场效应管特性及单端甲类功放制作

　　场效应管的选用应注意以下几点。

1、场效应管的ID的参数按电路要求选取，能满足功耗要求并略有余量即可，不要认为越大越好，ID越大，CGS也越大，对电路的高频响应及失真不利，如ID为2A的管子，CGS约为80pF；ID为10A的管子，CGS约为1000pF。使用的可靠性可通过合理的散热设计来保证。
2、选用VMOS管的源漏极耐压BVDSS不要过高，能达到要求即可。因为BVDSS大的管子饱和压降也大，会影响效率。结型场效应管则要尽可能高些，因为他们本来就不高，一般BVDSS为30～50V，BVGSS为20V。
3、VMOS管的BVGSS尽可能高些，因为VMOS管子栅极很娇气，很容易被击穿，储存或操作要慎之又慎，防止带静电的物体接触管脚。在储存中要将引出脚短路，并用金属盒屏蔽包装，以防止外来感应电势将栅极击穿，尤其要注意不能将管子放入塑料盒子或塑料袋中。为了防止栅极感应击穿，在安装调试中要求一切仪器仪表、电烙铁、电路板以及人体等都必须具有良好的接地效果，在管子接入电路之前，管子的全部引脚都必须保持短接状态，焊接完毕后方可把短接材料拆除。
4、配对管要求用同厂同批号的，这样参数一致性好。尽量选用孪生配对管，使管子的夹断电压和跨导尽可能保持一致，使配对误差分别小于3％和5％。尽可能选用音响专用管，这样更能适合音频放大电路的要求。
5、在安装场效应管时，位置要避免靠近发热元件。为了防止管子振动，要将管子紧固起来，管脚引线在弯曲时，应当大于根部距离5mm处进行弯曲，以防止弯曲时拆断管脚或引起漏气而损坏管子。管子要有良好的散热条件，必须配置足够的散热器，保证管子温度不超过额定值，确保长期稳定可靠工作。

三、音频放大器艺术魅力及评价

　　音频放大器按所用放大器件可分为电子管放大器、晶体管放大器、集成电路放大器、场效应管放大器以及由上述所用器件两种或两种以上组成的混合放大器，各类放大器电路及所用元器件也是五花八门、千变万化，由此对音源的重放音质又各具特色，很难说哪一种放大器能以偏概全、技压群芳成为万能放大器。

　　电子管放大器由于空间电荷的传输时滞作用，重放音色温暖柔和，尤其是弦乐人声，表现为醇美剔透，耐人寻味。晶体管以及集成电路放大器具有犀利的分析力、宽阔的频响和强劲的动态，具有朝气蓬勃、催人奋进的感召力。场效应管放大器以及混合器件放大器，力图综合电子管和晶体管音频特性，开创异彩，让乐声更传神，让音色更完美。

　　近些年来，随着电子电脑技术的不断发展，各种电子合成器、各种音频效果器和胆音效果器软件以及虚拟扬声器技术层出不穷。这使得音频放大器硬件的发展和普及远远赶不上软件的速度，在精确度上硬件往往也赶不上软件，如电脑模拟3D效果逼真度大大超过真实3D效果，不受听音室的空间以及声源合成的限制，同时也节省投入硬件的开支。

　　绿色音响、双料发烧—— 电脑音响很有可能会成为未来音响的主流，硬件不行软件来，实行软硬兼施，功能强悍，集中体现了高效、便捷、神奇以及经济的特点。如在电脑中设置虚拟光驱，每次播放乐曲时，就不必启动物理光驱，这样不仅减少等待曲目时间及物理光驱的磨损，更重要的是消除了物理光驱的噪声，实现高保真放音。再如，胆管功放放音柔和耐听，而制作成本不薄，并且取得靓音的要件比较多，而通过胆音效果器软件，可为我们在电脑中造就一个“软胆”，就可以模拟出胆机的音色。目前电脑多媒体音响正处于进阶时期，并与电视也架起了沟通的桥梁，其前景是十分灿烂诱人的!电脑以及音响发烧友，是一个不惜时间和精力，积极探索追求音质的特殊层面，将继续担起一份爱乐责任，生活中多一首甜美的歌声，就少一幕苦涩的纷争。无论是普通音响，还是电脑多媒体音响，功率放大器依然是音频能量扩大推动扬声器出声不可或缺的终端，各类放大器均能较好地实现这一功能。不过现代人们对音响(技术因素为主，如频率响应、失真度、信噪比等)和音乐(艺术魅力为主，如声底是否醇厚、堂音是否丰富、听感是否顺耳等)的苛求愈来愈高，不少“金耳朵”能够听出歌手的齿音、口角以及身临其境、直逼现场的感觉，因此对音频放大器重放音色也寄予更大的要求，努力以特色音响塑造迷人的音乐氛围。

