功放的主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)量方法

功放的主要技術(shù)指標(biāo)有三個(gè)：頻率特性、額定輸出功率、失真度。本文從量化的角度出發(fā)，提供上述三個(gè)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法。

一、測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

１．配備必要的儀器儀表。主要有：ＸＤ２音頻信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；ＤＡ－１６型音頻毫伏表兩塊；ＳＢ－１０普通示波器一臺(tái)；ＢＳ－１型失真度測(cè)量?jī)x一臺(tái)。

２．功放的輸出端子不接音箱，改接假負(fù)載電阻Ｒｆ。電阻的阻值與功放的輸出阻抗Ｚ相同，電阻的功率應(yīng)大于或等于功放額定輸出功率（從說(shuō)明書(shū)上查）的３倍以上。對(duì)于輸出端子標(biāo)注電壓的功放，其相應(yīng)端子的輸出阻抗可由Ｚ＝Ｕ２ｏ／Ｐｏ求出。Ｕｏ是輸出電壓（Ｖ），Ｐｏ是額定輸出功率（Ｗ），Ｚ是阻抗（Ω）。

３．測(cè)量時(shí)所有儀器、設(shè)備應(yīng)按額定供電電壓供給（一般為２２０Ｖ／５０Ｈｚ），以保證測(cè)量精度。若電網(wǎng)電壓不穩(wěn)，應(yīng)加接交流穩(wěn)壓器。

４．音頻信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗應(yīng)小于或等于被測(cè)功放的輸入阻抗，以防止功放輸入阻抗過(guò)小時(shí)影響輸入信號(hào)的頻率穩(wěn)定度。

二、頻率特性的測(cè)量

功放的頻率特性是指功放電路對(duì)不同音頻頻率的放大特性，范圍在２０～２００００Ｈｚ之間，理想的功放應(yīng)對(duì)這個(gè)范圍內(nèi)的所有頻率具有完全相同的放大作用。如果功放在輸入不同頻率的音頻信號(hào)時(shí)，其輸出電壓比較一致，則頻率特性平穩(wěn)。頻率特性的不均勻性用ｄＢ表示，它是以頻率為１０００Ｈｚ時(shí)輸出電壓對(duì)其他頻率下輸出電壓比值的對(duì)數(shù)形式來(lái)表示，即頻率為ｆ赫茲的信號(hào)相對(duì)電平為：ｆ赫茲電平（ｄＢ）＝２０ ｌｏｇ?ｆ赫輸出電壓／１ｋＨｚ輸出電壓。毫無(wú)疑問(wèn)，頻率為１０００Ｈｚ信號(hào)的基準(zhǔn)電平為０ｄＢ。對(duì)于功放，在２０～２００００Ｈｚ的頻率范圍內(nèi)，所有頻率的相對(duì)電平應(yīng)在±１ｄＢ～±３ｄＢ之間，相對(duì)電平數(shù)的絕對(duì)值越小，功放的頻率特性越好，頻率失真越小。

１．測(cè)量線(xiàn)路如圖１，ｍＶ表示音頻毫伏表，ＲＬ是假負(fù)載電阻，Ｕｉ、Ｕｏ分別表示輸入、輸出信號(hào)電壓。

２．測(cè)量過(guò)程。先將音頻信號(hào)發(fā)生器調(diào)至１０００Ｈｚ，若信號(hào)從功放的“話(huà)筒”口輸入時(shí)，Ｕｉ＝０．３５ｍＶ；當(dāng)信號(hào)從“線(xiàn)路輸入”口送入時(shí)，Ｕｉ＝７７５ｍＶ。

調(diào)整功放音量鈕，使輸出電壓為額定輸出電壓的７０％（額定功率的５０％），在測(cè)量中要保持音量鈕固定不動(dòng)。

在２０～２００００Ｈｚ的范圍內(nèi)，從低到高改變信號(hào)發(fā)生器的輸入頻率（保持Ｕｉ不變），隔幾十Ｈｚ至幾百Ｈｚ逐點(diǎn)記下功放的輸出電壓Ｕｏ，并填入表１對(duì)應(yīng)格內(nèi)。

