降低 JLH1969 放大器 THD 失真的電路分析研究

LAOQIANG

岂敢岂敢！老兄帮人帮到底嘛，谢谢啦！

LAOQIANG

看这情形还不错，听感是比较柔软。再次感谢楼主的帮助！

wensan

前面將兩個輸出管其中一個電流電流增益減半的仿真說明輸出管必須配對才能將 THD 失真降到最低。

接下來還是繼續來瞎掰有關推挽 A 類放大器在喇叭的阻抗變低，喇叭需求的電流超過 A 類的工作範圍時，會越過 A 類的工作範圍變成 AB 類的方式工作的問題。

下面這個表是 QUAD 的兩款靜電式揚聲器 ESL 2812 和 ESL 2912 廠方公布的規格。

Quad ESL

從這個規格表中可看出兩個揚聲器的標示阻抗都是 8Ω，但是阻抗變化範圍 ESL 2812 是 4Ω~15Ω，ESL 2912 是 4Ω~20Ω。也就是說它們的標示阻抗都是 8Ω，但是最低阻抗會低到 4Ω。

下面這個表是 Infinity P363 揚聲器阻抗─頻率的實測曲線圖，

Infinity P363



Infinity P363 揚聲器的標示阻抗也是 8Ω，但由這個圖可看出 Infinity P363 揚聲器的最低阻抗是 3.8Ω。

一個依照 8Ω 做為負載來設定輸出級偏流的推挽 A 類放大器，在附載阻抗變低成為 4Ω 時會發生什麼狀況？

下圖為一般常見的推挽輸出電路架構。其偏流依照 8Ω 做為負載來設定，從輸出管的電流波形可看出工作時上下管都沒有截止。

SEPP8

下圖是將負載由 8Ω 改成 4Ω 的狀況。從輸出管的電流波形可看出工作時上下管交替截止，電路工作在 AB 類的狀態。

SEPP4

這就是一般依照 8Ω 做為負載來設定輸出級偏流的推挽 A 類放大器會被譏為“高偏流 AB 類”的原因。那麼推挽 A 類放大器的輸出級偏流該如何來設定才能確保輸出管在工作時不會截止呢？各種標示阻抗為 8Ω 的喇叭的最低阻抗到底是多少？Infinity P363 揚聲器的最低阻抗為 3.8Ω 是最極端的例子嗎？萬一還有更低的呢？將輸出級的偏流設定高到令放大器電源利用效率低到 3%、5%，有這個必要嗎？這個爭論不休、永遠不會有結果的問題，就留給各位自己去思考吧！

下圖是將上管改成恆流源、形成單端輸出的電路架構。由示波器波形可看出輸出管截止時，負載上的電壓波形發生削波的現象。

SEPP4I

上圖這種單端輸出的電路架構只會在電壓波形的上方發生削波，但 JLH1969 原始電路為何會上下方都發生削波呢？當 Q3 截止時會令負載上的電壓波形的上方發生削波。那麼負載上的電壓波形的下方發生削波是為什麼？

下圖的仿真顯示出負載上的電壓波形的下方發生削波是因為 R2 阻值太大，令 Q3 飽和了！

1969Q3SAT

有人說 JLH1969 原始電路中的 R2 阻值那麼大是為了讓 C1、R2 這個“自舉”電路成為一個“恆流源”。

下圖是將“自舉”電路改成“恆流源”的仿真。仿真顯示“恆流源”會令 Q3 更快飽和。

1969Q3SATC

如果將 R2 阻值改小，小到令 Q3 不會飽和，那麼 JLH1969 放大器就可以在喇叭的阻抗變低，喇叭需求的電流超過 A 類的工作範圍時，越過 A 類的工作範圍變成 AB 類的方式工作。

下圖是 R2、R9 為 22Ω 的仿真。仿真顯示 Q3 沒有飽和，負載上的電壓波形也沒有削波。

1969Q3-22

所以證明了將 R2、R9 阻值改小可以解決 JLH1969 原始電路在喇叭的阻抗變低，喇叭需求的電流超過 A 類的工作範圍時，無法越過 A 類的工作範圍變成 AB 類的方式工作的“缺陷”。

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-19 23:09
前面將兩個輸出管其中一個電流電流增益減半的仿真說明輸出管必須配對才能將 THD 失真降到最低。

接下來還 ...

