电子管放大器的偶次谐波失真是如何产生的？

涮坛子

ym78321 发表于 2023-2-4 11:12
晶体三极管，如果锗管的单端甲类，也同样会产生偶次谐波，硅管少多了。

怪不得锗管声音丰富些和谐些（偶次谐波失真），而硅管有点尖硬（奇次谐波失真）。

大孔景元

不是电子管易产生偶次谐波失真，是动态压缩和限幅作用产生的谐波偶次成分较多

电子管在输出幅度较大时易产生限幅作用，所以有书籍说电子管的失真是偶次谐波，其实电子管仅在输出幅度较大时才有一定的谐波分量，电子管在小信号放大时谐波分量也是很小的

不管是奇次谐波还是偶次谐波，只要频率在音频范围内都是有害的，只不过奇次谐波产生的影响更难预料更难接受，二者都应该是极力避免的，不应该去追求

昔日重来

涮坛子 发表于 2023-2-4 10:40
晶体管纯甲类的瞬态一定好于电子管纯甲类是不是？
晶体管纯甲类是否有偶次谐波？奇次谐波 ...

第一个问题，通常瞬态响应和电路里的储能元件即C/L有关，例如器件的极间电容，电路里的耦合电容，输出输入变压器甚至包括滤波的电感等等，是这些储能元件拖慢了电路的响应速度，一般和电路的工作状态甲类还是乙类关系不太大（但还是有点关系，复杂不细说），结论依然可以参考上面对你“另外”的回复。第二个问题，都有，并且奇次占得多，器件特性使然，这也是晶体管功放不耐听的原因之一，这些问题要是全部解释清楚如同7楼所说要开一个专题栏目或者写一本教材了，其实这些认真找一些相应的基础教科书读物都可以得到答案的，就是要花一些功夫去消化。所以现在看见某些很容易在教科书里找到答案的提问都失去了回复的欲望，因为本来翻看一下书籍就可以找到答案的事情，要去回答依然是和教科书里的结论一样，但是回复的篇幅少了可能说不清楚，回复复杂了又无法把教科书的相应章节都打字搬上论坛，只好笑而不语

ChrisLove

涮坛子 发表于 2023-2-4 11:23
怪不得锗管声音丰富些和谐些（偶次谐波失真），而硅管有点尖硬（奇次谐波失真）。

这是一种典型的心理暗示，如果用低频频谱仪/FFT分析仪观察设计合理的晶体管或者IC功放，当输出功率达到正常聆听需要的水平的时候，它的谐波失真通常是非常低的，比基波低几十db，或者说微乎其微，这点也体现在THD数值上，一般都能小于0.5%.
而很多人都说电子管功放声音暖，很有可能是他们的功放高频衰减太快，这点用宽带电压表和适当的负载电阻即可手动测量。比如大多数台式万用表频率响应都可以达到20KHz以上。

呀美喋

大孔景元 发表于 2023-2-4 11:25
不是电子管易产生偶次谐波失真，是动态压缩和限幅作用产生的谐波偶次成分较多

电子管在输出幅度较大时易 ...

如果没有谐波失真 那听电子管还有什么意义

涮坛子

大孔景元 发表于 2023-2-4 11:25
不是电子管易产生偶次谐波失真，是动态压缩和限幅作用产生的谐波偶次成分较多

电子管在输出幅度较大时易 ...

您好！那边板块关闭后我也不敢过这边来，见到您真高兴。

涮坛子

昔日重来 发表于 2023-2-4 11:29
第一个问题，通常瞬态响应和电路里的储能元件即C/L有关，例如器件的极间电容，电路里的耦合电容，输出输 ...

