- Hi-Fi輸出牛的測量要素
- 電感(inductor)
- 漏感(leakageinductance)
- 自諧振(resonance)頻率
- 頻率響應(yīng)(freguencyresponse)
筆者推薦的信號(hào)發(fā)生器(signalgenerator)是典型的XD-1,二手價(jià)僅人民幣300元左右;示波器(oscilloscope)也是最常用的雙蹤示波器SR-8,二手價(jià)僅千余元人民幣。此兩件必用的儀器的價(jià)位較低,業(yè)余發(fā)燒友很容易擁有,且完全可以滿足測試要求,非常實(shí)用(當(dāng)然閣下若擁有其他高檔的儀器則更好)。輸出牛在正規(guī)廠家一般均是用專用綜合測試儀來測得,有些數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)燒友來講,并無多大意義,用這里簡單的測試方法,即可測出輸出牛的幾項(xiàng)實(shí)用參數(shù),且相差不多,很具使用價(jià)值。
1:電感(inductor)
單端(single-ended)輸出牛由于存在嚴(yán)重的直流磁化,故在測量時(shí)須加入與實(shí)際工作電路相近的直流電流。如圖1,其中電源變壓器(宜用大功率的)提供交、直流兩種電壓,在被測輸出牛的初級(jí)同時(shí)通過交、直流兩種成分(模擬單端牛實(shí)際的工作狀態(tài))。R系無感電阻(noniductive),(交流電流表難找,現(xiàn)用電阻降壓法取代交流表)用以顯示回路直流電流的大小。分別測量R上的交流電壓值UR、及輸出牛初級(jí)交流分量UL,然后按下式計(jì)算初級(jí)電感
L=U2•R/2πf•U1
注意,以上三表均不能用普通指針式萬用表,以免交、直流分量相互干擾,使測試不準(zhǔn)確(以下均同)。
推挽(push-pull)輸出牛,由于不存在直流磁化(或僅有少許的磁化)??捎脠D的測試電路,給輸出牛的某一臂加入0~15mA的可調(diào)直流電流(若你的電路兩管電流完全相等,可不加直流)。其中:R≤0.05(2πfL),然后按下式求得:
L=R√(U/UR)-(1+r/R)/2πf,式中U為交流輸入電壓,UR系R上的電壓,r為輸出牛的初級(jí)(pri)內(nèi)阻。
2、漏感(leakageinductance)
一般輸出牛的漏感僅幾毫亨~幾十毫亨,其值可用普通電感表或萬用表測得(一般測試頻率為1KHz、100Hz),此不祥述。
3、自諧振(resonance)頻率
無論是串聯(lián)或并聯(lián)諧振,最好不要落在音頻范圍內(nèi),以免破壞聽感。一般,出現(xiàn)在幾十KHz,有的可能在10KHz以內(nèi)。業(yè)余情況下可按圖3測量。其中,R系無感電阻(noniductive),其值越小越好,但須能保證電壓表有合適的電壓顯示。信號(hào)源輸出固定的電壓,然后調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出頻率,當(dāng)電壓表出現(xiàn)最小讀數(shù)時(shí),查看信號(hào)源的頻率,此頻率即為并聯(lián)自諧振頻率;當(dāng)電壓表出現(xiàn)最大讀數(shù)時(shí)的頻率,即為串聯(lián)自諧振頻率。
4、頻率響應(yīng)(freguencyresponse)
推挽(push-pull)輸出牛的測試電路如圖,其中R值等于初級(jí)阻抗的一半,RL等于輸出阻抗。先在將信號(hào)源的輸出電壓調(diào)至最大(最好將電壓升至輸出牛工作所需電壓),并記錄。然后調(diào)節(jié)輸出頻率,分別記錄下低頻、中頻(1KHz)及高頻時(shí)RL上的電壓UR低、UR中、UR高,再按下式計(jì)算:
低頻響應(yīng)值(dB)=20lgUR低/UR中;
高頻響應(yīng)值(dB)=20lgUR高/UR中。
R1匹配電阻。其阻值為變壓器初級(jí)阻抗與信號(hào)源輸出阻抗之差的值(用無感電阻)
RL為變壓器次級(jí)被測端的阻抗值(用無感電阻)
C1為隔直流電容,用30uf以上的無極性電容
C2為變壓器輸出匹配電容,一般用0.5uf
測試:
測試電壓,指變初級(jí)端信號(hào)電壓4V(RMS)激磁電流DC,按被變壓器初級(jí)最大電流值的1/10值
