大器是不会采B类设计,但音响市场上曾经出现过,而且还人人说好听。
此产品是英国制造,Naim的Nait综合放大器,设计者为了消除因交越失真引发的刺耳高频,只得将正常高频大量衰减---1KHz就开始衰减,牺牲高频细节换取永不发烫。此综合机也内置散热片,但纯为增加重量用。 很多满脑子只有A类的人,听到这台英国机器也都赞美好声,但却不知它是工作于B类。
单端、推挽及差动
通常我们谈论放大器的电路结构,经常是看输出端及输入端,特别是输出端。晶体放大器输出结构,目前几乎都是SEPP-单端推挽,这是全对称式结构。而真空管后级,则是推挽及单端两大类。你可能会觉得奇怪,真空管的推挽和单端是两样东西,为何晶体管能够将单端和推挽搞在一起,成为一种电路结构?这就是晶体管和真空管先天性性之不同,晶体管有互补对称组件,真空管却没有。
真空管后级,特别是国产品,能看到的几乎都是单端single-end的天下。单端的输出功率低、频宽窄,但搭配高质量输出变压器,细节很丰富。单端的输出变压器要有空气隙,故环形不适用。推挽的功率较高,两端延伸较佳,但细节稍差。
Push-Pull推挽管机后级的输出变压器不需空气隙,但有人想到:若是推挽管机采用具有空气隙的输出变压器岂不两全其美?美国似乎也有这种产品上市。单端好,还是推挽好?只要设计得当都有好声,不良的设计都只会带来衰声。国外管机名厂,有的单端及推挽都做,有的只做推挽,甚至连超级管300B都不用,例如Audio Research。
晶体机原本都是单端推挽全对称式,但最近却有人吹绉一池春水,此人即是顶顶大名的Nelson Pass先生。Pass自组新公司后,推出的前、后级都是单端输出放大,而且采用全MOS FET,线路结构也很简单,让很多管迷暗自欢喜,因为不但是单端,也是simple is the best。
单端频宽窄,不是随口说,而是可经由数学公式验证。至于线路的简单或复杂,也绝非简单就是美,或少只香炉少只鬼一句话带过,因绝大多数Hi-End机,其线路设计仍走复杂路子。Pass的高级机种不采单端,又走回差动放大结构就是明证。其实Pass单端MOS后级放大器在美国上市已超过10年,但卖不出去。有位聪明人接手销售,他专挑管机打,十打九赢,所以很快就声名大噪。Pass后级与真空管后级相比,自然是赢面居多,但与Brumaster相比,就输一大截。
输入结构,晶体机以单差动及双差动为主流,属于电压回授;少部份采用推挽。自从John Curl首次在JC-2前级上采用FET单差动,往后FET单差动或FET双差动就被大家习用。
Push-Pull Input推挽输入很少人用,属于电流回授,频宽较宽,组件要严格挑选配对,否则问题百出。推挽输入,并非正确名称,应该是「非差动式全对称输入」。推挽输入没有共模失真,但设计困难度较高,故一般人不敢轻易尝试。
一般常用的晶体管是bi-polar双极晶体管,它有NPN及PNP互补对称组件,场效应晶体管FET及金属氧化膜场效应晶体管MOS FET则有N-ch及P-ch互补对称组件,这是真空管完全不具有的特性。双差动是全对称互补放大,单差动就不是。有些设计者只用单差动而不用双差动,考虑主因是NPN及PNP的特性并非完全相同,Pass的单端放大器,全采用N-ch的MOS FET,除配对容易外,也顾及P-ch的特性比较差。
精确的挑选配对非常重要,不论晶体管或真空管皆是如此。很多进口机的功率晶体配对非常随便,误差甚高。因精确配对很困难,为了降低成本,只好提高误差率。
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