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功放与负载阻抗匹配1

功放与负载阻抗匹配1
功放与负载阻抗匹配1

简单地说,功放的额定输出阻抗应与音箱的额定阻抗相一致。此时,功放处于最佳设计负载线状态,因此可以给出最大不失真功率,如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率将会小于额定输出功率,会导致声音不饱满、音量低。如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,实际功率会增加,但由于阻抗不匹配,音量开大后可能会有失真。音响系统能工作,但功放有过载的危险,要求功放有完善的过流保护措施来解决,对电子管功放来讲阻抗匹配要求更严格。

功放与音箱要适配,阻抗匹配是最重要的。音箱是功放的负载主体,音箱的标称(或称额定)阻抗应与功放的额定输出阻抗相等或相近。功放电路应当配接多少额定负载阻抗值,这是生产厂家设计功放的一项基本参数。晶体管功放是低阻抗输出电路;而电子管功放是高阻抗输出电路,它对音箱的阻抗值要求十分严格。但晶体管低阻抗输出功放仍对负载阻抗值提出了一定的要求。例如,原设计功放的输出负载应为8欧姆,叵属于理想的功放电路,且配接16欧姆音箱时,其输出功率约减少一半,而配接4欧姆音箱时,输出功率约增加一倍。但绝大多数功放都不是理想的顶级苏州,其输出内阻不可能无限小,其放大环路不可能提供足够大的电流增益,稳压电源也不可能提供足够大的工作电流,当此功放接入过低阻抗的音箱时,瞬态特性变坏,失真程度将增加,本应有更大的功率输出,却造成功率值上不去。对于标定外接4-16欧姆负载的功放,应尽量接到阻抗范围中值的音箱上。当功放连接高于其额定负载阻抗的音箱时,额定输出功率下降,对其它性能指标影响不大;但若电源电压裕量不大时,可能尚示达到上旨的额定功率时,已经发生过载失真。

要看到,当阻抗不匹配时,可能引起功放的阻尼系数变动。功放的阻尼系数是功放负载阻值(主要是音箱阻抗值)与功放输出内阻之比。当音箱阻抗值变动时,可引起功放的阻尼系数变动。若阻尼系数变得过小,音箱的低频特性、输出声压频率特性、高次谐波失真特性等都将变坏,输出音频(尤其低音频)臃肿混浊,伴有天真。若阻尼系数过大时,将使低频量感减弱,声音干巴,不丰厚,但这种情况不多见,而且对实际重放效果影响不大。

功放与音响的最佳匹配

回答你的问题之前,请务必明白遵循下面的几个原则:

一是喇叭的总功率和功放的总功率要相等,无论是定阻抗式还是定电压式输出,都是利用简单的数量相加而得到的;

二是功放总阻抗和喇叭总阻抗一定要匹配,这些喇叭的阻抗是按照初中学过的欧姆定律通过串联或并联或混联实现的,串联总阻抗等于各个喇叭的阻抗之和,并联喇叭的总阻抗等于各个喇叭的倒数之和;

三是功放的输出有定电压和定阻抗两种输出方式,按照实际需要可以任意选取一种,只要这两种输出的任意一种接线正确,另一种就自然正确,这样自然匹配成功,喇叭的音频电压等于这只喇叭的阻抗与其功率乘积的算术平方根。用公式表示为U =√PZ(根号里面包括PZ 的乘积);

四是商家标称功放总功率的1.2倍-1.5倍等于喇叭的总功率,这是因为鉴于个别商家有意夸大功放功率而设计的,90年代买个正品4106集成块,每个输出标称5瓦,实际最大还不到3瓦,现在一般正品按上面这个倍率差不多了。

五是功放输出总阻抗等于喇叭总阻抗时输出功率最大,这个原则在理论上已经得到了证明,也通过实验证实过;

六是如果家用不必考虑线路损耗,可以直接匹配;如果是远距离还要考虑线路损耗的大小,要加装音频线间变压器,其间的输出电压至少为30伏,一般为120伏,有的240伏,以输送距离的远近为准,这样可以避免音频输出电压的相当部分消耗在线路上而带不动喇叭或音量太小;

七、如果实在是音箱总功率小于功放总功率,就要接负载来消耗这部分功率。假负载的功率=2-3倍(功放总功率—音响总功率),其阻抗必须跟音响的阻抗匹配一致,也就是和音响的阻抗计算一样。

例如:某功放机总功率为50瓦,阻抗为8欧姆。只有一个喇叭为25瓦16欧姆,怎样匹配假负载?

解:根据理论计算,2个25瓦喇叭并联为4欧姆(最好不用串联,因为如果其中一只喇叭坏了,另一个无声),共50瓦,功率已经匹配。假负载选用8欧姆(阻抗只能按一倍计算),其功率按2倍—3倍计算为50瓦—75瓦(如果桉一倍计算,假负载很快会被烧掉,最后是先烧喇叭,后烧功放)。

八、是如2.1级、5.1级等这是为改善音质而设计的,只要遵循上面的几个原则,同样自然能安全高效优质地播放出动听优美的音乐来。

每只喇叭可以承受的音频电压(V)=这个喇叭的功率(P)与阻抗(Z)的乘积的算术平方根。其它可以参考:U=IR,P=UI=I2R, U =√PZ, I=2次根号下P÷R所得的商。