　　各类音频放大器具有各自的优点及属性，也各有其不足之处，而场效应管放大器主流兼具晶体管和电子管两者的优势，同时还具备两者所没有的优势。在电路程式上，大量实践证明，单端甲类功放是以效率换音质的典范，具有无与伦比的音乐魅力。不少发烧友从单纯追求音质出发，反复制作功放，反复对比听音，最终为A类所动，似乎觉得没有A类的音乐犹如孤独的音乐。

四、单端甲类放大器性能刍议

　　放大器按工作状态的不同一般可分为3类：①A类放大器，又称为甲类放大器；② AB类放大器，又称为甲乙类放大器；③B类放大器，又称为乙类放大器。在这3类放大器中，线性最好，音色最靓的是A类放大器，而单端甲类放大器与推挽放大器在设计上一个不同之处，就是使用一个放大器件来放大整个音乐波形。而推挽设计采用两个放大器件，分别放大信号的正负半周，包括一些推挽甲类放大器。单端甲类放大与推挽放大一个显著的不同特征就是放大后的音乐波形是一个完整的与输入波形十分相似的波形，没有推挽放大正负波形的交越失真，尽管推挽放大采用配对精度高达2％ 误差甚至更小误差的孪生管，但这只是一个片面性的数字描述，事实上正负波形不可能交接得好，加之电路元器件非线性引起的相移存在，交越失真将进一步增大，当然失真与音色在一定程度上并不对立，这要看设计放大器的用途和目标，并非推挽放大就此罢休，况且推挽放大器中，由于存在多次谐波，虽然原配正负波形交接不好，但谐波交接不能否定，只是与单端波形相比难以抗衡。

　　关于推挽放大谐波尤其是偶次谐波会相互抵消这一说法，笔者不予完全认同，只有相移失真达180°或360°等谐波成分才会相互抵消。如推挽功放中的直流高压中的交流纹波经推挽变压器中心抽头平均分成两路，由于两臂线圈极性相反，相差180°，交流纹波几乎被完全抵消。

　　单端甲类放大器具有最自然的音乐性，其不对称性与空气受压缩与扩展的特性相似。由于组成空气含量最多的为非极性分子氮气(N2)，约占78％，因此空气是压强能变得非常高的“单端无极”媒介，使得单端A类乐声最传神，音色最醇美。

五、VMOS场效应管单端甲类功放的制作

　　设计放大器有两个基本原则：一是简单，二是线性。而能做到最简单的放大器线路就是单端甲类了，简单不是单端甲类放大使用的唯一理由，是因为单端甲类具有最迷人的音乐感。在A类、B类、AB类线路程式中，线性最好的是甲类，而不足之处就是效率是最低的，约为20％，是以效率换音质的典范。

　　在单端甲类放大电路中使用的放大器件也有一番讲究。晶体管具有太低的输入阻抗，电子管的输入阻抗很高，但其输出阻抗也比较高，从原理上讲电子管并不适合做功放输出管，因此唯一的选择是场效应管。场效应管具有很高的输入阻抗和跨导，也能输出很大的电流，很适合应用在单端甲类放大器中。而在众多的场效应管中，用VMOS场效应管制作的单端甲类放大器，更领风骚，魅力独特。高端的钛膜声，中频饱满细腻流畅的磁性声，弹性十足震撼人心的低频轰炸声，别有一番霸道气势。

　　在一般的设计中场效应管特长没有得到充分发挥，甚至认为声音偏冷、偏暗，其实这不是场效应管的原因。其声音不好，一方面是人们使用它直接代换晶体管，晶体管的线路是不能发挥出场效应管的特性的；另一方面，这些电路通常使用AB类的偏置。根据场效应管转移特性，在低偏置时具有严重的非线性，带来严重的失真，解决的办法是让其工作在A类状态，特别是单端A类，瞬态特性极佳，音质纯美，偶次谐波丰富，音色悦耳动听，更具有电子管的醇美音色。

1.电路原理

单端甲类场效应管功放电路五花八门，各有特色，本机电路如附图所示。为了获得靓丽的音色，采取简洁至上原则，多一个元件多一分失真，多一条线路多一分失真。现将电路原理作一简述，以抛砖引玉，其主要特点有以下一些。