呵呵   我经过好多次仿真  之前也发现了   而且 r2  和r9 要一样大  失真才小   
但hood  好想是故意让r2  很大 因为这样偶次失真大     我觉得它不可能不知道r2变小  r1变大失真会更小  这样只是让偶次谐波变小了   

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-19 23:09
前面將兩個輸出管其中一個電流電流增益減半的仿真說明輸出管必須配對才能將 THD 失真降到最低。

接下來還 ...

呵呵   我经过好多次仿真  之前也发现了   而且 r2  和r9 要一样大  失真才小   
但hood  好想是故意让r2  很大 因为这样偶次失真大     我觉得它不可能不知道r2变小  r1变大失真会更小  这样只是让偶次谐波变小了   

wensan

忧郁绵羊 发表于 2014-4-19 07:41
呵呵   我经过好多次仿真  之前也发现了   而且 r2  和r9 要一样大  失真才小   
但hood  好想是故意让 ...

對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley Hood 回答。

我希望你“現在”就去“當面”問他。

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-19 23:54
對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley Hood 回答。

...

连我这菜鸟 水平  最初我都看出了  调换增大r1减小r2 会另失真变小   他不可能不知道  
看来你是不明白我想说啥
最初我也是千方百计的优化 使得它的失真变小   包括你现在  的改变这几个电阻      减小反馈电阻  提高反馈量的方法    最后我发现   这么简单的办法  hood  怎么能不知道呢    所以我就没有再继续搞降低它失真的动力了     如果功放降低失真就能更好音质  那么这个问题是不是有些简单了
降低失真的 1969  能不能有更好的听感  只有做出来 对比了 才能知道

wensan

忧郁绵羊 发表于 2014-4-19 08:35
连我这菜鸟 水平  最初我都看出了  调换增大r1减小r2 会另失真变小   他不可能不知道  
看来你是不明白我 ...

我還是重申，

對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley Hood 回答。

我希望你“現在”就去“當面”問他。

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-20 00:39
我還是重申，

對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley H ...

你这言辞不是讨论问题   好了 你的这帖子 不在看了  你慢慢折腾吧

wensan

忧郁绵羊 发表于 2014-4-19 08:46
你这言辞不是讨论问题   好了 你的这帖子 不在看了  你慢慢折腾吧

你講的根本全是空話，我根本就不想跟你討論！

J. L. Linsley Hood 早就死了， J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小，根本就死無對證。

你覺得偶次諧波失真大比較好聽，我覺得偶次諧波失真小比較好聽，誰對？

要知道還有一大堆人喜歡偶次諧波失真超低、完全對稱平衡的平衡式放大器，譬如 Nelson Pass 的 Super-Symmetry 專利電路，你能說這些人的耳朵全壞了，聽不出音質好壞？

THD 失真不是評價放大器好壞的唯一指標，但是 R2 變小到底影響了哪個指標會使音質變差？你必須提出理論依據說明、測試數據驗證才行。你提出來了嗎？

譬如轉折率限制 Slew Rate Limit 這項指標， 我將輸入級、驅動級的偏流提高可以提高電路的轉折率限制。

譬如 TIM 失真這項指標，我提高電路的轉折率限制會對降低 TIM 失真有幫助。

你可別提 AB Test 那一套歪論！AB Test 做出不同選擇的那一方，只能代表每個人有不同的喜好，不代表那些人的耳朵全壞了，聽不出音質好壞。別拿音響雜誌那套忽悠人的說法要來這裡“討論”。

所以你既然要提“ J. L. Linsley Hood 不可能不知道 R2 變小，失真會變小，”