阻抗匹配基本认识

阻抗匹配基本認識 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U×[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为: P=I2×R=(U/(R+r))2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/((R-r)2+4×R×r) =U2/(((R-r)2/R)+4×r) 对于一个给定的信号源,其内阻r是固定的,而负载电阻R则 是由我们来选择的。注意式中((R-r)2/R),当R=r时,(R-r)2/R可 取得最小值0,这时负载电阻R上可获得最大输出功率 Pmax=U2/(4×r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可 获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。 对于纯电阻电路,此结论同样适用于低频电路及高频电路。 当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需 要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共厄匹配。 Z=R+jX ﹐Z=R-jX 在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。 有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。 传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。 例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω,而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上比较常见,用来做八木天线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为75Ω,所以

功放与音箱匹配技巧与注意事项

功放与音箱匹配技巧与注意事项 对功放与音响之间的匹配问题,除了音色软搭配之外(音色搭配常说软硬之分,是根据设计者对音色走向的设计和用料,而具有的特征和个性)还有一些技术指标上的硬搭配。软搭配是经验积累和个人爱好以实际感受为主,硬搭配则以数据和基本技术常识来定夺,下列就来简述硬搭配有关方面的问题。 阻抗匹配 1. 真空管功放(胆机)与音箱匹配时,放大器的输出阻抗应与音箱阻抗相等,否则会出现降低输出功率和增大失真等现象。好在大都胆机都有可变输出阻抗匹配接口如4-8-16欧,与音箱阻抗匹配已趋简单。 2. 对于晶体管功放(石机)与音箱阻抗的匹配 A) 音箱阻抗比功放输出阻抗高时,除了输出功率不同程度的降低外,无其它影响。 B) 音箱阻抗比功放输出阻抗低时,输出功率相应成比例增加,失真度一般不会增加或增加一点点可忽略。但匹配时音箱阻抗不能太低,如低至2奥姆(指2只4奥姆音箱并联时),此时只有功放功率富裕量大,并使用性能良好的大功率管和多管并联推挽,一般对这样的功放无影响。反之,一般普通功放富裕量不大,而功放管的pcm、lcm不大,当音量又开得很大时,这时失真会明显增大,严重时机毁箱亡,切切注意。 功率匹配

1、从原则上来讲,音箱额定功率与功放额定功率不一致时,对于功放来说,它的功率大小只与音箱阻抗有关,而与音箱额定功率无关。无论音箱功率与功放功率是否相同,对功放工作无影响,只是对音箱本身安全有关。 2、如果音箱阻抗符合匹配要求,而承受功率比功放功率小,则推动功率充足,听起来很舒服。这就是常说的功放储备功率要大,才能充分地表现出音乐全部内涵,尤其是音乐中的低频部分,表现更为生动、有力。这是一种较好的匹配。 3、如果音箱的额定阻抗大于功放的额定功率,虽然二者都能安全的工作,但这时功率放大器推动功率显得不够,会觉得响度不足,往往出现已经开到饱和状态,失真加剧,仍感到力不从心。这是一种较差的匹配。 按阻尼系数匹配

(完整版)阻抗匹配的研究

阻抗匹配的研究 在高速的设计中,阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样,但是在具体的系统中怎样才 能比较合理的应用,需要衡量多个方面的因素。例如我们在系统中设计中,很多采用的都是源段的串连匹配。对于什么情况下需 要匹配,采用什么方式的匹配,为什么采用这种方式。 例如:差分的匹配多数采用终端的匹配;时钟采用源段匹配; 1、串联终端匹配 串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下,在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R,使 源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配,抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射. 串联终端匹配后的信号传输具有以下特点: A 由于串联匹配电阻的作用,驱动信号传播时以其幅度的50%向负载端传播; B 信号在负载端的反射系数接近+1,因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50%。 C 反射信号与源端传播的信号叠加,使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同; D 负载端反射信号向源端传播,到达源端后被匹配电阻吸收;? E 反射信号到达源端后,源端驱动电流降为0,直到下一次信号传输。 相对并联匹配来说,串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。 选择串联终端匹配电阻值的原则很简单,就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。理想的信 号驱动器的输出阻抗为零,实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗,而且在信号的电平发生变化时,输出阻抗可能不同。比如电 源电压为+4.5V的CMOS驱动器,在低电平时典型的输出阻抗为37?,在高电平时典型的输出阻抗为45?[4];TTL驱动器和CMOS驱动 一样,其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此,对TTL或CMOS电路来说,不可能有十分正确的匹配电阻,只能折中考

关于阻抗匹配的理解

关于阻抗匹配的理解 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 我们先从直流电压源驱动一个负载入手。实际的电压源总是有内阻的,我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U*[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为: P="I"*I*R=[U/(R+r)]*[U/(R+r)]*R=U*U*R/(R*R+2*R*r+r*r) =U*U*R/[(R-r)*(R-r)+4*R*r] =U*U/{[(R-r)*(R-r)/R]+4*r} 对于一个给定的信号源,其内阻r是固定的,而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)*(R-r)/R],当R=r时,[(R-r)*(R-r)/R]可取得最小值0,这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U*U/(4*r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路,此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共轭匹配。在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信

号源跟负载之间匹配的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R,如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不匹配(相等),在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的朋友可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75欧,而一些射频设备上则常用特征阻抗为50欧的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300欧的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上比较常见,用来做八木天线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为75欧,所以300欧的馈线将与其不能匹配。实际中是如何解决这个问题的呢?不知道大家有没有留意到,电视机的附件中,有一个300欧到75

