电子管功放噪声与装配技巧

　　制作高品质的电子管功放，不但要保真度高，频响范围宽，而且要信噪比优良，即杂声与交流声尽量地小。这样功放的重放音才能清澄透明，悦耳动听，在寂静中倾听潺潺清清泉流水，纤细和谐的琴声，丝丝叩人心弦。

　　为了能使新装功放取得最佳的信噪比，在制作与装配上只要掌握一定的装配技巧，杜绝噪声的源头，即能获得高品质的音响效果。

　1、噪声的含义

　　衡量功率放大器的优劣，在技术参数中有一项重要的指标，即信号（signal)与噪声（Noise)之比，简称为S/N之比。

　　信噪比的含义是指音频信号通过功率放大器后，所增加的各种噪声与原来信号之比，以分贝值来表示。

　2、噪声与灵敏度的关系

　　噪声与功率放大器的灵敏度有极大的关系，功放的放大级数越多，输入灵敏度也越高，其噪声相对干扰电平也越强。

　　对于带前置放大器的功放来说，其放大级数可达5-6级，这样在MIC传声器或AUX拾音输入端的灵敏度，可高达3-5mV，如果在输入端混入微弱的噪声电平仅为0.01mV时，经放大器的逐级放大后，其信号输出电压如从3mV增加到30V时，即被放大了10000倍；而噪声电平亦由0.1mV，被放大至0.1v。这样该功放的信噪比=201g30/0.1=50dB，将给输出信号造成极大的干扰。

　　而对3-4级功放的LINE线路输入来说，是专供CD、VCD、DVD等信号输入的，其输入灵敏度为0.3-0.5V，如果输入级同样也混入了0.01mV的噪电平，经过较少级数放大后，其输出电压从0.3V被放大至30V，信号被放大了100倍，而噪声电平亦由0.01mV被放大至1mV，即0.001V，则该机的信噪比-201g30/0.001=80dB，因此，对放大器的影响不大。

　　对一般功率放大器来说，其信噪比的最低要求应能达到65dB以上，高品质的功率放大器其信噪比可达到85-95dB。

　　对多级放大器来说，由于放大级数较多，增益也较高，故对微弱的噪声信号决不能忽视，全部装在一块功放底板上较难处理。因此，高质量的放大器即可分为，前级放大器与后级功率放大器。还可以在一台功放机内，将前级与后级分开，使前级放大与后级放大各成回路，再由多芯插头将前后级相连。

　　此外，对灵敏度较高的MIC传声等的输入，为防止噪声电平的干扰，采用低阻抗，平衡式的输入方式，在输入端还常备有屏蔽式隔离装置，这样即可有效地减少噪声的干扰。

　3、噪声的种类

　　功率放大器中噪声的来源是多方面的，主要可分为：内部噪声与外部噪声。（图1）为功放内部噪声干扰示意图。

图1 功放内部噪声干扰示意图

　　（1）内部噪声：

　　当功放机内的零部件、变压器等布局不合理时，均会引起电磁场的干扰。

　　当功放机内的交流电走线不当，高压线与栅极线布线不合理，均会引起交流声干扰。

　　如所选用元器件质量不佳，亦会造成较大的干扰。如电子管阴极与灯丝间漏电，真空度不良，均会引起交流噪声干扰。

　　当选用质量不佳的碳质电阻时，该电阻由于内部阻值不均，接触不良，阻值不稳定时，通电工作后会产生断续噪声。

　　如选用的耦合电容、滤波电容等内部绝缘不良，严重漏电，均会导致交流噪声干扰。

　　当功放机内的输出变压器、电源变压器等部件绝缘不良，内部跳火时，亦会产生严重的噪声干扰。（图2）为功放外部电磁波干扰示意图。

图2 功放外部电磁波干扰示意图

　　（2）外部噪声

　　在灵敏度较高的功放机中，如MIC传声与AUX输入端，经常会受到外来高频电磁波通过输入级窜入的干扰，这种高频杂波经逐级放大后，即会引起严重的杂声。

　　现代各种大功率的电器设备调光调速等设备，还可以通过交流电网窜入功放机的电源内，造成各种干扰。

　　功放机中的各种变压器，当电源接通后，即会产生各种电磁场的辐射波干扰。

　　如输入插座接地不良，机内布线与布局不当，外来的各种信号杂波，通过信号线与机内高压线窜入功放要各级，经逐级放大后，均会造成较严重的干扰，导致功放噪声加大。（图3）为抵抗杂波干扰的措施示意图。