我還是重申，

對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley Hood 回答。

我希望你“現在”就去“當面”問他。

wensan

原本依照 JLH1969 原始電路用 Multisim 所做的仿真，在 1KHz、0.5Vp 輸入的狀況下，測試其 THD 失真為 0.069%。

JLH1969-3055-THD-2k2

但最後修改完成的電路如下圖所示。在 1KHz、0.5Vp 輸入的狀況下，測試其 THD 失真為 0.003%。

JLH1969-3055-THD-NN22-FIN

很顯然最後修改完成的電路有著更高的開環路增益，但是究竟提高了多少呢？接著就來研究看看開環路增益究竟提高了多少。

下圖是依照 JLH1969 原始電路用 Multisim 所提供的“受輸入電壓控制的電壓源”這個理論模型來所建構的等效電路。

FB2

要了解最後修改完成的電路有多少開環路增益也要建構像這樣的等效電路。

下面幾張圖是為了建構等效電路所進行的測量。

JLH1969-3055-THD-NN22-FIN8C

JLH1969-3055-THD-NN22-FIN8O

JLH1969-3055-THD-NN22-FIN8D

依照這些測量數據所建構的等效電路如下。

JLH1969-3055-THD-NN22-FIN8E

比較這個等效電路和依照 JLH1969 原始電路所建構的等效電路可以發現開環路增益高了四倍多。

開環路增益提高了四倍，但是 THD 失真不只降到四分之一，而是降到二十三分之一。這表示 THD 失真的降低並不全然是因為開環路增益提高，主要還是因為元件的工作點更加線性。

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-20 03:03
你講的根本全是空話，我根本就不想跟你討論！

J. L. Linsley Hood 早就死了， J. L. Linsley Hood 知 ...

本来说了  不讨论了  你却把我置顶当样板 （說空話的樣版）

好把给你看看  我到底研究过1969没

看看时间

gxcrt111

忧郁绵羊 发表于 2014-4-21 15:32
本来说了  不讨论了  你却把我置顶当样板 （說空話的樣版）

好把给你看看  我到底研究过1969没

楼主专业，收藏下来慢慢看

村野一匹夫

学习了。。。有空也把我的1969折腾下。。只是自己没仪器，感觉也木耳。。但就是喜欢折腾。。

风一阵14

学习了，最近也做了个

wensan

忧郁绵羊 发表于 2014-4-20 23:32
本来说了  不讨论了  你却把我置顶当样板 （說空話的樣版）

好把给你看看  我到底研究过1969没

你既然要提“ J. L. Linsley Hood 不可能不知道 R2 變小，失真會變小，”

我還是重申，

對於 J. L. Linsley Hood 知不知道 R2 變小，失真會變小？你沒有資格替 J. L. Linsley Hood 回答。

我希望你“現在”就去“當面”問他。

chri88

wensan 发表于 2014-4-10 08:35
附上幾個仿真文件供大家驗證。

Multisim 12无法打开这些文件。

忧郁绵羊

wensan 发表于 2014-4-21 21:16
你既然要提“ J. L. Linsley Hood 不可能不知道 R2 變小，失真會變小，”

我還是重申，

看看40楼   不要把当佣人使唤    第一次看到这话  还以为是开玩笑     第二次又给我用上了   好心好意给你提个醒 却当驴肝肺     看50楼       在你的帖子里被人的提议好像都是给你找毛病呢     
我希望你“現在”就去“當面”問他。   竟然接连发了四次    hood早都死了   这话什么意思  你怎么不见阎王去呢
通篇 我都没有说过坏的话   这家伙接二连四的刺激人  这不是神经病吗   
我不跟你一般见识了    你的孤僻熟人为敌的的性情   不用我说了   一定朋友少      要知道你有病  真的有病   要看大夫   你为什么要放弃治疗呢

最后还你  四遍      有病   有病  有病   有病        

zltzzllttt

好厉害的帖子，感谢。

wendell

忧郁绵羊 发表于 2014-4-21 22:19
看看40楼   不要把当佣人使唤    第一次看到这话  还以为是开玩笑     第二次又给我用上了   好心好意给你 ...

你抬个死人出来能讨论什麽呢？不过是想藉那死人的名气糟蹋人罢了。『偶次谐波失真比较好听』只能算是个人喜好，不是每个人都认同的。