正确认识音响中的阻抗

消费者在选购前级、后级扩大器时,常会询问它的输入阻抗、输出阻抗及输出内阻是多少?功率和驱动能力有多强?胆机好还是晶体管机好?桥接又如何?选购扬声器时也想了解它的功率、效率、阻抗等等感觉似是而非的问题。 首先从阻抗谈起。阻抗是音响是最常看到的字眼了,那么它到底是指什么呢?阻抗与电阻的概念不是完全一样的。阻抗就是电阻加电抗,详细地说,就是电阻、电容抗、电感抗在向量上的总和。在相现电压下,阻抗越高电流越小,阻抗越低电流越大。 一般音响器材常提到阻抗的地方有:扬声器的阻抗,前后级放大器的输入阻抗,前级的输出阻抗,(后级经常不称作输出阻抗,而称输出内阻),信号导线的传输阻抗等。若说到器材内部电子线路及零件和各部分阻抗那就复杂了在此只介绍有关音响器材标称的阻抗具有什么实质意义。 1、扬声器的电阻抗 现在先从扬声器的阻抗谈起。目前,世界各国的扬声器厂家每天都在制造出千万只品种与性能各异的扬声器,以满足日益增长的Hi-Fi市场与AV市场的需要,但扬声器的标称阻抗却都遵循4Ω,8Ω,16Ω,32Ω这样一个国际化的标准系列。这代表了什么呢?这代表了扬声器谐振频率的峰值fo至第2个共振峰fr之间呈现的最低阻抗值,如图1所示,实际上扬声器构成的输出线路是一个带电抗的电阻,只不过它的电阻随播放音乐的频率而变,这个动态的电阻就称为阻抗,它可不是一个常数值,而是随频率的不同而不同,甚至可能会起伏得很厉害,可能在某频率高到十几Ω或二十几Ω,也可能在某频率低到1Ω或以下。当后级输出一固定电压给扬声器时,依照欧姆定律,4Ω的扬声器会比8Ω的扬声器多流过一倍的电流,因此如果你会计算功率的话,你就会明白为何一部8Ω输出100W的晶体后级,在接上4Ω扬声器时会变成200W了。当然除非特殊需要,没有一个扬声器的设计专家会冒天下众多音视器材阻抗匹配要求之大不韪,设计出类似于2.5Ω,5Ω,10Ω,15Ω这样非标称阻抗系列的扬声器供应市场。谁都知道一个二单元的音箱91个高音2个低音0通常都采用1只8Ω的高音单元和2只4Ω的低音单元串联组成,或者用1只8Ω的高音单元和2只16Ω的低音单元并联组成,以达到整个音箱的8Ω输入阻抗与功率放大器8Ω输出阻抗相匹配;但不一定每个人都知道扬声器的标称阻抗是随频率而变化的对数曲线。其阻抗公式由下式表示: Zr=R+jwL+(BL)2Ym Zr——扬声器的电阻抗 R,L——扬声器音圈的等效电阻与电感 (BL)2Ym——力学系统产生的“动生电阻抗” 从图1中可以看出。在频率fz处就是扬声器的标称阻抗,在频率fo处扬声器的阻抗最大;在其它频率时扬声器的阻抗变化跌荡起伏。当频率小于fo时,扬声器的阻抗会趋向偏低,目前市售的扬声器几乎都是如此。一般来说,低频从数十赫兹到数百赫兹这一段,扬声器的阻抗达到最低点,这时要求功率放大器输出足够大的电流才能满足扬声器圆满工作的要求,产生既有低频又有力度的震撼效果来。这在发烧友播放动态激烈的LD盘或低频丰满的VCD,CD盘时均可以十分明显地体会出来。因此不同型号的扬声器对功率放大器的吃电流能力也不同,吃电流能力大的扬声器,即使2×100W以上功率的放大器在低频段重放时,也不能正常工作、往往出现失真。即使不出现失真,扬声器也刚刚达到启动工作状态,没有足够的电流能量使其进入最佳工作状态,它的低频必然会苍白无力,没有厚度;同时由于电流能量不够,也使扬声器振膜的振动速度跟不上频率变化的速度。这在当前,不少发烧友把原来只适用于Hi-FI发烧的扬声器去充当家庭影院专用扬声器时,上述这些情况就是有发生了。

阻抗匹配

阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图: 基本原理 本文利用史密斯圆图作为RF 阻抗匹配的设计指南。文中给出了反射系数、阻抗和导 纳的作图范例,并用作图法设计了一个频率为60MHz 的匹配网络。 实践证明:史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具。 在处理RF 系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大 器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。 在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预 知的影响。频率在数十兆赫兹以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的RF 测试、并进行适当调谐。需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。 有很多种阻抗匹配的方法,包括: ? 计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外,除非计算机是专门为这个用途制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。 ? 手工计算: 这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。 ? 经验: 只有在RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之,它只适合于资深的专家。 ? 史密斯圆图: 本文要重点讨论的内容。 本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。 w w w . p c b t e c h .n e t