请您推荐一本把放大失真讲得比较透彻的书，谢谢！

ym78321

涮坛子 发表于 2023-2-4 11:17
转折后次级反电动势叠加刚好又是90度滞后，叠加后就像是增加一倍频率，是吗？

我说的转折是指栅压-屏流的伏安特性曲线上的转折区域（类似晶体三极管输入特性），可能说转弯更好；
因为单端甲类电路设计时需要找到转弯曲率最大点（负栅压大的起始段、负栅压小的直线段，这两段的切线交叉点，通常只取右侧直线段与横轴交点作为可用区域的左边起始点，无法做到大信号时负半周完全都处在线性段。所以有的书上用转折点这个词。
单端甲类静态屏流肯定处于可用直线段的中点，但大信号时负半周就触及到了转折区附近了，因为直线段可用范围没有那么宽，小信号就线性较好。
正负两个半周信号不对称，输入信号正半周，线性好，波形正常放大；负半周如果接近转弯区，放大系数小，相对于波峰被压缩，示波器上如果不标定零线是看起来接近正常的，上下峰胖瘦略有不同，这就是典型的二次谐波叠加在纯正弦里面了的结果。如果波形上峰值点都变了，那是数学分析才能看到的多次谐波；
示波器通常只能看到上下不对称、左右不对称、干扰下的波形畸变等失真，乙类推挽特有的交越失真（过零点延迟像错位了一样）应该是奇次谐波（不知道记错了没有，请以书上为准）。

凭记忆的文字，最终请以书上为准。

jupeter

涮坛子 发表于 2023-2-4 11:42
请您推荐一本把放大失真讲得比较透彻的书，谢谢！

一楼的诸多问题大概需要了解声学、波动学、乐理乐器、电子线路等方面的基础常识。可能不会全部出现在一本书中，大概需要广泛的涉猎。

涮坛子

jupeter 发表于 2023-2-4 11:47
一楼的诸多问题大概需要了解声学、波动学、乐理乐器、电子线路等方面的基础常识。可能不会全部出现在一本 ...

我就学一下电子管晶体管各类型放大电路的失真分析，深度一点都可以。

昔日重来

17楼的问题商榷一下，在器件层面，电子管和晶体管的器件特性曲线方程表达式（记不清楚了，指数形式）用级数展开后电子管(主要是电子三极管)的偶次项占大多数，而晶体管却是奇次项占大多数，这就是由器件形成的原因，大概这意思吧，也许打字表达的不够严谨。而在电路层面，常见的OCL晶体管功放一旦出现限幅，那么输出正弦波信号立刻就会被"砍头”，因为输出不可超过电源的幅度，从而会产生大量的包含奇次的谐波，有点类似现在的电磁干扰杀手开关电源，这种谐波听起来很容易叫人感到烦躁。而在电子管功放因为有输出变压器，当一旦信号出现限幅因为输出变压器这种电感性质器件的原因，此时的限幅后的信号波形不会那么尖锐，所以产生的奇次谐波比晶体管要少，两个功放的过载后失真的成分不同，这也是电子管功放认为比晶体管功放“好听”的原因之一，由此引起了另外一个问题，即功放的功率储备，如果是晶体管功放，那么输出功率要比实际使用大5~10倍，防止晶体管功放出现限幅失真，而要是电子管功放，有1~2倍就够了，当然大了更好。还有，就器件来说，电子管的动态范围，比晶体管大得多，这又是个一句话说不完的事情。但是同意17楼所说无论是偶次还是奇次失真都是失真，都应消除，只是因为偶次失真好听，人们可以接受所以津津乐道。曾听过一台最大输出时失真不到1%（手册里最大输出时5%，实际制作也许更大）的300B单端功放的声音，因为聆听时不会把输出开大最大，所以此时失真应该更小，那是一种全新的感觉，完全没有以前听到的那种感觉，记忆尤深

昔日重来

涮坛子 发表于 2023-2-4 11:55
我就学一下电子管晶体管各类型放大电路的失真分析，深度一点都可以。

冰冻三尺非一日之寒，24楼的说法很有道理，要一点以点的积累才行

jupeter

涮坛子 发表于 2023-2-4 11:55
我就学一下电子管晶体管各类型放大电路的失真分析，深度一点都可以。

电子线路的失真有很多书讲，例如前几天有人提到的“怎样设计放大器”里面就有。但是要想解决你一楼的那么多疑问，则需要自己的吃透消化和正确理解。

大孔景元

呀美喋 发表于 2023-2-4 11:33
如果没有谐波失真 那听电子管还有什么意义

如果是偶次谐波好听，我们需要的就是倍频器，不是放大器，以现在的科技水平，倍频器也不是天堑，电子管的意义只有靠自己理解了

abob

这个不容易说清楚，甚至说不清楚。

失真可以理解为出来的信号与进去的信号不几何相似，
而偶次奇次啥的只是为了定量描述这个几何不相似“人为引入”的。
一般就是进出信号的关系可以对应多项式，那么各项的幂次是，0次、一次、二次、三次，...
信号是谐波信号时上面这个又刚好对应傅立叶多项式的，常数项、基频项、n次谐频项，...
其实有无穷种定量描述方法，大概现在用的最方便实用。