图3 抵抗杂波干扰的措施

　　为了防止功放机内部与外部各种杂波的干扰，以提高功放机的信噪比，可采取如下措施。

　　对灵敏度较高的输入级加屏蔽装置，防止外部高频电波的干扰。

　　对多级放大器的传声卡农输入端子，应与机壳及电源母线接地，以消除电位差，信号地线应在输入管处接地。

　　对功放机内的电源变压器与输出变压器，为防止电磁场的辐射，应加上隔离罩，并将屏蔽层接地。

　　对机内的接地线与高压线必须合理布置，加强去耦滤波，以防止相互间的干扰。

　　为防止外来电磁波通过电源窜入机内，可增加抗干扰网络线圈。

　4、电线的配线方法

　　功放机内的交流电源走线，特别是大电流的交流灯丝走线，如果走线布置不当，会造成电场向外扩散，给放大器带来严重的交流干扰。（图4）为单向交流走线，外电场示意图。

图4 单向交流支线外电场示意

　　50Hz交流电的波形是正弦波，当它接上负载后，交流走线回路上的电流即随着交流电的周期变化，在相位为0度时，电流为0，90度时升至最大，180度时又降至0，按着正弦曲线变化。走线中电流越大，它向外铺射的电场越大。如采用单向走线时，其外辐射电场最大，因此功放机内其他走线与零件将受到电场感应，产生感应交流声。（图5）为双线平行走线，外电场示意图。

图5 双线平行走线外电场示意

　　如果功放机中的交流电源或交流灯丝走线，采用双股平行走线时，由于平行线间存在一定的分布电容，可将部分电场旁路，这样交流外辐射电场有所缓解。（图6）为双线绞合交流走线，外电场示意图。

图6 双线绞合交流走线

　　如果将功放机中的交流电走线，采用双股线绞合起来，因为绞合的交流走线其相位方向相反，能将交流电外辐射电场相互抵消，因此能消除外电场的干扰。

　5、合理的接地方式

　　电子管功率放大器中的接地走线，对功放机的信噪比与电性能的优劣有密切的关系。特别是在增益较高的多级放大器中，因为功放机中的接地线具有双重作用，既是直流电压与电流供给回路，其间通过的电流大小不同；对交流信号而言又是音频信号的通路，其间通过的信号是强弱亦不相同。

　　虽然用万用表测量功放机内的所有接地回路，其阻值均为0欧，但对交流信号而言，各接地通道之间存在电位差，如用高频微伏表测量时，其间的电位差可达数微伏。在高增益的多级放大机中，如接地走线布局不当，在高增益的输入端如混入数微伏的交流杂波信号，经过多级放大器逐级放大后，将给功放机的信噪比带来极大的影响。

　　目前比较流行的接地方式有两种：母线接地方式与单点接地方式。（图7）为母线接地方式示意图。

图7 母线接地法

　　功放机的母线接地方式，采用直径为1mm左右的粗裸铜丝或镀银铜丝作为接地母线，在功放机的底板上按放大器的顺序排列，由输入端子第一级至第二级，再至中间放大级，倒相级，推动放大级，最后至功率放大级。输入端地线与底板相连。接地走线的次序切不可前后颠倒。立体声功放的接地走线必须左右声道严格分开，并各自按照顺序排列。同时必注意，功放输出端的大电流接地线，切不可与输入端的小电流接地线直接相通。（图8）为单点接地方式示意图。

图8 单点接地法

　　当电子管功放机中，部分采用电路板时，则可采用单点接地的方式，但必须注意的是，其接地走线必须按照功放前后的放大级顺序排列，切不可前级后级颠倒，输入级的小电流接地线亦不可与输出级的大电路接地线直接相通。

　　单点接地方式与母线接地方式不是绝对分开的，一般在功放机的装配中混合使用。如功放级、电源滤波级可采用母线接地方式，而前置放大级则采用单点接地方式。但必须遵照上述的基本原则，这样才能制作出品质高尚，信噪比优良的功率放大器。

　6、高灵敏度前级的接地

　　（图9）为高灵敏度前级接地示意图。对采用高放大倍数五极管的高灵敏前级放大器，各电极零件的通地必须接在同一接地点上。其中栅极电阻、阻极栅负电阻及旁路电容的通地尤为重要，两者之间不允许再有导线存在，否则极易产生交流噪声，因为导线鸡免存在电阻，在高灵敏的放大器中即存在电位差，导线中的电压降即等于在放大管阻极与栅极之间串接了一个交流电源，经过逐级放大后，即会产生严重的交流噪声。

图9 高灵敏度前级接地示意

　　输入端子的屏蔽层隔接地，也必须在前级放大管的同一接地点通地，切不可与大电流接地线相通。

　7、高灵敏前级的装配

　　对带有MIC传声器与AUX拾音器的高灵敏度前级放大器，由于该放大器的电位低而增益高，极易感应引起交流声，同时还会因底板上变压器的振动引起金属声与颤抖声，为解决这一问题，许多高品质的电子管功放，则将高灵敏度前级用屏蔽盒单独屏蔽起来，还可以采用弹簧式的装配方法，使高灵敏前级与底板分开，这样即可杜绝一切干扰，（图10）为电子管座弹簧式装。

图10 电子管座弹簧式装置

　　在普通功放机的底板上，将灯座圆孔稍开得大一些，将欲装配电子管另置一块小底板，装配时将灯座稍向下降，装机座的螺丝上垫几只橡皮垫圈，这样下面灯座稍有弹性，经过这样的缓冲装置，功放机对电子管的影响可降至最小。此方法在功放机其他各级亦可使用。（作者：徐柏华）

来源：资料由《家电大视野》杂志提供