功放与音箱的阻抗匹配

浅析功放与音箱匹配技巧与注意事项 6月2日报道对功放与音响之间的匹配问题,除了音色软搭配之外(音色搭配常说软硬之分,是根据设计者对音色走向的设计和用料,而具有的特征和个性)还有一些技术指标上的硬搭配。软搭配是经验积累和个人爱好以实际感受为主,硬搭配则以数据和基本技术常识来定夺,下列就来简述硬搭配有关方面的问题。 一、阻抗匹配 1、电子管功放(胆机)与音箱匹配时,放大器的输出阻抗应与音箱阻抗相等,否则会出现降低输出功率和增大失真等现象。好在大都胆机都有可变输出阻抗匹配接口如4-8-16欧,与音箱阻抗匹配已趋简单。 2、对于晶体管功放(石机)与音箱阻抗的匹配 ①音箱阻抗比功放输出阻抗高时,除了输出功率不同程度的降低外,无其它影响。 ②音箱阻抗比功放输出阻抗低时,输出功率相应成比例增加,失真度一般不会增加或增加一点点可忽略。但匹配时音箱阻抗不能太低,如低至2欧(指2只4欧音箱并联时),此时只有功放功率富裕量大,并使用性能良好的大功率管和多管并联推挽,一般对这样的功放无影响。反之,一般普通功放富裕量不大,而功放管的pcm、lcm不大,当音量又开得很大时,这时失真会明显增大,严重时机毁箱亡,切切注意。 二、功率匹配 1、从原则上来讲,音箱额定功率与功放额定功率不一致时,对于功放来说,它的功率大小只与音箱阻抗有关,而与音箱额定功率无关。无论音箱功率与功放功率是否相同,对功放工作无影响,只是对音箱本身安全有关。 2、如果音箱阻抗符合匹配要求,而承受功率比功放功率小,则推动功率充足,听起来很舒服。这就是常说的功放储备功率要大,才能充分地表现出音乐全部内涵,尤其是音乐中的低频部分,表现更为生动、有力。这是一种较好的匹配。 3、如果音箱的额定阻抗大于功放的额定功率,虽然二者都能安全的工作,但这时功率放大器推动功率显得不够,会觉得响度不足,往往出现已经开到饱和状态,失真加剧,仍感到力不从心。这是一种较差的匹配。 三、按阻尼系数匹配 对于选一对hi-fi音箱来讲,应有最佳的特定的电阻尼要求(负责任的音箱厂家应该提供此数据,指的是对功放阻尼系数的要求。说清楚点就是如要配此音箱,要求所配的功放阻尼系数要达到多少)。一般情况下,功放的阻尼系数高一点为好,低档功放阻尼系数小于10时,音箱的低频特征,输出特征,高次谐波特征等都会变坏。(家用功放的阻尼数一般在几十至几百之间。) 四、线材的匹配。 进口发烧线、神经线林林总总,贵至万余元,次之也要千元至数千元,(当然也有百元以下的),使用效果那是见仁见智的事。好的线材一般情况下都会改善音响器材中某系不足。它的传输理论说起来太复杂,只能简述了。传输线的材料与结构,决定了三个重要参数,即电阻、电容、电感(还有电磁效应、集肤效应、近接效应、电抗等)别看这些参数微小的差距,会直接影响到音响系统频率特征,阻尼特征,信号速率,相位精度,也及音色取向和声场定位等。它的主要作用是,高速传输(尽可能减小信号损失)、抗震动、防杂讯、抗干扰(主要是无线电波rf1射频干扰和em1电磁波干扰等) 音箱功放匹配原则(摘自网络) 功放与音箱配接四要素功放与音箱配接讲究冷暖相宜、软硬适中,以实现整套器材还原音色

传输线阻抗匹配方法

传输线阻抗匹配方法 匹配阻抗的端接有多种方式,包括并联终端匹配、串联终端匹配、戴维南终端匹配、AC终端匹配、肖特基二极管终端匹配。 1.并联终端匹配 并联终端匹配是最简单的终端匹配技术,通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到V CC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配,以消除信号的反射。终端匹配到V CC可以提高驱动器的源的驱动能力,而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。 并联终端匹配技术突出的优点就是这种类型终端匹配技术的设计和应用简便易行,在这种终端匹配技术中仅需要一个额外的元器件;这种技术的缺点在于终端匹配电阻会带来直流功率消耗。另外并联终端匹配技术也会使信号的逻辑高输出电平的情况退化。将TTL输出终端匹配到地会降低V OH的电平值,从而降低了接收器输入端对噪声的免疫能力。 对长走线进行并联终端匹配后仿真,波形如下: 2.串联终端匹配 串联终端匹配技术是在驱动器输出端和信号线之间串联一个电阻,是一种源

端的终端匹配技术。驱动器输出阻抗R0以及电阻R值的和必须同信号线的特征阻抗Z0匹配。对于这种类型的终端匹配技术,由于信号会在传输线、串联匹配电阻以及驱动器的阻抗之间实现信号电压的分配,因而加在信号线上的电压实际只有一半的信号电压。 而在接收端,由于信号线阻抗和接收器阻抗的不匹配,通常情况下,接收器的输入阻抗更高,因而会导致大约同样幅度值信号的反射,称之为附加的信号波形。因而接收器会马上看到全部的信号电压(附加信号和反射信号之和),而附加的信号电压会向驱动端传递。然而不会出现进一步的信号反射,这是因为串联的匹配电阻在接收器端实现了反射信号的终端匹配。 串联终端匹配技术的优点是这种匹配技术仅仅为系统中的每一个驱动器增加一个电阻元件,而且相对于其它的电阻类型终端匹配技术来说,串联终端匹配技术中匹配电阻的功耗是最小的,而且串联终端匹配技术不会给驱动器增加任何额外的直流负载,也不会在信号线与地之间引入额外的阻抗。 由于许多的驱动器都是非线性的驱动器,驱动器的输出阻抗随着器件逻辑状态的变化而变化,从而导致串联匹配电阻的合理选择更加复杂。所以,很难应用某一个简单的设计公式为串联匹配电阻来选择一个最合适的值。 对长走线进行串联终端匹配后仿真,波形如下: 3.戴维南终端匹配