將輸入電壓Ｕｉ依次代入公式：ｆ赫茲電平（ｄＢ）＝２０ ｌｏｇ?ｆ赫茲輸出電壓／１ｋＨｚ輸出電壓，求出所有測(cè)試頻率點(diǎn)的相對(duì)電平，填入表１對(duì)應(yīng)格內(nèi)。

繪制頻率特性曲線(xiàn)。在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，按照表１算出的“相對(duì)電平”數(shù)據(jù)與輸入頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，逐點(diǎn)連線(xiàn)作出頻率特性曲線(xiàn)。該曲線(xiàn)即反映了被測(cè)功放的頻率響應(yīng)特性，它越平越直，說(shuō)明頻率特性越好。

三、額定輸出功率的測(cè)量

額定功率又叫標(biāo)稱(chēng)功率。它是指在額定電源電壓、額定輸入信號(hào)電平時(shí)以一定的失真度要求來(lái)確定的。這些在功放使用說(shuō)明書(shū)中均已標(biāo)明，使用和測(cè)量時(shí)應(yīng)以此為準(zhǔn)。如某功放額定輸出功率為１００Ｗ，是以失真度≤３％測(cè)得的。如果允許失真度增大，那么輸出功率還可相應(yīng)增大。所以，在廠(chǎng)商所宣傳的功放功率值中，額定功率才是最準(zhǔn)確、也是最符合實(shí)際的表述方法。

１．測(cè)量線(xiàn)路如圖２，示波器用于監(jiān)視波形失真之用，其他同圖１。

２．測(cè)量過(guò)程。由音頻信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)０．７７５Ｖ（０ｄＢ）的１０００Ｈｚ正弦信號(hào)，送入功放的“線(xiàn)路輸入”口；或由音頻信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)０．３５ｍＶ（－６７ｄＢ）的１０００Ｈｚ正弦信號(hào)，送入功放的“話(huà)筒”口。緩慢開(kāi)大功放的相應(yīng)音量旋鈕，觀(guān)察示波器的輸出波形剛好不失真時(shí)，停止調(diào)節(jié)音量鈕。由輸出電壓表上可得知Ｕｏ數(shù)據(jù)。再用公式Ｐ＝Ｕ２ｏ／ＲＬ求出額定輸出功率Ｐ。若Ｐ值大于或等于說(shuō)明書(shū)上的Ｐ值，則說(shuō)明符合要求。當(dāng)然，在此基礎(chǔ)上，將功放的音量鈕開(kāi)至最大，還可以增大輸出功率，那就是最大輸出功率了。

四、失真度的測(cè)量

當(dāng)音頻信號(hào)通過(guò)功放時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的波形并不完全相同，這就叫失真。

失真度的大小，常用失真度系數(shù)來(lái)描述。即用輸出信號(hào)中各次諧波合成電壓的有效值與基波電壓的有效值之比來(lái)表示，其數(shù)值由失真度測(cè)試儀直接讀出。

１．測(cè)量線(xiàn)路如圖３。測(cè)量時(shí)，所有測(cè)試儀器的外殼最好接地，以防其他干擾竄入后影響測(cè)量精度。

２．測(cè)量過(guò)程。按照額定輸出功率的測(cè)量方法，從功放的輸入端分別送２０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、５０００Ｈｚ、１００００Ｈｚ、１５０００Ｈｚ等不同頻率的正弦信號(hào)，將功放逐次調(diào)到額定輸出功率值，并調(diào)節(jié)失真度儀分別測(cè)出各個(gè)頻點(diǎn)的失真度系數(shù)。一般以１０００Ｈｚ的失真度系數(shù)為基準(zhǔn)，與其他頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)相比較。差別大，說(shuō)明功放在整個(gè)音頻段內(nèi)的失真度不均衡。差別小，說(shuō)明功放在整個(gè)音頻段內(nèi)的失真度比較平衡。

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