單端(single-ended)輸出牛,由于單端牛中有直流磁化作用,故測試電路中需加入直流電流成分。不過高頻段僅與漏感及分布電容有關(guān),為方便測試,在測高頻段頻響時(shí),可不加直流成分。圖5中R等于被測輸出牛的輸入阻抗(inputimpedance)。調(diào)節(jié)W使電流表A指示到輸出牛實(shí)際工作電流值,C1為隔直電容,其測試方法及計(jì)算公式與推挽(push-pull)牛相同。
5、輸入阻抗(inputimpedance)
輸入阻抗受初級(jí)電感、漏感(leakageinductance)及分布電容(distributedcapacitance)等的影響,在高及低頻段呈現(xiàn)出不規(guī)則的阻抗變化,有時(shí)誤差達(dá)30-50%。推挽(push-pull)牛的測試如圖6,在不同頻率段分別測量輸出牛初級(jí)的電壓UL,然后按下式計(jì)算:
輸入阻抗(inputimpedance)Z=RaUL/UaUa:Ra上的電壓;單端(single-ended)牛的測試同樣要加入直流電流,按圖7測試。調(diào)節(jié)W使A指示到正常工作電流。其余測試方法及計(jì)算與推挽(push-pull)牛相同。
6、分布電容(distributedcapacitance)的測量
分布電容是由變壓器本身的結(jié)構(gòu),繞制工藝及材料等因素所形成。初級(jí)分布電容的測量電路見圖8,調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出電壓至最大(最好能升至工作所需電壓),然后改變輸出頻率。當(dāng)輸出電壓指示最大時(shí),表明電路產(chǎn)生諧振,此時(shí)的頻率為f(KHz)。然后按下式計(jì)算:
初級(jí)分布電容(pridistributedcapacitance)
C(pF)=25.3×10/2πfLs式中Ls系初級(jí)漏感(mH)。
次級(jí)分布電容(secdistributedcapacitance)的測量見圖9,調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率,當(dāng)電壓表指示為最大時(shí),即表明產(chǎn)生串聯(lián)諧振,此時(shí)的頻率為f(KHz)。次級(jí)分布電容C(pF)=25.3×10/2πfLsLs為次級(jí)漏感(mH)。初、次級(jí)間分布電容(pri-secdistributedcapacitance)的測量,可按圖10進(jìn)行測試,將信號(hào)源的頻率調(diào)為15KHz,輸出電壓為17.9v。然后直接讀取電壓表的讀數(shù),按10mV/pF計(jì)算即可。
對(duì)于輸出牛的耐壓及其他參數(shù)的測量,讀者可參閱其他報(bào)刊,此不復(fù)述。
以上測試僅是在輸出牛不工作或模擬理想的工作狀態(tài)下測得的,且是用純電阻做負(fù)載(load)。實(shí)際電路中的揚(yáng)聲器是一個(gè)電抗(reactance)元件,加之分頻器的影響,往往使測試結(jié)果面目全非。但這種通用的測試方法仍具一定的說服力。以上幾項(xiàng)測完后,可再讓輸出牛在機(jī)工作狀態(tài)及半輸出功率或滿輸出功率狀態(tài)下進(jìn)行測試,此時(shí)主要對(duì)頻響寬度及波形失真等幾項(xiàng)參數(shù)測試即可。在小功率狀態(tài)下測得的數(shù)據(jù)與前面的測試結(jié)果出入不大,而輸出功率越大其結(jié)果越差,有時(shí)相差較多,但一般廠家均不依滿功率時(shí)的測試數(shù)據(jù)為依據(jù)。
通過以上對(duì)輸出牛的自行測試,可讓業(yè)余發(fā)燒友心中有個(gè)“底數(shù)”,對(duì)所聆聽之膽機(jī)的品質(zhì)有個(gè)物理上的衡量。其音質(zhì)音色如何,當(dāng)然還與其他因素有關(guān),但也是仁者見仁,智者見智之事。有人喜歡暖色,有人偏愛清秀。但若連以上測試結(jié)果不太好的輸出牛,無論電路如何復(fù)雜,肯定也不會(huì)有靚音的表現(xiàn)(除非閣下的耳朵有問題)。經(jīng)過以上的測試,閣下可以根據(jù)指標(biāo)的不足或優(yōu)點(diǎn),合理的搭配周邊器材(如前級(jí)、揚(yáng)聲器)及線材,讓閣下的功放達(dá)至最好的表現(xiàn),或在品評(píng)一部膽機(jī)時(shí)“胸有成竹”。另外,還可以使一些中小型膽機(jī)廠,對(duì)自己所用的輸出牛有所了解,有所改進(jìn),使膽機(jī)市場步入健康發(fā)展的軌道。