浅谈功放与音箱的匹配问题

浅谈功放与音箱的匹配问题 在专业扩声领域里,功放与音箱配置所涉及的方面很多,例如功率匹配、功率储备量匹配、阻抗匹配、阻尼系数的匹配等。在配接时认识到上述几点,可使所用器材的性能得到充分的发挥,达到理想的效果。 1 功率匹配 为了达到高保真聆听的要求,额定功率应根据最佳聆听声压来确定。大家都有这样的感觉:音量小时声音无力、单薄、动态较小、无光泽、低频显著缺少、丰满度差;音量合适时声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态较大;音量过大时,声音生硬不柔和、毛糙、有刺耳的感觉。因此重放声压级与声音质量有较大关系,规定听音区的声压级最好为80~85 dB(A计权)。可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。 大家都知道,在进行厅堂声学设计时,需要根据一系列计算确定音箱功率,然后再由音箱功率确定功放功率。首先,通常在人耳听域的20 Hz—20 kHz内,集中大量能量的音乐信号一般在中、低频段,高频段能量仅相当于中、低频段能量的1/10,一般音箱高音损失的功率比低音低得多。而功放好比一个电流调制器,它在输入音频信号的控制下,输出大小不同的电流给音箱,使之发生大小不同的声音,在一定阻抗下,可以实现标称功率200W的功放达到400W或几倍的输出,但是功放的失真(THD)将会大大增加,这种失真主要产生在中、低频信号中的高频谐波,其失真越大,高频谐波能量就越大,这些高频失真信号都将随高频音乐信号一同进入高音头,这就是为什么小功率功放推大音箱会发生烧高音头的原因。其次,功放与音箱的功率配置与目标响度以及所使用场合也有一定的关系。在一定目标响度下,应该让音乐信号的动态在每件器材上都能得到充分地保证,如果功放功率太大,其增益设置很小时,响度已达到要求,但这时功放的增益就限制了信号的动态范围。所以,功放功率不能太大,否则,既浪费开支,又会带来响度和音乐动态无法兼顾以及音箱负荷过重的麻烦。 总之,功放的选定必须由音箱决定,在一定的目标响度下,音箱可以比设计值大一些,以备不同用途,而功放的功率应该严格由音箱决定,没有太大的灵活性。功放与音箱功率配

ADS阻抗匹配原理及负载阻抗匹配

功率放大器设计的关键:输出匹配电路的性能 2008-05-15 17:51:20 作者:未知来源:电子设计技术 关键字:功率放大器匹配电路匹配网络s参数串联电阻输出功率Cout耗散功率网络分析仪高Q值对于任何功率放大器(功率放大器)设计,输出匹配电路的性能都是个关键。但是,在设计过程中,有一个问题常常为人们所忽视,那就是输出匹配电路的功率损耗。这些功率损耗出现在匹配网络的电容器、电感器,以及其他耗能元件中。功率损耗会降低功率放大器的工作效率及功率输出能力。 因为输出匹配电路并不是一个50Ω的元件,所以耗散损失与传感器增益有很大的区别。输出匹配的具体电路不同,损耗也不一样。对于设计者而言,即使他没有选择不同技术的余地,在带宽和耗散损失之间,在设计方面仍然可以做很多折衷。 匹配网络是用来实现阻抗变化的,就像是功率从一个系统或子系统传送另一个系统或者子系统,RF设计者们在这上面下了很大的功夫。对于功率放大器,阻抗控制着传送到输出端的功率大小,它的增益,还有它产生的噪声。因此,功率放大器匹配网络的设计是性能达到最优的关键。 损耗有不同的定义,但是这里我们关心的是在匹配网络中,RF功率以热量的形式耗散掉的损耗。这些损耗掉的功率是没有任何用途。依据匹配电路功能的不同,损耗的可接受范围也不同。对功率放大器来讲,输出匹配损耗一直是人们关注的问题,因为这牵涉到很大的功率。效率低不仅会缩短通话时间,而且还会在散热和可靠性方面带来很大的问题。 例如,一个GSM功率放大器工作在3.5V电压时,效率是55%,能够输出34dBm的功率。在输出功率为最大时,功率放大器的电流为1.3A。匹配的损耗在0.5dB到1dB的数量级,这与输出匹配的具体电路有关。在没有耗散损失时,功率放大器的效率为62%到69%。尽管损耗是无法完全避免的,但是这个例子告诉我们,在功率放大器匹配网络中,损耗是首要问题。 耗散损失 现在我们来看一个网络,研究一个匹配网络(图1a)中的耗散损失。电源通过无源匹配网络向无源负载传输功率。在电源和负载阻抗之间没有任何其他的限制。把匹配网络和负载合在一起考虑,电源输出一个固定量的功率Pdel 到这个网络(图1b)。输出功率的一部分以热量的形式耗散在匹配网络中。而其余的则传输到负载。Pdel是传输到匹配网络和负载(图1c)上的总功率,PL是传输到负载的那部分功率。 了解了这两个量,我们就可以知道,实际上到底有多大的一部分功率是作为有用功率从电源传输到了负载,其比例等于PL/Pdel。 这是对功率放大器输出匹配的耗散损失的正确测量,因为它只考虑了实际传输功率以及耗散功率。反射功率没有计算进去。 由此可知,这个比例就等于匹配网络工作时的功率增益GP。而工作时的功率增益完整表达式为: 这里,是负载反射系数,是匹配网络的s参数, 损失就是增益的倒数。因此,耗散损失可以定义为: Ldiss = 1/GP。 对于功率放大器而言,我们为它设计的负载一般是50Ω。通常,我们用来测量s参数的系统阻抗也是50Ω。如果系统阻抗和负载都是50Ω,那么就为0,于是,上面的表达式就可以简化为: 在计算一个匹配网络的耗散损失时,只需要知道它的传输值和反射散射参数的大小,这些可以很容易地从s参数的计算过程中得到,因为网络分析仪通常都会采用线性的方式来显示s参数的值。在评估输入和级间耗散损失时,负载的阻抗不是50Ω,但是上述的规律依然适用。 因为反射和耗散损失很容易混淆,射频工程师有时就会采用错误的方法来计算耗散损失。而最糟糕的方法就是采用未经处理的s21来进行计算。一个典型的匹配网络在1GHz(图2)时,对功率放大器而言,是数值为4+j0Ω的负载阻抗。匹配网络采用的是无损耗元件来进行模拟的,所以在匹配网络中不存在功率的耗散问题。然而,s21却是-6dB,因为在50Ω的源阻抗和4Ω的负载之间存在着巨大的不匹配问题。作为一个无损耗网络,除了一些数字噪音外,模拟的耗散损失为0dB。 在电路的模拟当中,我们可能可以采用s21来求出正确的耗散损失。这一过程包括采用复杂模拟负载线的共轭

音响悬挂小知识。

量贩式和商务KTV调音师必读知识。 1,什么叫音箱的承受功率? 顾名思义,音箱的承受功率就是指“输入音箱不超过此标示功率就不会损坏,就能承受得了”。音箱的承受功率有几种表述方法,很容易造成使用者的误解,从而不当使用造成音箱的损坏。音箱的参数标注中有的是标注额定功率,也就是长期功率,表示在此功率状态下长期使用不会损坏。工厂检测额定功率是在恒温20℃条件下,用粉红噪声信号连续工作48小时为准。在KTV包房中使用环境比较恶劣,音乐中又包含很多大动态的峰值信号,建议输入功率低于额定功率20%以上使用音箱,将会安全很多。有的音箱参数标注的是峰值功率,这个值是额定功率的3-4倍,例如BMB牌CS-450MKII的功率标注就是峰值功率450W。音箱对峰值功率的承受是有条件限制的,时间设定是1秒钟,反复也只能10次,如果超过就可能损坏,对峰值功率标注的音箱要特别小心使用,建议使用功率不超过峰值功率的1/4。 2;什么是功放的额定输出功率? 功放的额定输出功率是指:“在不失真条件下的长期输出功率(一般指输出失真不超过1%)”,此种状态下功放是安全可靠工作的。其实这里有几个前提条件:其一是要求市电电压为标准的220V,若市电波动,则功放的输出功率也会随之变化;其二是对负载(音箱)有阻抗规定,例如2*150W(8Ω)的功放,在4Ω负载的情况下可能输出功率会达到230W左右。其三工厂在功放的输出功率测试时的环境温度为20℃,在KTV包房中使用时若散热不好,即使是在额定功率条件下工作,都有可能损坏功放,其四功放的额定功率是指不失真输出功率,并不是说功放只能输出这个功率,如果任由功率失真也加大输出(增大音量旋钮),则输出的失真功率是很大的,远远超过额定功率。例如150W(8Ω)的功放在不失真时的最大输出电压应小于35V(功率=电压2/电阻),当失真时,输出电压可能会升到40V,则此时的失真功率会达到402/8=200W。 3;在选用功放和音箱时应该如何匹配功率? 在选择功放和音箱时,我们建议功放额定功率要略大于音箱的额定功率,一般大小20-30%为宜,最起码也要相等,一定不能让功放额定功率小于音箱额定功率,形成“小马拉大车”。小马拉大车会造成整个系统低音表现松软无力,动态和音乐表现层次变差,如果此情况下使用者过多加大低音的音调旋钮或加大音量旋钮,则会造成功放输出失真,即内行人常说的“削波”,造成直流电输出(正常情况下功放的输出波形为交流电正弦波,失真后会“削波”形成近似的直流电)。在有直流电输出的情况下功放已控制不了喇叭,必烧无疑。功放的功率大于音箱功率时,要控制功放的输出不能过大,这样就能保证功放有足够的“功率储备”,有好的动态表现,又不会损坏音箱。 4 ;为什么经常“烧高音喇叭? 高音喇叭是音箱中最薄弱的环节,当有造成音箱损坏的情况发生时,往往首先损坏的是高音喇叭,当然使用不当的也会烧低音喇叭。工厂在设计音箱时,一般在额定功率的前题下保留了一定的余量,例如我厂的CS-450A音箱是双高音设计,配KA2050功放,额定输出功率是150W,分配给高音部份的功率也就是45W左右(一般音乐信号中高音单元分配的功率约为额定输出功率的30%),CS-450A音箱的高音部份有保护灯泡,第一系列分频元件和2只3寸的高音喇叭,真正在150W推动时每只高音喇叭的分配功率不超过15W,而高音喇叭的额定功率是20W,还有25%的富余量。通过我们走访大量的用户后发现,绝大多数“烧喇叭”是使用不当造成的,主要集中在以下几个方面:

怎样理解阻抗匹配,很难得的资料

怎样理解阻抗匹配 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R 越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为:P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/[(R-r)2+4×R×r] =U2/{[(R-r)2/R]+4×r} 对于一个给定的信号源,其内阻r是固定的,而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)2/R],当R=r时,[(R-r)2/R]可取得最小值0,这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路,此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共扼匹配。在低频电路中,我们一般不考虑传输线的

匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是"短线",反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。 例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω,而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上

ADC阻抗以及阻抗匹配

我来大概概括一下ADC输入阻抗的问题: 1:SAR型ADC这种ADC内阻都很大,一般500K以上。即使阻抗小的ADC,阻抗也是固定的。所以即使只要被测源内阻稳定,只是相当于电阻分压,可以被校正。 2:开关电容型,如TLC2543之类。他要求很低的输入阻抗用于对内部采样电容快速充电。这时最好有低阻源,否则会引起误差。实在不行,可以外部并联一很大的电容,每次被取样后,大电容的电压下降不多。因此并联外部大电容后,开关电容输入可以等效为一个纯阻性阻抗,可以被校正。 3:FLASH.html">FLASH型(直接比较型)。大多高速ADC都是直接比较型,也称闪速型(FLASH),一般都是低阻抗的。要求低阻源。对外表现纯阻性,可以和运放直接连接 4:双积分型大多输入阻抗极高,几乎不用考虑阻抗问题 5:Sigma-Delta型。这是目前精度最高的ADC类型,也是最难伺候的一种ADC。重点讲一下要注意的问题: a.内部缓冲器的使用。SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入,必须有低阻源。所以为了简化外部设计,内部大多集成有缓冲器。缓冲器打开,则对外呈现高阻,使用方便。但要注意了,缓冲器实际是个运放。那么必然有上下轨的限制。大多数缓冲器都是下轨50mV,上轨AVCC-1.5V。在这种应用中,共莫输入范围大大的缩小,而且不能到测0V。一定要特别小心!一般用在电桥测量中,因为共模范围都在1/2VCC附近。不必过分担心缓冲器的零票,通过内部校零寄存器

很容易校正的。 b.输入阻抗问题。SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入,在低阻源上工作良好。但有时候为了抑制共模或抑制乃奎斯特频率外的信号,需要在输入端加RC滤波器,一般DATASHEET上会给一张最大允许输入阻抗和C和Gain的关系表。这时很奇怪的一个特性是,C越大,则最大输入阻抗必须随之减小!刚开始可能很多人不解,其实只要想一下电容充电特性久很容易明白的。还有一个折衷的办法是,把C取很大,远大于几百万倍的采样电容Cs(一般4~20PF),则输入等效纯电阻,分压误差可以用GainOffset寄存器校正。 c.运放千万不能和SigmaDelta型ADC直连!前面说过,开关电容输入电路电路周期用采样电容从输入端采样,每次和运放并联的时候,会呈现低阻,和运放输出阻抗分压,造成电压下降,负反馈立刻开始校正,但运放压摆率(SlewRate)有限,不能立刻响应。于是造成瞬间电压跌落,取样接近完毕时,相当于高阻,运放输出电压上升,但压摆率使运放来不及校正,结果是过冲。而这时正是最关键的采样结束时刻。 所以,运放和SD型ADC连接,必须通过一个电阻和电容连接(接成低通)。而RC的关系又必须服从5.c里面所述规则。 d.差分输入和双极性的问题。SD型ADC都可以差分输入,都支持双极性输入。但这里的双极性并不是指可以测负压,而是Vi+Vi-两脚之间的电压。假设Vi-接AGND,那么负压测量范围不会超过-0.3V。正确的接法是Vi+Vi-共模都在-0.3~VCC之间差分输入。一个典型的

功放与音箱的匹配

功放与音箱的匹配?? ? Body:?讲到功放与音箱的匹配,说法有很多。生产功放厂商说,功放功率一定要大于音箱功率,这样功放有多余功率储备,声音会好听些;音箱厂商说,音箱功率最好要大点?,这样音箱能有较大承受功率,万一系统"回受",这样不至于损坏音箱。消费者不知道如何是好? ? 如果我们完全以理论概念来讲,音箱"额定承受功率"与功放"额定输出功率"要相同。这就好比婴儿吃奶,多了会吐少了会哭,刚好就相安无事。这没什么特别,但看起来简单的道理,里面却有很多不可告人的"秘密"。 ? 首先,音箱的额定功率是多大?说明书上有写:8欧,150WRMS。请问这代表什么?对于一只2分频音箱来说,它是指这只音箱可以承受从功放输出的150W的额定功率。 现在我们做进一步的探讨,这150WRMS是如何分配的呢?因为是2分频,我们假设有一只15寸低音,另一只为1寸驱动器高音,那是否就是150/2,即15寸低音承受75WRMS,1寸驱动器高音承受75WRMS,或者有人说是15寸承受150WRMS,1寸高音也承受150WRMS,很明显这些都不正确。 ? 让我们将话题讲远点?,为什么要2分音? 2分音的目的在于将音频范围有效的分成2频段,因为靠单只扬声器的声音没办法覆盖全音频的信号(在一定声压级范内),例如我们通常知道的分频点,它表示从用低音单元(如15寸)来还音,用高音单元(1寸驱动器高音)来还音?,假设现在音箱已在播放流行音乐,我们简单说低音BASS是从15寸低音出来,而高音"三角铁"是从1寸驱动器出来的,现在大家可能已经看出,15寸低音所承受的功率要远大于1寸驱动器高音所承受的功率。如果这时你觉得你听到的声音很好,那我们告诉你,80%的功率在15寸低音上,只有少于20%的功率是从高音上出来的。这里我们讲,8/2分功率?,其实如果分频点上移或下移,其功率的分配是不同的。800Hz 的分频点,其比例大约为6/4;分频点为,比例大约为9/1。所以:对于2分频的音箱,高音与低音所承受的功率是不同的?,这种不同是随着分频点的改变而改变的,问题又来了,那分频点对于2分频来说是定多少为好呢? 十多年前笔者还是学徒时,?师傅讲:"分频点是800Hz最能反应人的声音特性"。那时,笔者有忙不完的工作,因为大量的高音损坏(当时我们代理PEA VEY,卖得最好的是SP2)在那年代,百威的低音是很好,高音也不错,但是SP2在设计上确实?存在很大错误---将分频点设在800Hz,我想当时只有JBL的工程师在?笑,笑"百威"太理想化。 ? 当时的理论是:以人的声音来讲,800Hz-2KHz是人声最重要的部分,因此我们2

传输线阻抗匹配的方法

传输线阻抗匹配的方法 传输线简介传输线(transmission line)输送电磁能的线状结构的设备。它是电信系统的重要组成部分,用来把载有信息的电磁波,沿着传输线规定的路由自一点输送到另一点。 以横电磁(TEM)模的方式传送电能和(或)电信号的导波结构。传输线的特点是其横向尺寸远小于工作波长。主要结构型式有平行双导线、平行多导线、同轴线、带状线,以及工作于准TEM模的微带线等,它们都可借助简单的双导线模型进行电路分析。各种传输TE模、TM模,或其混合模的波导都可认为是广义的传输线。波导中电磁场沿传播方向的分布规律与传输线上的电压、电流情形相似,可用等效传输线的观点分析。 传输线的特性传输线的均匀性 传输导体横截面的形状、使用的材料、导体间的间隔和导体周围的介质,在线路的全部长度上都保持均匀不变的,称为均匀传输线。否则便叫做不均匀传输线。均匀传输线的一次参数均匀地分布于整个传输线上,其数值不随考察点的位置而变化。 传输线在制造和建筑过程中可能出现的偏差,都规定有必要的允许范围。如果出现的不均匀性偏差不超过这些规定,都可以看作是均匀传输线。 性能参数 通常用衰减系数、相移系数、特性阻抗,或与之相对应的其它参数来描述。其数值仅与传输线的结构、几何尺寸、制造传输线使用的材料、工作波长(或工作频率)有关,见表。 传输线阻抗匹配的方法匹配阻抗的端接有多种方式,包括并联终端匹配、串联终端匹配、戴维南终端匹配、AC终端匹配、肖特基二极管终端匹配。 1、并联终端匹配 并联终端匹配是最简单的终端匹配技术,通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到VCC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配,以消除信号的反射。终端匹配到VCC可以提高驱动器的源的驱动能力,而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。

功放和音箱的匹配

功放和音箱的匹配 功放与音箱的配接,即功率匹配是一项十分考人的问题,一定要把“音乐的忠实还原”放在第一位。在设计、安装一套音响系统时,不免遇到功放与音箱的配接问题。在音色方面,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,最终使整套器材还原音色呈中性,这仅是从艺术方面考虑。从技术方面考虑功放与音箱配接的要素有: 一、功率匹配 二、阻抗匹配 三、阻尼系数的匹配 四、灵敏度匹配 五、音色匹配 如果我们在配接时认识到上述五点,可使所用器材的性能得到最大、最充分的发挥。 1、功率匹配 为了达到高保真聆听的要求,额定功率应根据最佳聆听声压来确定。我们都有这样的感觉:音量小时、声音无力、单薄、动态出不来,无光泽、低频显著缺少、丰满度差,声音好像缩在里面出不来。音量合适时,声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态出得来。但音量过大时,声音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感觉。因此重放声压级与声音质量有较大关系,规定听音区的声压级最好为80~85dB(A计权),我们可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。 功放电路的输出功率有多种名称,例如额定功率(RMS)、音乐功率、峰值音乐功率(PMPO)等,它们的含义互不相同,但应用最多、最重要的功率是额定功率。商家还经常制造出其它名称的功率,这些都是出于商业的宣传,或是躲避弱点、宣传优点的作法。严格的额定功率应当对频响范围、谐波失真、负载阻抗和信噪比等作出严格的规定,缺少这些限制条件的额定功率数值是没有价值的。额定功率应是一种综合性的技术指标。 功放的额定输出功率与音箱的额定输入功率应当相互适应。功放的额定功率应稍大于音箱的额定功率的1/4,例如,125W的功放宜推动100W左右的音箱。实用音箱都有一定的过载能力,其允许值为额定功放的1.5倍左右。晶体管功放的过载能力较强,当过载时其失真度变化较小。 在实际使用功放和音箱时,平时都达不到额定功率值,所使用的实际平均功率比较小,所实用的功率仅为额定功率的1/3--1/5。功率要适配、匹配,从表面看是两者额定功率相近,实际是指功率的储备量、富余量相适应;换言之,使功放和音箱长时间(例如8小时)工作于额定功率状态下(在规定的频响范围、失真度、信噪比格阻抗等条件限制下),都不能出现各种问题。在不降低限制条件的情况下,当增加音箱世界形势功放功率值时,售价也将飞速啬。在普通小听音房间条件下(例如20平方米以下),不需要选用输出功率过大的功放,额定功率60-80W(8欧)的功放已能完成一般的播放任务。 为了使音箱在受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或失真。这里有一个经验值可参考:所选取的音箱标称额定功率应是经理论计算所得功率的三倍。 电子管功放和晶体管功放相比,所需的功率储备是不同的。这是因为:电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号巅峰,电子管功放并不明显产生削波现象,只是使颠峰的尖端变圆。这就是我们常说的柔性剪峰。而晶体管功放在过荷点后,非线性畸变迅速增加,对信号产生严重削波,它不是使颠峰变圆而是把它整齐割削平。有人用电阻、电感、电容组成的复合性阻抗模拟扬声器,对几种高品质的晶体管功放进行实际输出能力的测试。结果表明,在负载有相移的情况下,其中有一台标称100W的功放,在失真度1%时实际输出功率仅有5W!由此对于晶体管功放的储备量的选取: 高保真功放:10倍民用高档功放:6~7倍民用中档功放:3~4倍而电子管功放则可以大大小于上

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